一种高粘度复合改性沥青及其制备方法技术

本发明专利技术涉及建筑材料技术领域，尤其是一种高粘度复合改性沥青及其制备方法。它包括以下重量份原料组分：基质沥青500份、橡胶粉29.1‑43.2份、羧基丁苯胶乳17.0‑24.9份、多聚磷酸8.7‑18.9份、环氧树脂9.4‑17.9份、固化剂9.4‑17.9份。本发明专利技术可同时具备优秀的低温性能和高温性能，并具备较低针入度，其5℃延度达到58.7cm、135℃运动粘度可超过2400mm

A High Viscosity Composite Modified Asphalt and Its Preparation Method

【技术实现步骤摘要】
一种高粘度复合改性沥青及其制备方法
本专利技术涉及建筑材料
，尤其是一种高粘度复合改性沥青及其制备方法。
技术介绍
众所周知，我国内蒙古东北部的部分地区属于季节性冰冻区域，昼夜温差较大且紫外线辐射严重，这些地区的沥青路面存在容易出现低温开裂以及因耐久性能弱而所引发的一系列沥青路面病害，甚至会严重影响行车安全的问题。对此，行业内对现有的沥青提出了诸多改进方案。如以SBR改性沥青为代表的方案，因其所具有的低温性能优良，且有一定抗紫外线老化作用而在严寒、强紫外线地区应用较多。然而，如中国专利技术专利申请201810164122.2公开的一种适用于高海拔高寒地区的复合改性沥青及其制备方法，复合改性沥青组分包括SBS改性剂1-3％；纳米ZnO1-3％；硫磺1-2％；稳定剂0.15-0.3％，余量为SBR改性沥青；其通过在SBR改性沥青中添加SBS改性剂和纳米ZnO以提高性能。又如中国专利技术专利申请201410452130.9公开的一种纳米粒子SBR复合改性沥青，纳米粒子SBR复合改性沥青由纳米SiO2粒子、丁苯橡胶和基质沥青组成。根据其说明书的记载，其具有较好的低温性能，表现为其5℃延度约30。但并没有记载其高温性能。由此，可以看出：这些SBR复合改性沥青的高温性能较差，不能满足昼夜温差较大的季节性冰冻地区道路长期使用需求。又如以橡胶改性沥青为代表的方案，其利用废弃橡胶粉来吸收沥青中的树脂、烃类等多种有机质，经过一系列的物理和化学变化，使橡胶粉湿润、膨胀、粘度增大、软化点提高，并兼顾了橡胶和沥青的粘性、韧性、弹性，从而提高了橡胶沥青的路用性能。然而，如中国专利技术专利申请201810310742.2公开的一种橡胶粉改性沥青及其制备方法，原料为：30-40份的岩沥青、20-30份的多聚磷酸、10-50份的橡胶粉、2-3份的稳定剂、1-5份的SBS改性剂、1-2份的PE改性剂、1-10份的增溶剂、1-3份的芳烃油，其15℃延度大于160，但并没有记载在更低温度下的产物延度，也没有记载其高温性能。又如中国专利技术专利申请201711415343.4公开的一种高粘沥青，其组成为：苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)3-8％、丁苯橡胶(SBR)1-3％、相容剂2-10％、稳定剂0.08-0.3％、十二烷基磺酸钠0.5-2％、多聚磷酸(PPA)0.8-1.5％，其它为基质沥青。然而，其5℃延度仅约30，无法适应低温地区。由此，可以看出：橡胶改性沥青对低温性能带来负面影响，经多聚磷酸改性后沥青粘度增加，高温性能有较明显的提高，同时温度敏感性降低，但多聚磷酸不能改善沥青的低温性能。综上所述，现有的改性沥青大部分只是单纯地提高了沥青的高温性能或低温性能；因此，现有的改性沥青对于夏季温度较高而冬季温度低的季节性冰冻地区适应性较差。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的不足，本专利技术的第一目的在于提供一种高粘度复合改性沥青；本专利技术的第二个目的在于提供一种制备高粘度复合改性沥青的方法。为了实现上述目的，本专利技术采用的第一个技术方案为：一种高粘度复合改性沥青，它包括以下重量份原料组分：基质沥青500份、橡胶粉29.1-43.2份、羧基丁苯胶乳17.0-24.9份、多聚磷酸8.7-18.9份、环氧树脂9.4-17.9份、固化剂9.4-17.9份；其中，橡胶粉可根据实际情况以废旧轮胎为原料，经粉碎过筛后得到，而多聚磷酸则采用工业级原料标准(五氧化二磷含量≥85wt％、分子量为81.99580)。优选地，它由以下重量份原料组分组成：基质沥青500份、橡胶粉41.7-43.2份、羧基丁苯胶乳17.0-24.9份、多聚磷酸10.0-10.3份、环氧树脂9.4-14.1份、固化剂9.4-14.1份。优选地，所述基质沥青为90号基质沥青，25℃针入度85dmm，软化点54.2℃。优选地，所述橡胶粉的目数为60目。优选地，所述羧基丁苯胶乳的固含量为48％。优选地，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂，如德鲁泰源环氧科技有限公司生产的E-44(6101)型环氧树脂，粘度为25℃：6-10Pa.S。优选地，所述固化剂为选自聚酰胺树脂，并优选为低分子聚酰胺树脂。如山东德鲁泰源环氧科技有限公司生产的650低分子聚酰胺树脂。本专利技术采用的第二个技术方案为：一种制备上述的一种高粘度复合改性沥青的方法，它包括以下步骤：S1原料配备按重量份配比称取基质沥青、橡胶粉、羧基丁苯胶乳、多聚磷酸、环氧树脂和固化剂；S2基质沥青预处理将基质沥青置于高速剪切机中，加热至140-160℃使基质沥青呈熔融态，剪切速率为2500-3500r/min下剪切10-20min；S3向经步骤S2处理的基质沥青中加入橡胶粉并在170-180℃、剪切速率4500-5500r/min下剪切30-40min；然后再依次加入羧基丁苯乳胶、多聚磷酸、环氧树脂和固化剂并在170-180℃、剪切速率4500-5500r/min下剪切39-51min，即可得到沥青混合物；S4、将由步骤S3制得的沥青混合物在130-140℃下保温30-50min，即可得到高粘度复合沥青。由于采用了上述方案，本专利技术的复合改性沥青可同时具备优秀的低温性能和高温性能，并具备较低针入度，其5℃延度达到58.7cm、135℃运动粘度可超过2400mm2/s，并且有效地降低了脆点，能够适应夏季高温和冬季冰冻路面的性能需求。具体实施方式以下对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。实施例1S1、称取原料：90号的基质沥青500份、目数为60目的的橡胶粉29.8份、固化量为48％的羧基丁苯胶乳20.8份、符合工业级原料标准的多聚磷酸18.9份、双酚A型环氧树脂17.9份、低分子聚酰胺树脂固化剂17.9份。S2、基质沥青预处理：将基质沥青置于高速剪切机中，加热至150℃使基质沥青呈熔融态，剪切速率为3000r/min下剪切10min；S3、向经步骤S2处理的基质沥青中加入橡胶粉并在175℃、剪切速率5000r/min下剪切30min；然后再依次加入羧基丁苯乳胶、多聚磷酸、环氧树脂和固化剂并继续剪切45min，得到沥青混合物。S4、将由步骤S3制得的沥青混合物置于恒温箱中，在135℃下保温30min后，再经自然冷却处理，即可得到高粘度复合沥青。实施例2S1、称取原料：90号的基质沥青500份、目数为60目的的橡胶粉29.1份、固化量为48％的羧基丁苯胶乳20.3份、符合工业级原料标准的多聚磷酸18.7份、双酚A型环氧树脂11.6份、低分子聚酰胺树脂固化剂11.6份。S2、将基质沥青置于高速剪切机中，加热至140℃使基质沥青呈熔融态，剪切速率为2500r/min下剪切20min。S3、向经步骤S2处理的基质沥青中加入橡胶粉并在170℃、剪切速率4800r/min下剪切35min；然后再依次加入羧基丁苯乳胶、多聚磷酸、环氧树脂和固化剂并继续剪切45min，得到沥青混合物。S4、将由步骤S3制得的沥青混合物沥置于恒温箱中，在130℃下保温35min后，再经自然冷却处理后，即可得到高粘度复合沥青。实施例3S1、称取原料：90号的基质沥青500份、目数为60目的的橡胶粉43.2份、固化量为48％的羧基丁苯胶乳24.9份、符合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高粘度复合改性沥青，其特征在于：它包括以下重量份原料组分：基质沥青500份、橡胶粉29.1‑43.2份、羧基丁苯胶乳17.0‑24.9份、多聚磷酸8.7‑18.9份、环氧树脂9.4‑17.9份、固化剂9.4‑17.9份。

