一种适用于改性硬质沥青的沥青复合改性剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种适用于改性硬质沥青的沥青复合改性剂及其制备方法，该沥青复合改性剂包括以下原料及重量份组成：天然岩沥青8‑30份，丁苯橡胶10‑30份，助溶剂15‑40份，沥青改性剂2‑10份，多聚磷酸30‑40份。将多聚磷酸加热至100℃～110℃并保温，然后把SBS和丁苯橡胶加热至60℃～70℃，再加入到处于保温状态的多聚磷酸中，升温至110～130℃，依次加入助溶剂、沥青改性剂、天然岩沥青、纳米材料，在100r/min～200r/min转速下搅拌5min～30min，即得。本发明专利技术的沥青复合改性剂可直接投入到沥青中进行搅拌均匀即可得到复合改性沥青，可明显改善沥青的性能，制备工艺简单，操作方便。

A kind of asphalt composite modifier suitable for modified hard asphalt and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种适用于改性硬质沥青的沥青复合改性剂及其制备方法
本专利技术属于路面材料领域，涉及一种适用于改性硬质沥青的沥青复合改性剂及其制备方法，适用于广大地区钢桥面铺装层沥青路面材料中的沥青结合料。
技术介绍
沥青路面广泛应用在现代道路建设和钢桥面铺装材料中。由于近年来高温天气的频繁出现，交通量的增加和车辆的超载的现象普遍存在，致使沥青路面在较短的时间内产生开裂、下沉、拥包和车辙等病害，使其降低了行车安全和缩短的道路的使用寿命。为此，向沥青中添加SBS(苯乙烯－丁二烯－苯乙烯三嵌段共聚物)对沥青进行改性；但是，单纯的SBS改性沥青仍然不能满足现在钢桥面铺装层沥青路面的使用要求。中国专利文件CN101104742A(申请号：200710120677.9)公开了一种岩沥青复合改性剂及其制备方法以及用途，岩沥青复合改性剂由10％～90％的岩沥青和10％～90％的聚合物组成，并对其组配的改性沥青混合料进行软化点、车辙试验。但是，该专利文件中聚合物的掺量较大，成本较高。同时，未提及岩沥青改性沥青的塑性变形能力，对低温性能问题未进行说明。中国专利文件CN105482475A(申请号：201610022139.5)公开了一种复合改性硬质沥青，其包括以重量分数计的以下组分：基质沥青：100份，相容剂：3-8份，胶粉：10-20份，聚合物：1-3份，助剂：0.1-0.4份和硬沥青：10-30份。但是，该专利文件中的复合改性硬质沥青未对沥青混合料进行路用性能研究，施工工艺较为复杂。综上所述，现有的沥青改性剂不能同时改善沥青的高温稳定性、低温粘附性和延展性。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种适用于改性硬质沥青的沥青复合改性剂及其制备方法。本专利技术的沥青复合改性剂材料能够降低SBS掺量，同时可提高改性沥青的高温稳定性，增加其低温粘附性能和延展性，而且还可以降低拌和温度，降低能耗，降低由于拌和温度高而引起的沥青老化的现象。本专利技术的技术方案如下：一种沥青复合改性剂，该沥青复合改性剂包括以下原料及重量份组成：根据本专利技术，优选的，所述的沥青复合改性剂还包括SBS1-20份。根据本专利技术，优选的，所述的沥青复合改性剂还包括纳米材料1-10份。根据本专利技术，优选的，所述的SBR的粒度为10～80目，分子量为20～30万，结合苯乙烯含量质量百分数21％～35％根据本专利技术，优选的，所述的助溶剂为润滑油生产采用反序工艺获得减二线抽出油、减三线抽出油、减四线抽出油中的一种或两种以上的组合。进一步优选采用糠醛进行精制得到的抽出油(糠醛抽出油)。减三线抽出油是减三线油经溶剂抽提得到的产品，调入少量抽出油后，利用其中的重质高芳烃油和胶质组份，改善沥青质的分散程度，因而针入度增大，软化点降低。根据本专利技术，优选的，所述的沥青改性剂是SAW沥青改性剂或Sasobit改性剂。根据本专利技术，优选的，所述的多聚磷酸为正磷酸、焦磷酸和三聚磷酸中的一种或两种以上的组合。根据本专利技术，优选的，所述的纳米材料为纳米碳酸钙和蒙脱土中一种或两种组合；进一步优选的，所述的纳米材料的粒度为0.01-0.1μm。根据本专利技术，优选的，所述的天然岩沥青为青川岩沥青。根据本专利技术，优选的，所述的沥青复合改性剂包括以下原料及重量份组成：根据本专利技术，上述沥青复合改性剂的制备方法，包括步骤如下：将多聚磷酸加热至100℃～110℃并保温，然后把SBS和丁苯橡胶(SBR)加热至60℃～70℃，再加入到处于保温状态的多聚磷酸中，升温至110～130℃，依次加入助溶剂、沥青改性剂、天然岩沥青、纳米材料，在100r/min～200r/min转速下搅拌5min～30min，即得适用于改性硬质沥青的沥青复合改性剂。