一种颗粒状沥青干法改性剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种颗粒状速溶沥青路面干法SBS改性剂、制备方法及应用，涉及道路工程材料领域，其主要成分为粉末状SBS，可以选择性加入隔离剂、助溶油和交联主剂、和交联主剂，本发明专利技术通过将SBS颗粒粉碎，然后向SBS粉末中加入隔离剂、助溶油和交联主剂、和交联主剂，然后在切割长度为10‑30mm的平模或环模挤压机中进行温度不高于80℃的冷造粒后，即可得到颗粒状干法改性剂，本发明专利技术制备的颗粒状干法沥青改性剂兼具干法和湿法工艺的优点，在提高施工灵活性的同时，有效提高了路面施工质量，此外，本发明专利技术采用制备的冷造粒的方式解决了仅使用微米级SBS粉末存在的漂浮及粉尘易燃的问题。

A kind of granular asphalt dry modifier and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种颗粒状沥青干法改性剂及其制备方法
本专利技术属于公路工程材料
，具体涉及一种冷造粒沥青干法改性剂及其制备方法。
技术介绍
随着人们对公路修筑质量要求的提高，SBS改性沥青因其优异的高低温性能成为高等级公路建设所必备的建筑材料之一。根据使用方法不同，可以将SBS改性沥青的使用分为湿法工艺和干法工艺两种，前者需要在改性沥青工厂以基质沥青和SBS改性剂为原料经过研磨环节制备得到成品SBS改性沥青，而后运输到拌合站与石料拌合使用；后者直接在拌合站将干法SBS改性剂、石料、基质沥青一同拌合，省略了成品改性沥青的生产、储存过程，在提高施工灵活性的同时，还可以降低生产成本，具有广阔的应用前景。在干法工艺中，将常规湿法需要数小时乃至数十小时的沥青改性过程缩短为数十秒，这给所使用的干法改性剂带来了严峻的挑战。一种理想的干法改性剂不仅要在拌合过程中快速熔融、分散，还要快速发生交联接枝反应，形成SBS三维网状结构，进而改善基质沥青性能，全面提升混合料路用性能。目前，作为干法改性技术的关键材料——干法SBS改性剂的制备方法可以分为两种：以CN201410185365为代表的干法改性技术(简称方法1)提出将粒径为数毫米至十几毫米的SBS颗粒与轻质油等助剂混合后进行造粒制备干法改性剂。该方法虽然可以制备得到较大SBS改性剂掺量的干法改性剂，但是存在一个严重缺陷：只有以极小颗粒(粒径数十微米)状态存在的SBS改性剂才能对沥青性能进行改性，在方法1中即使经过混炼造粒，大粒径的SBS颗粒不能在短暂的拌合过程被粉碎为小颗粒，大粒径的SBS难以对加入拌合楼的基质沥青发挥应有改性作用，与常规湿法相比，路用性能处于较低水平。以CN201811358133为代表的干法改性技术(简称方法2)提出将较低掺量的SBS改性剂溶于较大比例的黏度较小的分散其中，在高温下通过搅拌、高速剪切等环节，将较大的SBS颗粒分散为小颗粒，随后加入稳定剂并降温至室温得到干法改性剂。方法2与方法1相比，可以预先将较大的SBS颗粒剪切为小颗粒，有助于基质沥青性能的改善，但仍有不足之处：首先，由于高速剪切必须要在液体状态下进行，而SBS在加工温度下以固态形式存在，为了方便剪切的进行，必须加入大比例油酸等液体助剂，导致干法改性剂中有效SBS比例最高为20％，过高的助剂比例不但影响效率，还会对混合料路用性能带来负面影响；其次，随着高温情况下稳定剂的加入，SBS交联反应在改性剂制备过程中已经发生，当加入拌合站时，交联形成的三维网状结构将会在石料的嵌压作用下破坏，这将不利于基质沥青性能的改善。由此可见，现有两种干法改性剂的制备方法都存在严重的技术缺陷，与湿法相比，虽然提高了施工灵活性，但难以达到与之相似的路用性能，限制了干法改性技术的应用。
技术实现思路