【技术特征摘要】
1.一种高粘度复合改性沥青，其特征在于：它包括以下重量份原料组分：基质沥青500份、橡胶粉29.1-43.2份、羧基丁苯胶乳17.0-24.9份、多聚磷酸8.7-18.9份、环氧树脂9.4-17.9份、固化剂9.4-17.9份。2.如权利要求1所述的一种高粘度复合改性沥青，其特征在于：它由以下重量份原料组分组成：基质沥青500份、橡胶粉41.7-43.2份、羧基丁苯胶乳17.0-24.9份、多聚磷酸10.0-10.3份、环氧树脂9.4-14.1份、固化剂9.4-14.1份。3.如权利要求1所述的一种高粘度复合改性沥青，其特征在于：所述基质沥青为90号基质沥青，25℃针入度85dmm，软化点54.2℃。4.如权利要求1所述的一种高粘度复合改性沥青，其特征在于：所述橡胶粉的目数为60目。5.如权利要求1所述的一种高粘度复合改性沥青，其特征在于：所述羧基丁苯胶乳的固含量为48％。6.如权利要求1所述的一种高粘度复合改性沥青，其特征在于：所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂。7.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：高明星，赵玉芳，关鹏，霍艳辉，吕俊祥，
申请(专利权)人：内蒙古农业大学，关鹏，
类型：发明
国别省市：内蒙古,15