一种催化反应型SBS改性沥青再生剂及其制备方法技术

技术编号:10098617 阅读:153 留言:0更新日期:2014-05-29 21:00
本发明专利技术涉及一种催化反应型SBS改性沥青再生剂及其制备方法。一种催化反应型SBS改性沥青再生剂,其特征是它由SBS改性沥青、催化裂化油浆、渗透剂、SBS分子结构恢复剂和催化剂制备而成,各原料所占质量百分比为:SBS改性沥青15%~35%、催化裂化油浆55%~80%、渗透剂1%~5%、SBS分子结构恢复剂3%~8%、催化剂0.01%~0.05%。本发明专利技术的再生剂既可还原老化沥青的化学组成和胶体结构,又可在SBS分子结构恢复剂和催化剂的作用下,使老化降解的SBS分子链结构得到很好的恢复,从而显著提高再生SBS改性沥青的性能,该再生剂能较好地改善老化SBS改性沥青的性能。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种催化反应型SBS改性沥青再生剂及其制备方法。一种催化反应型SBS改性沥青再生剂,其特征是它由SBS改性沥青、催化裂化油浆、渗透剂、SBS分子结构恢复剂和催化剂制备而成,各原料所占质量百分比为:SBS改性沥青15%~35%、催化裂化油浆55%~80%、渗透剂1%~5%、SBS分子结构恢复剂3%~8%、催化剂0.01%~0.05%。本专利技术的再生剂既可还原老化沥青的化学组成和胶体结构,又可在SBS分子结构恢复剂和催化剂的作用下,使老化降解的SBS分子链结构得到很好的恢复,从而显著提高再生SBS改性沥青的性能,该再生剂能较好地改善老化SBS改性沥青的性能。【专利说明】一种催化反应型SBS改性沥青再生剂及其制备方法
本专利技术属于道路工程中废旧浙青混凝土的再生利用,具体涉及一种催化反应型SBS改性浙青再生剂及其制备方法。
技术介绍
浙青混凝土路面具有表面平整、振动小、噪音低、行车舒适、施工期短、养护维修简便等优点,在公路建设中被广泛使用。与普通浙青相比,热塑性弹性体SBS改性浙青具有更为优良的高低温性能,近些年来高等级公路建设已主要采用SBS改性浙青混凝土。浙青混凝土虽具有优良的路用性能,但浙青路面在使用过程中会受到热、氧、紫外线等因素的影响而导致浙青发生老化,进而在环境温度和行车荷载的作用下,使浙青路面出现裂缝、坑槽、车辙等病害,严重影响浙青路面的使用性能。对于出现病害的浙青路面需要进行养护维修,甚至全路段铣刨,重新铺筑。维修、铣刨将产生大量废旧浙青混凝土,对其再生利用,既保护了环境,又节约了资源,具有显著的经济效益、社会效益与环境效益。废旧浙青混凝土再生利用常需采用再生剂恢复老化浙青的性能。对于废旧SBS改性浙青混凝土,由于SBS改性浙青是由基质浙青和SBS改性剂所组成,其老化既包含基质浙青的老化,也包含SBS的老化,基质浙青的老化主要表现为芳香分减少、浙青质增多,浙青胶体结构发生了变化,SBS的老化则主要表现为SBS分子链发生了降解,使其在浙青中形成的网络结构发生了破坏,导致改性浙青的软化点和低温延度显著降低,因此在再生废旧SBS改性浙青混凝土时,既要对老化的基质浙青再生,又要对老化SBS改性剂再生。然而现有再生剂基本上是针对老化浙青的再生而开发,主要通过添加高芳香分组分来恢复老化浙青的化学组成和胶体结构,而不能恢复SBS的分子结构,故其对老化SBS改性浙青的软化点和低温延度的恢复极为有限。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种催化反应型SBS改性浙青再生剂及其制备方法,该再生剂能较好地改善老化SBS改性浙青的性能。为了实现上述目的,本专利技术的技术方案是:一种催化反应型SBS改性浙青再生剂,其特征是它由SBS改性浙青、催化裂化油浆、渗透剂、SBS分子结构恢复剂和催化剂制备而成,各原料所占质量百分比为:SBS改性浙青15%~35%、催化裂化油浆55%~80%、渗透剂1%~5%、SBS分子结构恢复剂3%~8%、催化剂0.01%~0.05%。所述的SBS改性浙青,其软化点为65~75°C,5°C延度大于25cm。所述的催化裂化油浆中芳烃组分的质量含量大于55%。所述的渗透剂为糠醛。所述的SBS分子结构恢复剂是1,4- 丁二醇二缩水甘油醚和三羟甲基丙烷三缩水甘油醚混合物,1,4- 丁二醇二缩水甘油醚与三羟甲基丙烷三缩水甘油醚质量比为4:1。 所述的催化剂是4- 二甲氨基吡啶。