一种环保型复合改性高粘沥青及制备方法技术

本发明专利技术提供了一种环保型复合改性高粘沥青及制备方法，以重量分数计，由以下原料制成：基质沥青为67.0％～70.0％，废旧胶粉为18.5％～19.5％，丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物为2.5％，聚己内酯为1.7％～2.0％，苄基缩水甘油醚为1.0％～1.4％、双环戊二烯为0.7％～1.0％，POE为0.9％～1.0％，降黏剂为3.0％～4.0％，附着力促进剂2.0％～2.2％，原料的重量百分数之和为100％。将本发明专利技术生产的改性沥青应用于沥青路面的铺设，可显著减小施工难度以及工程造价，降低对能源的消耗，有效的提高沥青与集料界面的黏附力，同时提高废旧胶粉和沥青之间的相容性，改善其溶胀效果，减小沥青路面离析现象的发生，提高了橡胶沥青的低温延展性和抗裂性能。

An environmentally friendly composite modified high-viscous asphalt and its preparation method

The invention provides an environment-friendly composite modified high-viscous asphalt and a preparation method, which is made from the following raw materials in weight fraction: base asphalt 67.0%-70.0%, waste rubber powder 18.5%-19.5%, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer 2.5%, polycaprolactone 1.7%-2.0%, benzyl glycidyl ether 1.0%-1.4%, dicyclopentadiene 0.7%-1.0%. POE was 0.9%-1.0%, viscosity reducer was 3.0%-4.0%, adhesion promoter was 2.0%-2.2%, and the total weight percentage of raw materials was 100%. When the modified asphalt produced by the invention is applied to the pavement of asphalt pavement, the construction difficulty and cost can be significantly reduced, the energy consumption can be reduced, the adhesion between asphalt and aggregate interface can be effectively improved, the compatibility between waste rubber powder and asphalt can be improved, the swelling effect can be improved, the occurrence of segregation phenomenon of asphalt pavement can be reduced, and the low temperature extension of rubber asphalt can be improved. Property and crack resistance.

