一种沥青用耐水改性剂制造技术

本发明专利技术公开了一种沥青用耐水改性剂，属于道路工程施工技术领域。本发明专利技术以吸水膨胀力强的钠基膨润土和硬质的纳米SiO2成分堵塞沥青内部成分间的孔隙，达到以水止水的目的，使得沥青耐水性能得到提高。添加的聚乳酸成分具有高相容性，增强阻水结构的力学性能，进一步提高沥青的耐水效果。交联剂有利于耐水性好的天然乳胶成分稳定分散于三维交联网络空隙结构中，提高沥青内部的力学性能。硅溶胶表面存在的硅氧醇基、羟基能够与硅烷上的烷基发生脱水或脱醇反应，在混凝土表面以及内部形成Si‑O‑Si防水层，有效地阻止了水分在其内部的渗透和运动，提高沥青的耐水性。本发明专利技术解决了目前常用沥青的耐水性及内部力学性能不佳的问题。

A Water Resistant Modifier for Asphalt

【技术实现步骤摘要】
一种沥青用耐水改性剂
本专利技术属于道路工程施工
，具体涉及一种沥青用耐水改性剂。
技术介绍
沥青是原油组分中大多数挥发性油蒸发后获得的残留物，其中沥青具有这样的物理性质，其在高温下保持具有高粘度的液态或半固态，但是在室温或更低的温度下变硬。另外，由于沥青具有这样的性质：可塑性好，防水性、电绝缘性以及胶粘性高，以及化学稳定性优良，所以沥青被广泛地用于建筑材料，例如，铺路材料或防水材料。然而，沥青具有这样的局限，当沥青长时间暴露在高温下时在使用期间会发生塑性变形并且由于外部冲击在低温下会发生裂缝。改性沥青是指添加了橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细了的胶粉等沥青改性剂的沥青，或通过对沥青进行轻度氧化加工后的沥青混合物。改性沥青在很大程度上克服了普通沥青路面在低温下容易脆裂，在高温下容易软化，在行车载荷的反复作用下容易出现车辙、推移、起包等缺点，延长了路面的使用寿命。改性沥青路面有良好的耐久性、抗磨性，实现高温不软化，低温不开裂。近年来，聚合物改性剂、抗车辙剂等外掺剂的发展促进了沥青、水泥等传统道路材料改性技术的进步，路面使用性能和耐久性都大大提高。现有的沥青改性剂主要有SBS、EVA、PE、橡胶等，将其与沥青适量混合可得改性沥青。其中SBS是应用最广泛的一种改性剂，此类改性沥青在常温下粘度很大，抵抗车辙能力增强，在高温时具有良好的和易性。但是研究表明，这些改性剂与沥青主要是通过相互的侵入扩散，以分子作用力结合在一起,使得沥青的性能不均一、稳定性较差。而且，现有的沥青改性剂价格昂贵，加大了道路建设的投资，使得成本提高，不宜大规模使用，最重要的是现有沥青改性剂绝大多是石油基改性剂，完全依赖于不可再生的石油资源。沥青路面的耐水性是指沥青路面抵抗雨水和外力作用而不破坏的能力，该性能主要受沥青与石料的粘结性能影响。聚合物改性沥青能大大增强沥青和石料的粘附能力，显著提高沥青路面的抗水损害使用性能。聚合物不但可以提高耐水能力，还可以提高沥青的高温抗车辙、低温抗开裂能力。由于这些优良性能的产生，聚合物改性沥青在道路沥青路面中广泛应用。聚合物改性沥青主要包括苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS)、聚乙烯(PE)和胶粉改性沥青，胶粉改性沥青是在环境保护和节约资源的背景下发展起来的技术。废胶粉改性沥青不仅可改善沥青的高、低温性能而且减少沥青路面的龟裂和老化，有效提高车辆的行驶安全和路面的使用寿命，还可以回收利用废旧橡胶，减少固体废弃物的污染。目前，废胶粉改性沥青在生产过程中存在体系的粘度大、流动性差、胶粉在沥青中的分散性差的缺点。此外，胶粉与沥青的界面结合不好，与石料拌合后的沥青混凝土抗水性能差，使路面容易发生早期破坏。主要原因是，SBS能在沥青中实现微米尺寸的分散，而胶粉是一种三维交联的结构，在沥青中不溶解、不熔融，难以有效改性沥青，特别是抗水损害性能差，以冻融劈裂指标来看，其性能一般为60%左右(规范要求>80%)，致使胶粉改性沥青路面的耐水性能欠缺，一直困扰着胶粉改性沥青性能的提高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对目前常用沥青的耐水性及内部力学性能不佳的问题，提供一种沥青用耐水改性剂。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下所述的技术方案是：一种沥青用耐水改性剂，包括如下组分：0.2~0.5份2-巯基苯并咪唑、4~8份亚麻油、3~8份增粘剂、8~15份界面改性料、25~45份复合耐水改性料A、12~20份复合耐水改性料B。所述复合耐水改性料A的制备方法，包括如下步骤：（1）按质量比5~8：3：0.3取钠基膨润土、纳米SiO2、分散剂混合，高速搅拌，得混合料，按重量份数计，取30~55份混合料、1~4份碳酸氢钠、7~14份聚乳酸、30~50份水混合，于40~60℃，搅拌，过滤，收集滤渣冷冻干燥，得冻干料，取冻干料研磨，过筛，收集过筛颗粒，得改性膨润土；（2）按质量份数计，取3~7份乳化剂、20~35份辛基三乙氧基硅烷、2~5份助剂、100~150份水混合，于30~45℃，搅拌混合，冷却，得含硅混料，取含硅混料按质量比1：4~8加入改性膨润土混合，得基料，取正硅酸四乙酯按质量比1：2~5加入无水乙醇搅拌混合，加入正硅酸四乙酯质量3~7%的盐酸溶液，于30~35℃搅拌混合，得混料，取混料按质量比1：4~8加入基料混合，剪切分散，即得复合耐水改性料A。所述步骤（1）中的分散剂：按质量比4~8：3取十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基二甲基甜菜碱混合，即得分散剂。所述步骤（2）中的乳化剂：按质量比1：3~6取Span-80、月桂醇聚醚硫酸酯钠混合，即得乳化剂。所述步骤（2）中的助剂：按质量比1：2~4：0.1~0.3取微晶石蜡、硬脂酸镁、氯化铵混合，即得助剂。所述复合耐水改性料B的制备：按质量份数计，取18~35份柠檬酸溶液、3~7份交联剂、1~4份金属盐料、4~8份桃胶、20~35份天然乳胶、3~7份苯甲酸钠，先于25~45℃，取柠檬酸溶液、天然乳胶、桃胶混合搅拌，升温至50~65℃，加入交联剂、金属盐料、苯甲酸钠混合搅拌，冷却，即得复合耐水改性料B。所述交联剂：按质量比3~7：2：15取对苯二甲醛、聚乙烯吡咯烷酮、戊二醛溶液混合，即得交联剂。所述金属盐料：按质量比3~6：1：1取FeCl3、CaCl2、NaHCO3混合，即得金属盐料。所述增粘剂：按质量比2~5：1取环氧树脂、萜烯树脂混合，即得增粘剂。所述界面改性料：按质量比5~8：1：1取聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、纳米羟基磷灰石混合，即得界面改性料。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本专利技术先以吸水膨胀力强的钠基膨润土和硬质的纳米SiO2成分，通过将其引入沥青中时，水的渗入能够使得钠基膨润土发生显著的吸水膨胀，能够堵塞沥青内部成分间的孔隙，使之产生较高的阻力，避免水分深入渗透进入其中，达到以水止水的目的，使得沥青的耐水性能得到提高，加入的纳米SiO2可对形成的膨胀体的孔隙进行填充，进一步提高阻水性能及内部的力学性能，而添加的聚乳酸成分具有高相容性，并且，具有很好的透气性及抑菌性，可防止沥青部分接触水部分不透气，导致发生霉变作用，可保障本耐水改性剂的使用效果，界面改性料中的成分具有增稠性及吸附性，也可遇水后，在体系内部形成胶束聚合物，配合构成增强阻水结构，并改善力学性能，进一步提高沥青的耐水效果；（2）本专利技术添加的交联剂由对苯二甲醛和聚乙烯吡咯烷酮复配而成，在体系内形成三维交联网络，且交联剂成分的分子量较大，同时，交联过程中的大空间位阻，能够使得交联网络孔隙相对较大，有利于耐水性好的天然乳胶成分稳定分散于三维交联网络空隙结构中，在失水固化过程中，使得乳胶颗粒由于彼此的分离状态转变为密集堆积状态并结合成膜，在成膜过程中，可与沥青内金属离子络合，在本体系内部形成更为致密的交联网络，提高所应用的沥青内部的力学性能；（3）本专利技术以辛基三乙氧基硅烷等为原料制含硅混料，可与正硅酸四乙酯酸化所制硅溶胶类物质相作用，硅溶胶表面存在的硅氧醇基、羟基能够与硅烷上的烷基发生脱水或脱醇反应，形成Si-O-Si长链，使得硅溶胶表面的Si-OH被烷基部分取代，能够在使用过程中，使得沥青内部结构致密的同时形成连续的憎水层，而且硅溶胶本身表面能低，也具有很好的防水效果，能够很好地渗透进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种沥青用耐水改性剂，按质量份数计，包括如下组分：0.2~0.5份2‑巯基苯并咪唑、4~8份亚麻油、3~8份增粘剂、8~15份界面改性料，其特征在于，还包括：25~45份复合耐水改性料A、12~20份复合耐水改性料B。