上述一种催化反应型SBS改性浙青再生剂的制备方法,其特征是它包含步骤如下: 1)按各原料所占质量百分比为=SBS改性浙青15%~35%、催化裂化油浆55%~80%、渗透剂1%~5%、SBS分子结构恢复剂3%~8%、催化剂0.01%~0.05%,选取SBS改性浙青、催化裂化油浆、渗透剂、SBS分子结构恢复剂和催化剂,备用; 2)分别加热SBS改性浙青和催化裂化油浆至14(Tl50°C; 3)将催化裂化油衆加入SBS改性浙青中,开动搅拌机,在10(T200rpm的转速下搅拌l(T20min,保持温度为 14(Tl50°C ; 4)加入渗透剂、SBS分子结构恢复剂和催化剂,保持温度为14(Tl50°C,在100~200rpm的转速下搅拌5~10min,得到催化反应型SBS改性浙青再生剂。本专利技术的有益效果如下 (I)SBS改性浙青混凝土在加工和长期使用过程中,受热、紫外光和氧的作用,基质浙青中的芳香分减少,浙青质增多,胶体结构发生变化,本专利技术利用高芳香分含量的催化裂化油浆来补充老化浙青的芳香分,还原其化学组成,恢复老化浙青的胶体结构。(2) SBS改性浙青在热、紫外光和氧的作用下,SBS分子链中的弱键发生断裂和氧化,导致其分子量降低,在浙青中形成的网络结构被破坏,从而使改性浙青的软化点和低温延度均减小,SBS的改性作用逐渐丧失,本专利技术利用SBS分子结构恢复剂——I, 4- 丁二醇二缩水甘油醚(内含两个环 氧基团)和三羟甲基丙烷三缩水甘油醚(内含三个环氧基团)所含有的环氧基团可与SBS分子链氧化降解形成的含氧官能团(主要为羧基)进行反应,使SBS分子量增大,网络结构得到恢复。然而,废旧SBS改性浙青混凝土的再生过程时间很短(破碎筛分后的废旧SBS改性浙青混凝土预热后加入拌和机中,与再生剂、新集料和新浙青总拌和时间通常仅为50~60秒),在如此短的时间内,1,4- 丁二醇二缩水甘油醚和三羟甲基丙烷三缩水甘油醚中的环氧基团与SBS分子链氧化降解形成的含氧官能团之间的反应不易进行完全,从而限制了 SBS分子结构恢复剂对降解SBS分子链的结构恢复,影响了再生SBS改性浙青性能的提高。鉴于此,本专利技术将4- 二甲氨基吡啶作为催化剂,利用4- 二甲氨基吡啶对环氧基团与羧基之间反应所具有的催化作用,以加速SBS分子结构恢复剂中的环氧基团与SBS氧化降解形成的含氧官能团(主要为羧基)之间的反应,使SBS分子结构恢复剂在较短时间内即可恢复降解SBS的分子结构,从而有效提高再生SBS改性浙青的性能。(3)本专利技术利用糠醛对浙青中的胶质、浙青质的良好相溶性,使再生剂容易渗透进入旧集料表面老化浙青膜中,实现在较短时间内再生剂与老化浙青之间的良好混合,从而使老化SBS改性浙青的化学组成和分子结构容易得到恢复,SBS改性浙青混凝土的性能得到良好的改善。(4)该再生剂不仅能够还原老化浙青的化学组成和胶体结构,而且在SBS分子结构恢复剂和催化剂的作用下,能使老化降解的SBS分子结构得到较好的恢复,从而有效提高再生SBS改性浙青的性能,该再生剂能较好地改善老化SBS改性浙青的高低温性能。本专利技术适用于老化SBS改性浙青。【具体实施方式】下面通过具体实施例进一步阐述本专利技术的内容,但本专利技术的内容不仅仅局限于以下实施例。本专利技术通过SBS改性浙青(软化点为75°C、5°C延度为36cm、25°C针入度为50dmm)在163°C的旋转薄膜烘箱(RTFOT)中老化85分钟模拟SBS改性浙青在混凝土拌合、摊铺过程中的短期老化以及在100°C和2.1MPa的压力老化箱(PAV冲老化20h模拟SBS改性浙青在路面使用过程中的长期老化来获得老化SBS改性浙青,该老化SBS改性浙青的性能为:软化点为64°C,5°C延度为1.lcm,25°C针入度为25dmm,本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种催化反应型SBS改性沥青再生剂,其特征是它由SBS改性沥青、催化裂化油浆、渗透剂、SBS分子结构恢复剂和催化剂制备而成,各原料所占质量百分比为:SBS改性沥青15%~35%、催化裂化油浆55%~80%、渗透剂1%~5%、SBS分子结构恢复剂3%~8%、催化剂0.01%~0.05%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:余剑英秦德峰徐松章灿林吴伟飞吴红杨慧
申请(专利权)人:武汉理工大学
类型:发明
国别省市:

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