【技术实现步骤摘要】
一种环保型复合改性高粘沥青及制备方法
本专利技术属于道路材料领域，涉及改性沥青，具体涉及一种环保型复合改性高粘沥青及制备方法。
技术介绍
随着海绵城市建设的逐步推进，排水路面的铺筑面积越来越大，对排水型沥青混合料的需求量迅速增长。排水型沥青混合料空隙大，连通空隙多，因此对沥青结合料的黏附和抗老化性能要求极高。预计2020年底我国废旧轮胎产量将接近2000万吨，随着废旧轮胎的大量废弃和堆积导致了严重的环境污染和资源浪费。用废旧轮胎磨细生成废胎胶粉，加入沥青中制备的橡胶-沥青具有良好的高温性，抗老化性和耐久性，表现出了良好的路用性能，同时由于其较好的经济效益和环境效益逐渐受到业内人士的广泛关注。传统的高粘沥青造价高，抗老化能力弱。同时由于废胎胶粉属于惰性材料，与沥青之间相容性差，从而会限制了橡胶-沥青的部分使用性能，因为其黏度过大，会造成混合料拌合施工温度过高，进一步增加了施工难度，并且加速了沥青的热氧老化，对能源造成过度消耗。因此研究如何降低高粘改性沥青的成本并增加其与沥青的相容性，同时适当降低橡胶-沥青的黏度可以增加施工和易性和减少能源消耗，这些都具有重要的研究意义。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于，提供一种环保型复合改性高粘沥青及制备方法，以克服现有沥青路面使用后期的高低温性能不足，沥青路面的使用寿命不足的技术问题。为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案予以实现：一种环保型复合改性高粘沥青，以重量份数计，由以下原料制成，基质沥青、废旧胶粉、丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物、聚己内酯、苄基缩水甘油醚、双环戊二烯、POE、降黏剂和附着力促进剂。本专利技术还具有如下技术特征：具体的，以重量分数计，由以下原料制成：基质沥青为67.0％～70.0％，废旧胶粉为18.5％～19.5％，丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物为2.5％，聚己内酯为1.7％～2.0％，苄基缩水甘油醚为1.0％～1.4％、双环戊二烯为0.7％～1.0％，POE为0.9％～1.0％，降黏剂为3.0％～4.0％，附着力促进剂2.0％～2.2％，原料的重量百分数之和为100％。优选的，以重量分数计，由以下原料制成：基质沥青为70.0％，废旧胶粉为18.5％，丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物为2.0％，聚己内酯为1.7％，苄基缩水甘油醚为1.2％，双环戊二烯为0.7％，POE为0.9％，降黏剂为3.0％，附着力促进剂为2.0％。具体的，所述的降黏剂，以重量份数计，由以下原料制成：阴离子表面活性剂N-油酰基N-甲基牛磺酸钠为3.0％～5.0％，蒙脱土为45.6％～50.8％，过硫酸钾为3.0％～4.0％，马来酸酐为15.6％～18.8％，丙烯酰胺为12.6％～14.8％，甲基烯基聚氧乙烯醚为10.2％～11.4％。原料的重量份数之和为100％。优选的，所述的降黏剂，以重量份数计，由以下原料混合组成：阴离子表面活性剂N-油酰基N-甲基牛磺酸钠为4.0％，蒙脱土为48.6％，过硫酸钾为3.5％，马来酸酐为18.6％，丙烯酰胺为13.9％，甲基烯基聚氧乙烯醚为11.4％。所述的降黏剂的制备过程包括以下步骤：步骤1.1，首先将蒙脱土与无水乙醇按照质量比1﹕20加入到反应容器中，置于80℃恒温水浴锅中，超声条件下，以4000r/min的转速高速搅拌1h；步骤1.2，按照配方比例取阴离子表面活性剂N-油酰基N-甲基牛磺酸钠，用无水乙醇将阴离子表面活性剂N-油酰基N-甲基牛磺酸钠溶解后加入到反应容器中，继续超声、高速搅拌2h；步骤1.3，反应后的产物经过过滤、去离子水洗涤至用0.20mol/L的AgNO3溶液检测无氯离子存在为止；产物置于100℃真空干燥箱中干燥36h；经研磨、过筛，得到有机改性蒙脱土，即均匀的混合物A；步骤1.4，按照配方比例，在反应容器中加入马来酸酐、丙烯酰胺、甲基烯基聚氧乙烯醚以及混合物A，将反应混合物加热至120℃，反应过程中滴加过硫酸钾，同时在氮气保护下反应至12h，冷却至室温；步骤1.5，将冷却至室温的反应产物用乙醇反复冲洗，然后将沉淀物室温真空干燥，得到最终的纯化产物降黏剂，即混合物B；所述的附着力促进剂，以重量份数计，由以下原料混合制成：氯化聚烯烃18％～20％，烷氧基官能团硅烷齐聚物25％～30％，环氧树脂45％～50％，原料的重量份数之和为100％。所述的附着力促进剂，以重量份数计，由以下原料混合制成：氯化聚烯烃20％，烷氧基官能团硅烷齐聚物30％，环氧树脂50％。所述的附着力促进剂的制备过程包括以下步骤：将氯化聚烯烃、烷氧基官能团硅烷齐聚物和环氧树脂按照配方比例加入反应容器中，然后将反应容器放入升温至80℃的恒温油浴锅中进行快速升温，并开始搅拌，搅拌提速至设定的反应搅拌速率2500r/min后搅拌反应60min后，得到最终的均匀产物附着力促进剂。本专利技术还保护一种环保型复合改性高粘沥青的制备方法，该方法采用如上所述的环保型复合改性高粘沥青配方，该方法具体包括以下步骤：步骤一，制备降黏剂：步骤1.1，首先将蒙脱土与无水乙醇按照质量比1﹕20加入到反应容器中，置于80℃恒温水浴锅中，超声条件下，以4000r/min的转速高速搅拌1h；步骤1.2，按照配方比例取阴离子表面活性剂N-油酰基N-甲基牛磺酸钠，用无水乙醇将阴离子表面活性剂N-油酰基N-甲基牛磺酸钠溶解后加入到反应容器中，继续超声、高速搅拌2h；步骤1.3，反应后的产物经过过滤、去离子水洗涤至用0.20mol/L的AgNO3溶液检测无氯离子存在为止；产物置于100℃真空干燥箱中干燥36h；经研磨、过筛，得到有机改性蒙脱土，即均匀的混合物A；步骤1.4，按照配方比例，在反应容器中加入马来酸酐、丙烯酰胺、甲基烯基聚氧乙烯醚以及混合物A，将反应混合物加热至120℃，反应过程中滴加过硫酸钾，同时在氮气保护下反应至12h，冷却至室温；步骤1.5，将冷却至室温的反应产物用乙醇反复冲洗，然后将沉淀物室温真空干燥，得到最终的纯化产物降黏剂，即混合物B；步骤二，制备附着力促进剂：将氯化聚烯烃、烷氧基官能团硅烷齐聚物和环氧树脂按照配方比例加入反应容器中，然后将反应容器放入升温至80℃的恒温油浴锅中进行快速升温，并开始搅拌，搅拌提速至设定的反应搅拌速率2500r/min后搅拌反应60min后，得到最终的均匀产物附着力促进剂，即混合物C；步骤三，按照配方，将基质沥青在烘箱中预热至175℃，加入混合物B和混合物C，在170℃下高速搅拌90min，再加入丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物接枝马来酸酐、聚己内酯以及苄基缩水甘油醚、双环戊二烯和POE，在170℃下以3000r/min搅拌30min，即得到环保型复合改性高粘沥青。本专利技术与现有技术相比，具有如下技术效果：(Ⅰ)经过大量的研究和试验，结果表明，将本专利技术生产的改性沥青应用于沥青路面的铺设，可显著减小施工难度以及工程造价，降低对能源的消耗，有效的提高沥青与集料界面的黏附力，同时提高废旧胶粉和沥青之间的相容性，改善其溶胀效果，减小沥青路面离析现象的发生，提高了橡胶沥青的低温延展性和抗裂性能。同时由于废旧胶粉中存在多种抗老化剂，可以有效提高沥青的抗老化能力，防止沥青路面使用后期由于变脆变硬而产生的开裂现象，延长了路面的养护周期及使用寿命。(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环保型复合改性高粘沥青，其特征在于，以重量份数计，由以下原料制成，基质沥青、废旧胶粉、丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物、聚己内酯、苄基缩水甘油醚、双环戊二烯、POE、降黏剂和附着力促进剂。

