高弹性沥青改性组合物、改性剂、改性沥青、改性沥青混合料及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高弹性沥青改性组合物、改性剂、改性沥青、改性沥青混合料及制备方法。改性组合物包括苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物100份，增粘剂20～40份，软化剂20～40份，温拌剂3～8份，增塑剂15～40份和稳定剂2～6份。改性剂的制备包括步骤(1)按配方将苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、增粘剂和温拌剂混合，得熔融体；(2)将软化剂、增塑剂和稳定剂与熔融体混合，然后挤出，冷却，切粒。改性沥青是将改性剂掺入基质沥青中，混合至均匀制得。改性沥青混合料由包括改性沥青和矿质混合料的原料拌合而成。本发明专利技术的改性沥青具有良好的高、低温稳定性和抗疲劳能力，且改性沥青混合料施工和易性强，路用性能好。

【技术实现步骤摘要】
高弹性沥青改性组合物、改性剂、改性沥青、改性沥青混合料及制备方法
本专利技术涉及沥青
，尤其是涉及一种高弹性沥青改性组合物、改性剂、改性沥青、改性沥青混合料及制备方法。
技术介绍
钢箱梁以其跨度大、重量轻、施工方便等独特优势得到广泛应用。与普通路面铺装及水泥混凝土桥面铺装相比，钢箱梁桥面铺装使用条件更为严酷，因此对使用性能要求更高：首先铺装层应具有良好的路用性能，高、低温稳定性和水稳定性以及防水性等；其次由于钢板传热性较好，高温下施工时易出现变形、产生剪切力，这就要求铺装层应具有良好的柔性和变形追从能力。目前，国内钢桥面铺装比较成功的结构之一是底层浇注式沥青混凝土加上层SMA沥青混凝土结构。底层浇筑式沥青混凝土具有良好的防水效果以及疲劳性能，对钢板追从性很好，能够充分发挥防水保护层的作用。然而，上层SMA沥青混凝土由于现有的普通改性沥青SMA混合料粘度较低，造成混凝土抗剪能力不够，容易出现推移等现象，难以满足钢桥面铺装对混合料高温性能和疲劳变形的要求。而现有的高粘度改性SMA混合料虽然克服了热稳性不足的弱点，但服役温度下的粘度与生产施工温度下的粘度的不匹配导致施工难度显著增加，而目前施工方面为改善SMA沥青路面压实度常采取的措施如提高混合料温度、振动碾压等均存在影响沥青结合料、混合料质量的缺陷，导致室内设计指标无法在铺装施工中得以完美体现。因此，有必要开发一种在保证改性沥青高温性能的同时又具有良好的低温变形能力和抗疲劳能力的沥青改性剂，从而在保证沥青混合料的施工和易性和高温性能的同时，大大提高改性沥青混合料的低温变形能力和抗疲劳能力。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有的普通改性沥青SMA抗剪强度低、难以满足钢桥面铺装对混合料疲劳变形的要求以及现有的高粘度改性SMA施工困难、影响沥青结合料或混合料质量的缺陷，提供一种高弹性沥青改性组合物、改性剂、改性沥青、改性沥青混合料及制备方法。本专利技术的高弹性沥青改性剂极易在沥青中分散，由其制得的改性沥青具有良好的高温稳定性、低温变形性能和抗疲劳能力，由该改性沥青制得的沥青混合料施工和易性强，具有良好的路用性能，高、低温稳定性和良好的柔性和变形追从能力。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种高弹性沥青改性组合物，其包括下述重量份的组分：苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物100份，增粘剂20～40份，软化剂20～40份，温拌剂3～8份，增塑剂15～40份和稳定剂2～6份。其中，所述的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)为本领域常规使用的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的数均分子量较佳地为80000～100000，其中，所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中苯乙烯的含量较佳地为20～40wt％，丁二烯的含量较佳地为60～80wt％。所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物更佳地为中国石油化工股份有限公司巴陵分公司生产的型号为791H的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。其中，所述的增粘剂为本领域常规使用的增粘剂，较佳地为橡胶粉、石油树脂和古马隆树脂中的一种或多种，更佳地由橡胶粉和石油树脂复配而成，或者由橡胶粉和古马隆树脂复配而成，所述的复配的质量比较佳地为(40～60)：(40～60)。所述橡胶粉为本领域常规使用的橡胶粉，可由废旧橡胶制品常温粉碎制得，所述橡胶粉的目数较佳地为40～80目。所述石油树脂为本领域常规使用的石油树脂，一般为热塑性树脂，为粒状或块状固体，软化点为90～140℃；所述的石油树脂较佳地由中国石油天然气股份有限公司兰州石化分公司生产。所述古马隆树脂为本领域常规使用的古马隆树脂，为固体，软化点为90～135℃；所述古马隆树脂较佳地由山东齐邦树脂有限公司生产。其中，所述的软化剂为本领域常规使用的软化剂，较佳地为糠醛抽出油和/或环烷基橡胶油。所述糠醛抽出油和所述环烷基橡胶油的芳烃含量较佳地>80％。其中，所述的温拌剂为本领域常规使用的温拌剂，较佳地为聚乙烯蜡。所述聚乙烯蜡为本领域常规使用的聚乙烯蜡，是一种合成直链脂肪族碳氢化合物的混合物，含有40～120个碳原子的长链脂肪烃，其熔点在100℃左右，可以降低沥青的高温粘度，提高沥青的低温粘度。所述聚乙烯蜡较佳地由青岛赛诺新材料有限公司生产。其中，所述的增塑剂为本领域常规使用的增塑剂，较佳地为邻苯二甲酸二辛酯和/或邻苯二甲酸二乙酯。其中，所述的稳定剂为本领域常规使用的稳定剂，较佳地为硫磺。