一种适用于高温多雨地区的改性沥青路面修复材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种适用于高温多雨地区的改性沥青路面修复材料及其制备方法，由以下重量比原料制成：基质沥青77%～89%、1#改性剂4%～7%、2#改性剂5%～8%、软化剂2%～8%、接枝相容剂1%‑1.5%、防老剂0.5%～0.6%、引发剂0.4%～0.5%。改性后的沥青其耐高温性能、防水性能、耐老化性能、抗永久变形能力、耐冲击性能、耐环境应力性能得到提升，同时，还能增强材料固化效果，降低固化时间，提高工程效率。体现在改性沥青的软化点可达95℃以上，针入度2.0～3.0 mm之间，5℃延度在20 cm以上，符合我国聚合物改性沥青三大性能指标的最低技术要求。

A kind of modified asphalt pavement repair material suitable for high temperature and rainy area and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种适用于高温多雨地区的改性沥青路面修复材料及其制备方法
本专利技术涉及一种适用于高温多雨地区的改性沥青路面修复材料及其制备方法，属于胶带的

技术介绍
随着汽车业和物流业的发展，大型、重载车辆与日俱增，面对如此情况，国家交通部在道路路面的性能指标也不得不逐步提高，不少公路沥青路面在投入使用之后的1～2年里就出现较为严重的路面损坏现象，如：坑槽、龟裂、沉陷、松散和裂纹等，尤其在一些常年高温地区和多雨水的地区，其沥青道路各种损坏现象越发严重，使用寿命大大缩短。沥青道路之所以会在短时间内出现较大程度损坏，很大一部分原因是因为沥青道路长期在高温下暴晒以及在雨水中浸泡，以往的沥青道路其耐高温性能与防水性能不足因而无法长时间使用，因此急需研发一种能够提高江南高温多雨地区沥青道路使用寿命的改性沥青修复材料显得十分迫切。福建省地处祖国东南部、东海之滨，属亚热带湿润季风气候，西北有山脉阻挡寒风，东南又有海风调节，湿润为气候的显著特色，七月份25℃～40℃，极端最高气温为43.2℃；降水方面，年平均降水量1400～2000mm，是一个典型的高温多雨地区。福建省地处江南地区，沥青路面一般需要承受60℃以上的高温，据报道，局部柏油路面在炎热的夏季，午后表面温度可达90℃。沥青属于黏弹性材料，在如此高温环境下，沥青由弹性体向塑性体转化，劲度模量大幅度降低，抗变形能力急剧下降，因此很容易造成路面的永久变形，同时强烈紫外线很容易使沥青材料与SBS改性剂降解，导致改性沥青老化，使用寿命大幅度下降（本申请通过添加UV-531作为防老剂成功解决该问题）。除此之外，江南地区夏季多雨，如果沥青道路在雨水中浸泡较长时间，会使局部路基受水浸泡后承载力降低，在动静荷载的作用下，路基滑动产生裂缝，这也是高温多雨地区的沥青道路使用寿命不长的另一个原因。目前国内外关于针对高温多雨环境下的改性沥青研究较为不足，在江南大部分高温多雨地区的沥青道路多数采用SBS改性沥青，其高温性能较好，但防水性能不足，因此本文通过对传统基质沥青进行复合改性，增强其耐高温、防水性能从而有效地提高其在江南高温多雨地区的沥青道路修复上的使用寿命。当前研究表明，沥青改性是一个物理共混过程，当改性剂掺入基质沥青后，受沥青质中轻质组分的作用而溶胀，继而又发生溶解，改性剂由于经过溶胀和溶解两个过程才得以均匀地分散在沥青中。SBS，即苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，分子结构分为星型和线型，常见嵌段比S/B=30/70或40/60，是一种最为常见而且改性效果较好的一种，用SBS改性基质沥青的共混物是属于微观均相体系，使用SBS对基质沥青进行改性时，SBS吸收基质沥青中的部分油分，体积膨胀而发生溶胀，并形成聚合物连续相；另一部分油分则分散SBS相中，或是SBS吸收沥青中的部分轻质油分发生溶胀分散在沥青的连续相中，因此SBS改性沥青在耐高温性能、耐低温性能方面都能得到较大程度的改善（李志军，SBS改性沥青化学交联过程的微观结构和性能研究，当代化工,2007），但SBS价格较为昂贵，并且与基质沥青的相容性不是很好，与集料混合对路基的粘结力和防水性能也稍逊，这也是SBS改性沥青在国内发展较为缓慢的原因之一，因此本申请在降低SBS的掺量同时辅以价廉易得的EVA进行复合改性来降低成本，同时通过添加接枝相容剂马来酸酐与SBS接枝共聚来降低改性沥青离析程度，提高其与基质沥青相容性。EVA材料本身具有耐水性和耐高湿度环境性能，同时又具备很强的粘结性和粘附性，因此，由EVA改性的沥青能对混合料产生良好的耐热耐水特性。利用EVA来改性沥青，在一定程度上，当EVA加入量越多，当量软化点越高，针入度指数PI也增大，这都说明了热稳定性的提高；在掺加量的增加时，沥青的弹性也随之有很大改善，说明EVA改性后的沥青在高温稳定性以及弹性方面均有很显著的改善（沈化荣，吕伟民，EVA改性沥青的工艺特性与路用性能.