【技术特征摘要】
1.一种沥青用耐水改性剂，按质量份数计，包括如下组分：0.2~0.5份2-巯基苯并咪唑、4~8份亚麻油、3~8份增粘剂、8~15份界面改性料，其特征在于，还包括：25~45份复合耐水改性料A、12~20份复合耐水改性料B。2.根据权利要求1所述一种沥青用耐水改性剂，其特征在于，所述复合耐水改性料A的制备方法，包括如下步骤：（1）按质量比5~8：3：0.3取钠基膨润土、纳米SiO2、分散剂混合，高速搅拌，得混合料，按重量份数计，取30~55份混合料、1~4份碳酸氢钠、7~14份聚乳酸、30~50份水混合，于40~60℃，搅拌，过滤，收集滤渣冷冻干燥，得冻干料，取冻干料研磨，过筛，收集过筛颗粒，得改性膨润土；（2）按质量份数计，取3~7份乳化剂、20~35份辛基三乙氧基硅烷、2~5份助剂、100~150份水混合，于30~45℃，搅拌混合，冷却，得含硅混料，取含硅混料按质量比1：4~8加入改性膨润土混合，得基料，取正硅酸四乙酯按质量比1：2~5加入无水乙醇搅拌混合，加入正硅酸四乙酯质量3~7%的盐酸溶液，于30~35℃搅拌混合，得混料，取混料按质量比1：4~8加入基料混合，剪切分散，即得复合耐水改性料A。3.根据权利要求2所述一种沥青用耐水改性剂，其特征在于，所述步骤（1）中的分散剂：按质量比4~8：3取十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基二甲基甜菜碱混合，即得分散剂。4.根据权利要求2所述一种沥青用耐水...

【专利技术属性】
技术研发人员：石磊，
申请(专利权)人：石磊，
类型：发明
国别省市：江苏,32