所述硫磺为本领域常规使用的硫磺，为淡黄色粉末，所述硫磺的细度较佳地为200～500目，纯度较佳地>99％。在本专利技术一较佳地实施例中，所述高弹性沥青改性组合物，由下述重量份的组分组成：苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物100份，增粘剂20～40份，软化剂20～40份，温拌剂3～8份，增塑剂15～40份和稳定剂2～6份。本专利技术还提供了一种高弹性沥青改性剂的制备方法，其包括如下步骤：(1)按照高弹性沥青改性组合物的配方，将所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、增粘剂和温拌剂混合均匀，得熔融体；(2)将所述软化剂、增塑剂和稳定剂与所述熔融体混合均匀，然后挤出，冷却，切粒，即得。步骤(1)中，所述混合为本领域常规操作，较佳地采用高速搅拌混合。所述的混合的温度较佳地为160～190℃。步骤(2)中，所述混合为本领域常规操作，较佳地采用高速搅拌混合，所述高速搅拌混合的转速较佳地为150～300转/分。步骤(2)中，所述挤出为本领域常规操作，较佳地采用双螺杆挤出机挤出。所述挤出的温度较佳地控制在140～200℃。步骤(2)中，所述冷却为本领域常规操作，一般采用常温冷却。步骤(2)中，所述切粒为本领域常规操作，本领域技术人员可根据使用要求选择所需粒径。本专利技术还提供了一种由上述制备方法制得的高弹性沥青改性剂。本专利技术还提供了一种高弹性改性沥青，所述高弹性改性沥青由上述高弹性沥青改性剂掺入基质沥青中，混合至均匀制得。其中，所述高弹性沥青改性剂的掺量较佳地为8～12wt％，更佳地为10wt％，所述的百分比为高弹性沥青改性剂占基质沥青的质量百分比。本专利技术的高弹性改性沥青在25℃下的弹性恢复大于95％。本专利技术还提供了一种上述高弹性改性沥青的制备方法，其包括下述步骤：按照本领域常规方法，将所述高弹性沥青改性剂掺入基质沥青中，混合至均匀，即得。其中，在所述的掺入基质沥青前，所述基质沥青较佳地经过加热预处理至流动状态，所述的加热的温度较佳地为150～165℃。其中，所述的掺入基质沥青中的高弹性沥青改性剂的掺量较佳地为8～12wt％，更佳地为10wt％，所述的百分比为高弹性沥青改性剂占基质沥青的质量百分比。其中，所述的混合为本领域常规操作，较佳地按照下述方式进行：先低速搅拌0.5～1.0小时，搅拌温度为185℃；然后高速剪切1.5～2小时，剪切速率为3000～5000r/min，剪切温度为185℃；最后再低速搅拌0.5～1.0小时。所述的低速搅拌为本领域常规操作，一般在搅拌机中进行。所述的高速剪切为本领域常规操作，一般在高速剪切机中进行。本专利技术还提供了一种高弹性改性沥青混合料，所述高弹性改性沥青混合料由原料拌合而成，所述原料包括所述高弹性改性沥青和矿质混合料。其中，所述矿质混合料为本领域常规使用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高弹性沥青改性组合物，其特征在于，其包括下述重量份的组分：苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物100份，增粘剂20～40份，软化剂20～40份，温拌剂3～8份，增塑剂15～40份和稳定剂2～6份。

【技术特征摘要】
1.一种高弹性沥青改性组合物，其特征在于，其包括下述重量份的组分：苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物100份，增粘剂20～40份，软化剂20～40份，温拌剂3～8份，增塑剂15～40份和稳定剂2～6份；所述的增粘剂由橡胶粉和石油树脂复配而成，或者由橡胶粉和古马隆树脂复配而成；所述的复配的质量比为(40～60)：(40～60)；所述的软化剂为糠醛抽出油和/或环烷基橡胶油；所述的温拌剂为聚乙烯蜡；所述的增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯和/或邻苯二甲酸二乙酯；所述的稳定剂为硫磺。2.如权利要求1所述的高弹性沥青改性组合物，其特征在于，所述的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的数均分子量为80000～100000，其中，所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中苯乙烯的含量为20～40wt％，丁二烯的含量为60～80wt％。3.如权利要求1所述的高弹性沥青改性组合物，其特征在于，所述的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的型号为791H；和/或，所述橡胶粉的目数为40～80目；和/或，所述糠醛抽出油和所述环烷基橡胶油的芳烃含量>80％；和/或，所述硫磺的细度为200～500目，纯度>99％。4.一种高弹性沥青改性剂的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：(1)按照如权利要求1～3任一项所述的高弹性沥青改性组合物的配方，将所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、增粘剂和温拌剂混合均匀，得熔融体；(2)将所述软化剂、增塑剂和稳定剂与所述熔融体混合均匀，然后挤出，冷却，切粒，即得。5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述混合采用高速搅拌混合，所述混合的温度为160～190℃；和/或，步骤(2)中，所述混合采用高速搅拌混合，所述高速搅拌混合的转速为...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑晓光，麻旭荣，马骉，
申请(专利权)人：上海市政工程设计研究总院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31