【技术特征摘要】
1.一种环保型复合改性高粘沥青，其特征在于，以重量份数计，由以下原料制成，基质沥青、废旧胶粉、丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物、聚己内酯、苄基缩水甘油醚、双环戊二烯、POE、降黏剂和附着力促进剂。2.如权利要求1所述的环保型复合改性高粘沥青，其特征在于，以重量分数计，由以下原料制成：基质沥青为67.0％～70.0％，废旧胶粉为18.5％～19.5％，丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物为2.5％，聚己内酯为1.7％～2.0％，苄基缩水甘油醚为1.0％～1.4％、双环戊二烯为0.7％～1.0％，POE为0.9％～1.0％，降黏剂为3.0％～4.0％，附着力促进剂2.0％～2.2％，原料的重量百分数之和为100％。3.如权利要求2所述的环保型复合改性高粘沥青，其特征在于，以重量分数计，由以下原料制成：基质沥青为70.0％，废旧胶粉为18.5％，丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物为2.0％，聚己内酯为1.7％，苄基缩水甘油醚为1.2％，双环戊二烯为0.7％，POE为0.9％，降黏剂为3.0％，附着力促进剂为2.0％。4.如权利要求2所述的环保型复合改性高粘沥青，其特征在于，所述的降黏剂，以重量份数计，由以下原料制成：阴离子表面活性剂N-油酰基N-甲基牛磺酸钠为3.0％～5.0％，蒙脱土为45.6％～50.8％，过硫酸钾为3.0％～4.0％，马来酸酐为15.6％～18.8％，丙烯酰胺为12.6％～14.8％，甲基烯基聚氧乙烯醚为10.2％～11.4％。原料的重量份数之和为100％。5.如权利要求4所述的环保型复合改性高粘沥青，其特征在于，所述的降黏剂，以重量份数计，由以下原料混合组成：阴离子表面活性剂N-油酰基N-甲基牛磺酸钠为4.0％，蒙脱土为48.6％，过硫酸钾为3.5％，马来酸酐为18.6％，丙烯酰胺为13.9％，甲基烯基聚氧乙烯醚为11.4％。6.如权利要求4所述的环保型复合改性高粘沥青，其特征在于，所述的降黏剂的制备过程包括以下步骤：步骤1.1，首先将蒙脱土与无水乙醇按照质量比1﹕20加入到反应容器中，置于80℃恒温水浴锅中，超声条件下，以4000r/min的转速高速搅拌1h；步骤1.2，按照配方比例取阴离子表面活性剂N-油酰基N-甲基牛磺酸钠，用无水乙醇将阴离子表面活性剂N-油酰基N-甲基牛磺酸钠溶解后加入到反应容器中，继续超声、高速搅拌2h；步骤1.3，反应后的产物经过过滤、去离子水洗涤至用0.20mol/L的AgNO3溶液检测无氯离子存在为止；产物置于100℃真空干燥箱中干燥36h；经研磨、过筛，得到有机改性蒙脱土，即均匀的混合物A；步骤1.4，按照配方比例，在反应容器中加入马来酸酐、丙烯酰胺、甲基烯基聚氧乙烯醚以及混合物A，将反应混合物加热至120℃，反应过程中滴加过硫酸钾，同时在氮气保护下反应至12h，冷却至室温；步骤1.5，将冷却至室温的反应产物用...

【专利技术属性】
技术研发人员：何锐，马嘉琛，刘斌清，陈华鑫，王铜，郑睢宁，黄庆庆，鲁孝松，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61