一种高分子耐热改性沥青及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高分子耐热改性沥青及其制备方法，具体涉及沥青化工技术领域，成分包括：沥青、改性剂、海沙、混凝土、硅烷、乙烯基吡咯烷酮‑醋酸乙烯共聚体、聚醚二元醇、聚甘油脂肪酸酯、八甲基环四硅氧烷、八苯基‑POSS、二甲基乙酰胺、辛基苯基环四硅氧烷、20‑25％的氨水、分散剂、均苯四甲酸二酐、N‑甲基吡咯烷酮、氮化铝、钢筋渣、乙烯基羧酸酯、苯骈三氮唑、双丙酮丙烯酰胺、聚乙烯苯磺酸、聚磷酸铵；本发明专利技术制备的高分子耐热改性沥青用于道路铺设路面时，具有较强结构稳定性、耐高温、抗低温、抗车辙能力；提高路面的抗疲劳能力，减少路面永久变形；粘结能力强，能明显改善路面遇水后的抗拉能力，并极大改善沥青的稳定性。

High molecular heat resistant modified asphalt and preparation method thereof

The invention discloses a high molecular heat-resistant modified asphalt and a preparation method thereof, which specifically relates to the technical field of asphalt chemical industry. The components include asphalt, modifier, sea sand, concrete, silane, vinyl pyrrolidone vinyl acetate copolymer, polyether diol, polyglyceride fatty acid ester, octamethylcyclotetrasiloxane, octadecane. Phenyl POSS, dimethyl acetamide, octyl phenyl cyclotetrasiloxane, 20_25% ammonia water, dispersant, pyromellitic dianhydride, N_methyl pyrrolidone, aluminum nitride, steel slag, vinyl carboxylate, benzotriazole, diacetone acrylamide, polyvinyl benzene sulfonic acid, ammonium polyphosphate; high-resolution prepared by the present invention The heat-resistant modified asphalt has strong structural stability, high temperature resistance, low temperature resistance and rutting resistance when it is used for paving pavement; improves the fatigue resistance of pavement, reduces the permanent deformation of pavement; has strong bonding ability, can obviously improve the tensile strength of pavement after water, and greatly improves the stability of asphalt.

【技术实现步骤摘要】
一种高分子耐热改性沥青及其制备方法
：本专利技术涉及沥青化工
，具体涉及一种高分子耐热改性沥青及其制备方法。
技术介绍
：沥青是由不同分子量的碳氢化合物及其非金属衍生物组成的黑褐色复杂混合物，是高黏度有机液体的一种，呈液态，表面呈黑色，可溶于二硫化碳。包括天然沥青、石油沥青、页岩沥青和煤焦油沥青等四种。主要成分是沥青质和树脂，是一种防水防潮和防腐的有机胶凝材料。用于涂料、塑料、橡胶等工业以及铺筑路面等。其次有高沸点矿物油和少量的氧、硫和氯的化合物。有光泽，呈液体、半固体或固体状态，低温时质脆，粘结性和防腐性能良好。现代公路和道路发生许多变化：交通流量和行驶频度急剧增长，货运车的轴重不断增加，普遍实行分车道单向行驶，要求进一步提高路面抗流动性，即高温下抗车辙的能力；提高柔性和弹性，即低温下抗开裂的能力；提高耐磨耗能力和延长使用寿命。现代建筑物普遍采用大跨度预应力屋面板，要求屋面防水材料适应大位移，更耐受严酷的高低温气候条件，耐久性更好，有自粘性，方便施工，减少维修工作量。使用环境发生的这些变化对石油沥青的性能提出了严峻的挑战。对石油沥青改性，使其适应上述苛刻使用要求，引起了人们的重视。经过数十年研究开发，已出现品种繁多的改性道路沥青、防水卷材和涂料，表现出一定的工程实用效果。但鉴于改性后的材料价格通常比普通石油沥青高2～7倍，用户对材料工程性能尚未能充分把握，改性沥青产量增长缓慢。改性道路沥青主要用于机场跑道、防水桥面、停车场、运动场、重交通路面、交叉路口和路面转弯处等特殊场合的铺装应用。