本专利技术的原理：本专利技术的沥青复合改性剂中加入丁苯橡胶(SBR)、多聚磷酸和助溶剂，在满足沥青的高温性能的同时改善低温性能，纳米材料可以有效改善其水稳定性。天然岩沥青作为沥青改性剂，可增加石油沥青的内聚力，明显改善沥青的高温性能和沥青与集料的粘附性；但岩沥青的掺入对沥青的低温性能存在较大影响，使其低温性能下降。本专利技术加入SBS和丁苯橡胶(SBR)，使沥青延度增加，较好改善沥青的低温性能，弥补岩沥青导致的其低温下降的缺陷。多聚磷酸和助溶剂具有良好的相容性，可促使SBS和丁苯橡胶(SBR)与沥青较好的相容，增加其粘度。纳米材料不但可以增加沥青的高温性能，还可以利用沥青与纳米材料之间的界面效应，改善沥青混合料的水稳定性。沥青改性剂(比如：SAW或Sasobit改性剂)可以改善沥青的高温稳定性，提高沥青的软化点，且可以降低沥青混合料的拌和温度。本专利技术利用以上多种外加剂协同作用，有效改善改性硬质沥青的高低温性能。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：(1)本专利技术的沥青复合改性剂中掺入的天然岩沥青和沥青改性剂，可大幅度提高沥青的高温稳定性，降低拌和温度。(2)岩沥青掺入可以改善沥青的高温稳定性，但在低温方面存在劣势，掺入少量的SBS和SBR以改善其低温性能，降低SBS和SBR掺量的同时，节约经济成本。(3)本专利技术的沥青复合改性剂中掺入的多聚磷酸和助溶剂，可以改善SBS和SBR在沥青中的相容性，增加其溶解度和粘度，改善了其储存稳定性。(4)本专利技术的沥青复合改性剂中掺入的纳米材料不但可以增加沥青的高温性能，还可以利用沥青与纳米材料之间的界面效应，改善沥青混合料的水稳定性。(5)本专利技术的沥青复合改性剂中掺入的沥青改性剂可改善沥青的高温稳定性，提高沥青的软化点，降低沥青混合料的拌和温度。(6)本专利技术的沥青复合改性剂可直接投入到沥青中进行搅拌均匀即可得到复合改性沥青，可明显改善沥青的性能，制备工艺简单，操作方便。(7)当以AH-70或者AH-90为基质沥青时，通过添加不同剂量的本专利技术的沥青改性剂可以获得满足《公路钢箱梁桥面铺装设计与施工技术指南》的技术要求。(8)通过添加本专利技术的沥青改性剂制备的改性硬质沥青可用于浇筑式沥青混合料，并获得良好的路用性能。附图说明图1为对比例3所得改性沥青的荧光显微镜照片。图2为实施例3所得改性沥青的荧光显微镜照片。具体实施方式以下结合具体实施例，对本专利技术作进一步说明，但不限于此。实施例中所用原料均为常规原料，市购产品。其中：糠醛抽出油大连韵海贸易有限公司有售，其他公司产品皆可；SAW沥青改性剂重庆伍圣建材有限公司有售；Sasobit是在德国出现了一种新型的沥青改性剂，是一种高分子量的合成脂肪烃，分子链长度在C40～C120之间，熔点在110～120℃左右。能够降低沥青的高温粘度，易于施工，同时还能提高沥青混合料的高温性能，Sasobit改性剂重庆鹏方交通科技有限公司有售，其他公司产品皆可；青川岩沥青山东高速天然沥青开发公司提供，其主要技术要求见下表1。表1青川岩沥青技术要求实施例1：将35份的多聚磷酸加热至105℃并保温，然后把15份的丁苯橡胶(SBR)加热至65℃，再将其加入到处于保温状态的多聚磷酸中，升温至110℃，依次加入26份的减四线抽出油、8份的SAW沥青改性剂、11份的青川岩沥青、5份的纳米碳酸钙，分多次加入，在100r/min～200r/min转速下搅拌至5min，即可得到适用于改性硬质沥青的沥青复合改性剂。实施例2：将35份的多聚磷酸加热至105℃并保温，然后把5份的SBS本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种沥青复合改性剂，其特征在于，该沥青复合改性剂包括以下原料及重量份组成：

【技术特征摘要】
1.一种沥青复合改性剂，其特征在于，该沥青复合改性剂包括以下原料及重量份组成：2.根据权利要求1所述的沥青复合改性剂，其特征在于，所述的沥青复合改性剂还包括SBS1-20份。3.根据权利要求1所述的沥青复合改性剂，其特征在于，所述的沥青复合改性剂还包括纳米材料1-10份。4.根据权利要求1所述的沥青复合改性剂，其特征在于，所述的SBR的粒度为10～80目，分子量为20～30万，结合苯乙烯含量质量百分数21％～35％。5.根据权利要求1所述的沥青复合改性剂，其特征在于，所述的助溶剂为润滑油生产采用反序工艺获得减二线抽出油、减三线抽出油、减四线抽出油中的一种或两种以上的组合。6.根据权利要求1所述的沥青复合改性剂，其特征在于，所述的沥青改性剂是SAW沥青改性剂或Sasobit改性剂。7.根据权利要求1所述的沥青复合改...

【专利技术属性】
技术研发人员：王彦敏，张爱勤，周晓静，谭旭翔，刘新强，孙华东，阚涛，乔弘，
申请(专利权)人：山东交通学院，
类型：发明
国别省市：山东,37