石油沥青,1999）。据研究报道，EVA改性沥青混合料具有良好的高温抗水性能，其残留稳定度指标值相当高，可达98.3%～100%，48h后的稳定度未发生弱化，仍然保持原先未浸水时的水平（郭青筠，EVA对沥青改性功能的研究，中国市政工程，1995），因此采用EVA改性沥青在提高其防水性能是一种理想的方法。目前，申请公布号为CN105647207B的专利公开了一种耐高温的SBS改性沥青及其制备方法，它主要以线型SBS为改性剂，糠醛抽出油为相容剂以及改性沥青专用稳定剂混合搅拌，所制得的改性沥青软化点大于73℃，25℃针入度为4.0～6.0mm，5℃延度大于20cm。该专利技术采用单一改性剂改性沥青，虽然最高温度可达80℃左右，但对于江南地区夏季沥青路面软化点的要求仍然不够，而且在防水性能方面也略为不足，其次SBS价格昂贵，若只采用单一改性剂进行改性成本较高，并且在加工制作的时候，对加工剪切设备也要求较高。其次，申请公布号为CN1493619A公开了通过掺加高分子蜡、SBS、硫化剂，与基质沥青制备改性沥青，该改性沥青软化点较高，并且施工性能和使用性能良好，但是其改性沥青软化点最大只有65℃，且高分子蜡的存在对改性沥青低温延度有一定的影响，因此抗裂性能方面不足。再者，申请公布号为CN106928733A公开了通过掺加解交联结构发泡EVA与基质沥青制备改性沥青，该专利技术通过力化学作用破坏发泡EVA的交联结构使其被粉碎成细小颗粒进而可以在沥青中均匀分散，从而提高基质沥青与改性剂的相容性，进而提高改性效果。该专利技术降低了改性沥青的生产成本,有效提高了沥青的高低温性能,有利于延长沥青路面的使用寿命,而且解决了废弃交联发泡EVA难以回收利用的难题。但该专利技术需要在高剪切搅拌机下对混合料进行高速剪切搅拌，因此对加工设备要求较高，并且其改性沥青软化点最高也只有77.4℃，5℃延度均低于10cm，可见其在低温抗裂性能方面仍较为不足。最后，申请公布号为CN103232714A公开了一种高软化点SBS改性沥青，其采用的基质沥青为油砂和中海油原油掺炼所得，选用油砂为原料配制的改性沥青的软化点相对高，但是135℃下粘度过大，高达1900Pa·s，由于其粘度大而产生施工困难，而且油砂在改性沥青领域应用不广泛，适用性不强。因此传统的单一改性剂改性沥青已无法满足江南地区高温多雨的环境对沥青道路的要求，只有在降低SBS掺量的同时，辅助其他能够提高改性沥青防水性能的改性剂进行复合改性，是目前市场迫切需求的。
技术实现思路
为了解决现有技术所存在的上述问题，本专利技术提供了一种适用于高温多雨地区的改性沥青路面修复材料及其制备方法，该改性沥青有耐高温、较好的抗车辙性能、耐磨性能，操作简便，特别适用于小型的沥青路面的修复操作。本专利技术涉及一种适用于高温多雨地区的改性沥青路面修复材料，由以下重量比原料制成：基质沥青77%～89%，1#改性剂4%～7%，2#改性剂5%～8%，软化剂2%～8%，接枝相容剂1%-1.5%、防老剂0.5%～0.6%、引发剂0.4%～0.5%；所述的1#改性剂为YH-188型SBS，所述的2#改性剂为EVA；所述的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于高温多雨地区的改性沥青路面修复材料，其特征在于，由以下重量比原料制成：/n基质沥青77%～89%，1#改性剂4%～7%，2#改性剂5%～8%，软化剂2%～8%，接枝相容剂1%-1.5%、防老剂0.5%～0.6%和引发剂0.4%～0.5%；所述的1#改性剂为YH-188型SBS，所述的2#改性剂为EVA；所述的接枝相容剂为马来酸酐。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于高温多雨地区的改性沥青路面修复材料，其特征在于，由以下重量比原料制成：
基质沥青77%～89%，1#改性剂4%～7%，2#改性剂5%～8%，软化剂2%～8%，接枝相容剂1%-1.5%、防老剂0.5%～0.6%和引发剂0.4%～0.5%；所述的1#改性剂为YH-188型SBS，所述的2#改性剂为EVA；所述的接枝相容剂为马来酸酐。


2.如权利要求1所述的一种适用于高温多雨地区的改性沥青路面修复材料，其特征在于：所述的基质沥青为70#道路沥青或90#道路沥青。


3.如权利要求1所述的一种适用于高温多雨地区的改性沥青路面修复材料，其特征在于：所述的软化剂为环烷油。


4.如权利要求1所述的一种适用于高温多雨地区的改性沥青路面修复材料，其特征在于：所述的1#改性剂的嵌段比S/B为30/70。


5.如权利要求1所述的一种适用于高温多雨地区的改性沥青路面修复材料，其特征在于：所述2#改性剂的...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄紫洋，黄云雄，张晓宇，
申请(专利权)人：福建师范大学，
类型：发明
国别省市：福建;35