技术实现思路
：本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种高分子耐热改性沥青及其制备方法，抗流动性，即高温下抗车辙的能力；提高柔性和弹性，即低温下抗开裂的能力；提高耐磨耗能力和延长使用寿命。现代建筑物普遍采用大跨度预应力屋面板，要求屋面防水材料适应大位移，更耐受严酷的高低温气候条件，耐久性更好，有自粘性，方便施工，减少维修工作量。本专利技术所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：一种高分子耐热改性沥青及其制备方法，包括以下份数的原料：沥青59-100份、改性剂11-23份、海沙13-25份、混凝土35-55份、硅烷13-21份、乙烯基吡咯烷酮-醋酸乙烯共聚体24-57份、聚醚二元醇2-5份、聚甘油脂肪酸酯0.7-1份、八甲基环四硅氧烷5-7份、八苯基-POSS2-5份、二甲基乙酰胺30-40份、辛基苯基环四硅氧烷1-3份、20-25％的氨水2-6份、分散剂3-7份、均苯四甲酸二酐46-50份、N-甲基吡咯烷酮70-80份、氮化铝3-7份、钢筋渣10-14份、乙烯基羧酸酯3-7份、苯骈三氮唑0.4-1份、双丙酮丙烯酰胺1-1.7份、聚乙烯苯磺酸2-8份、聚磷酸铵2-6份。其中改性剂包括：乙烯-乙酸乙烯酯共聚物13-24份、丙烯酸丁酯12-25份、纤锌矿型氮化硼0.5-3份、聚合钻石纳米棒0.2-1.5份；其制备方法：向乙烯-乙酸乙烯酯共聚物中加入丙烯酸丁酯充分混合后于微波频率2450MHz、功率700W下微波处理5min，静置30min后继续微波处理3min，再加入纤锌矿型氮化硼和聚合钻石纳米棒，然后加热至115-200℃保温混合15min，所得混合物以10-15℃/min的速度冷却降温，待温度降至35-40℃后保温静置30min，随后向混合物中加入5-10份25℃温水，充分混合后静置3h，最后送入冷冻干燥机中，经充分干燥后粉碎成粉末，即得改性剂。其中分散剂包括：如下重量份数的原料组成：棕榈山梨坦7-15份、聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物8-12份、乙二胺四乙酸13-26份、聚乙烯二醇80001-10份、乙醇2-20份；其制备方法为：将棕榈山梨坦加入乙醇中浸泡1-8小时，后送入搅拌机充分溶解搅拌，经过加热后加入聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物、乙二胺四乙酸、聚乙烯二醇8000，再加入预冷后乙醇，启动搅拌装置，60-200rpm/min，搅拌20min，后放置室温自然冷却后即得分散剂。优选的，其制备方法如下：(1)将钢筋渣、乙烯基吡咯烷酮-醋酸乙烯共聚体加入30％的沥青中，在搅拌机中边加热至40-50℃边充分混合后保温10-30min，再加入改性剂，继续加热混合均匀，静置冷却至室温，即得物料Ⅰ；(2)取上述八甲基环四硅氧烷重量的10-15％，与双丙酮丙烯酰胺混合，通入氮气，在90-95℃下保温反应2-3小时，缓慢降低温度为常温，得碱溶胶；(3)取上述二甲基乙酰胺重量的10-15％，加入剩余的八甲基环四硅氧烷、辛基苯基环四硅氧烷、八苯基-POSS，搅拌均匀，通入氮气，加入上述碱溶胶，在90-95℃保温搅拌30-40分钟，停止通入氮气，保温2-3小时，升高温度为150-160℃，保温27-30分钟，冷却，在60-65℃下真空干燥1-2小时，得交联聚硅氧烷；(4)将上述均苯四甲酸二酐加入到其重量36-40倍的、15-17％的硫酸溶液中，加入上述20-25％的氨水，静置1-2小时，过滤，将沉淀用去离子水洗3-4次，在60-70℃下真空干燥4-5小时，得精制苯酐；(5)将上述聚甘油脂肪酸酯加入到其重量17-20倍的去离子水中，搅拌均匀，加入聚磷酸铵，超声2-3分钟，得聚甘油脂肪酸铵溶液；(6)将上述精制苯酐、聚甘油脂肪酸铵、交联聚硅氧烷混合，加入苯骈三氮唑，搅拌均匀，送入冰水浴中，通入氮气，搅拌反应2-3小时，出料，将产物加入到酰胺水溶液中，常温静置4-5天，过滤，得预交联聚酰亚胺；(7)将上述氮化铝加入到N-甲基吡咯烷酮中，超声2-3分钟，得氮化铝分散液；(8)将上述预交联聚酰亚胺和聚醚二元醇、乙烯基羧酸酯加入到氮化铝分散液中，超声20-30分钟，加入上述聚醚二元醇，搅拌均匀，过滤，将沉淀在76-80℃下真空干燥3-5小时，磨成细粉，加热6-7小时，出料冷却，得交联改性聚酰亚胺；(9)将剩余沥青、混凝土、硅烷、海沙、交联改性聚酰亚胺加入分散剂中，搅拌机以500-2000rpm/min搅拌混合均匀，边搅拌边加入剩余沥青，混合均匀后静置放置10-30min，即得物料Ⅱ；(10)将聚乙烯苯磺酸加入物料Ⅰ和物料Ⅱ中，搅拌均匀后静置20-60min，最后利用砂磨机砂磨成均匀、细致的粒径粉料，粉料以膏状形式存在；(11)将膏状混合物通过摊铺机均匀铺设在路面上，沥青路面厚度在0.5-6.0cm，后用压路机将沥青路面压实，坚固。本专利技术的有益效果是：1、温差较大的地区有很好的耐高温、抗低温能力；2、有较好的抗车辙能力，其弹性和韧性好；3、提高了路面的抗疲劳能力，特别是在大流量、超载严重的公路上具有良好的应变能力，可减少路面的永久变形；4、粘结能力特别强，能明显改善路面遇水后的抗拉能力，并极大地改善沥青的稳定性；5本专利技术在聚酰亚胺的分子链中引入了具有疏水性的Si-O-Si结构，通过聚酰亚胺对交联聚硅氧烷的剪切力，可以将聚硅氧烷分散成更小的颗粒，其可以均匀的包覆在聚酰亚胺粒子的表面，从而改善了其在混合材料中的分散均匀性；本专利技术的交联聚硅氧烷还具有很好的热稳定性和结构稳定性，提高了混合材料的相容性；本专利技术将预交联聚酰亚胺与氮化铝悬浮液混合，形成的混合物料结合了聚酰亚胺和氮化铝的各自优点，具有高导热，低膨胀，耐高温等优异的性能。具体实施方式：为了使本专利技术实现的技本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高分子耐热改性沥青，其特征在于：高分子耐热改性沥青包括以下份数的原料：沥青59‑100份、改性剂11‑23份、海沙13‑25份、混凝土35‑55份、硅烷13‑21份、乙烯基吡咯烷酮‑醋酸乙烯共聚体24‑57份、聚醚二元醇2‑5份、聚甘油脂肪酸酯0.7‑1份、八甲基环四硅氧烷5‑7份、八苯基‑POSS2‑5份、二甲基乙酰胺30‑40份、辛基苯基环四硅氧烷1‑3份、20‑25％的氨水2‑6份、分散剂3‑7份、均苯四甲酸二酐46‑50份、N‑甲基吡咯烷酮70‑80份、氮化铝3‑7份、钢筋渣10‑14份、乙烯基羧酸酯3‑7份、苯骈三氮唑0.4‑1份、双丙酮丙烯酰胺1‑1.7份、聚乙烯苯磺酸2‑8份、聚磷酸铵2‑6份。

【技术特征摘要】
1.一种高分子耐热改性沥青，其特征在于：高分子耐热改性沥青包括以下份数的原料：沥青59-100份、改性剂11-23份、海沙13-25份、混凝土35-55份、硅烷13-21份、乙烯基吡咯烷酮-醋酸乙烯共聚体24-57份、聚醚二元醇2-5份、聚甘油脂肪酸酯0.7-1份、八甲基环四硅氧烷5-7份、八苯基-POSS2-5份、二甲基乙酰胺30-40份、辛基苯基环四硅氧烷1-3份、20-25％的氨水2-6份、分散剂3-7份、均苯四甲酸二酐46-50份、N-甲基吡咯烷酮70-80份、氮化铝3-7份、钢筋渣10-14份、乙烯基羧酸酯3-7份、苯骈三氮唑0.4-1份、双丙酮丙烯酰胺1-1.7份、聚乙烯苯磺酸2-8份、聚磷酸铵2-6份。2.根据权利要求1所述的高分子耐热改性沥青，其特征在于：高分子耐热改性沥青制备方法如下：(1)将钢筋渣、乙烯基吡咯烷酮-醋酸乙烯共聚体加入30％的沥青中，在搅拌机中边加热至40-50℃边充分混合后保温10-30min，再加入改性剂，继续加热混合均匀，静置冷却至室温，即得物料Ⅰ；(2)取上述八甲基环四硅氧烷重量的10-15％，与双丙酮丙烯酰胺混合，通入氮气，在90-95℃下保温反应2-3小时，缓慢降低温度为常温，得碱溶胶；(3)取上述二甲基乙酰胺重量的10-15％，加入剩余的八甲基环四硅氧烷、辛基苯基环四硅氧烷、八苯基-POSS，搅拌均匀，通入氮气，加入上述碱溶胶，在90-95℃保温搅拌30-40分钟，停止通入氮气，保温2-3小时，升高温度为150-160℃，保温27-30分钟，冷却，在60...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄帮义，
申请(专利权)人：安徽海德化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34