为解决目前干法改性剂存在的使用缺陷以及制备过程中存在的严重技术缺陷，提高干法改性技术的应用，本专利技术提供一种以粉末状SBS为改性剂成分主要成分颗粒状干法SBS改性剂及制备方法，使改性剂不仅具备了干法和湿法工艺的优点，还能有效提高路面施工质量，同时也解决了粉末漂浮，使用效率低，和粉末爆燃的安全隐患。为实现本专利技术的技术目的，本专利技术一方面提供一种颗粒状沥青干法改性剂，包括粒径小于2000μm的SBS粉末和防止SBS粉末发生黏连的隔离剂。其中，所述SBS为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，可以为线型、星型中的一种，也可以是两种的混合物。其中，所述隔离剂为滑石粉。本专利技术将滑石粉加入到SBS粉末中，可以有效防止预先经过粉碎的改性剂粉末发生黏连，加入SBS在拌合楼中的快速熔融，从而对沥青起到高效的改性效果。特别是，所述SBS粉末与隔离剂的重量份比为：60-100份：0.5-4.5份。优选的，所述SBS粉末与隔离剂的重量份比为：60-70份：1-4份。作为可选的，所述颗粒状沥青干法改性剂还包括助溶油、交联主剂、交联助剂中的一种或多种。特别是，所述助溶油、交联主剂、交联助剂与SBS粉末的重量份用量比为：0-30：0-10：0-5：60-100。优选的，所述助溶油、交联主剂、交联助剂与SBS粉末的重量份用量比为：20-30：3-10：1-5：60-70。特别是，所述助溶油为石油在蒸馏过程所得到的侧线油、侧线油经过溶剂精制得到的抽出油或抽余油、侧线油(或抽出油或抽余油)经过加氢得到的加氢油、侧线油经过催化裂化过程得到的油浆的澄清油的一种或者几种的混合物，助溶油一方面对SBS进行预溶胀，改善路用性能；另一方面可以提高干法改性剂的流动性，以实现快速熔融。组成上与上述油品类似的其他油品均可以作为助溶剂使用。特别说明的是，助溶剂的加入会改善改性效果，但也可以根据实际情况选择不加。特别是，所述交联主剂为硫磺或者硫磺的化合物、烷基过氧化物、过氧酯中的一种或两种组成的混合物。特别是，所述硫磺或者硫磺的化合物、烷基过氧化物、过氧酯的重量份比为：0-1：0-1：0-0.5。特别是，所述交联助剂由噻唑类、秋兰姆类、次磺酰胺类、二硫代氨基甲酸盐类、醛胺类、金属氧化物、脂肪酸中的一种或多种组成的混合物。特别是，所述噻唑类、秋兰姆类、次磺酰胺类、二硫代氨基甲酸盐类、醛胺类、金属氧化物、脂肪酸的重量份比为：0-1：0-1：0-1：0-1：0-1：0-3：0-2。本专利技术使用交联促进剂可以辅助并促进交联主剂在拌合过程中与SBS发生交联接枝反应，提高反应速度，推进反应进程，提高效率。专利技术人经过大量试验发现，本专利技术采用的上述交联主剂和交联助剂在100℃以下无反应活性，随着温度的升高活性逐渐增强，当温度上升到沥青拌合的180℃时，活性达到较高水平，当上述成分与SBS粉末接触后，能够产生-S-S-自由键，取代SBS中的C＝C双键，快速发生交联接枝反应，形成稳定的SBS三维网状结构，显著改善沥青性质。需要说明的是，尽管交联主剂及助剂的加入会通过交联反应改善改性效果，但即使不发生交联反应同样可以对SBS起到一定程度的改性作用，因此交联主剂及助剂也可以根据实际情况选择不加。为实现本专利技术的技术目的，本专利技术另一方面提供一种颗粒状沥青路面干法改性剂的制备方法，包括如下步骤：1)在常温下将处于干燥状态的SBS颗粒粉碎为粒径为10μm至2000μm的粉末。2)在SBS粉末中加入助溶油、隔离剂、交联剂及交联助剂，搅拌均匀得到基本料。3)将基本料加入切割长度为10-30mm的平模或环模挤压机中进行冷造粒，采用水冷进行降温处理，温度不高于80℃。造粒后，采用风冷将颗粒进一步冷却至室温，得到干法改性剂，颗粒破损的粉末回流重新造粒。其中，所述粉碎处于干燥状态的SBS颗粒的设备可以采用高速机械冲击式粉碎机、气流粉碎机、振动球磨机、行星式球磨机、搅拌球磨机、高压辊磨机等粉体粉碎设备。其原理为通过高速相对旋转的回转体或磨筒对SBS进行撞击，产生冲击力，通过剪切、磨削、摩擦得到粒径为数十微米的SBS粉末。粉碎机内部强制通新鲜空气进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种颗粒状速溶沥青路面干法SBS改性剂，其特征在于，包括粒径小于2000μm的SBS粉末和防止SBS粉末发生黏连的隔离剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种颗粒状速溶沥青路面干法SBS改性剂，其特征在于，包括粒径小于2000μm的SBS粉末和防止SBS粉末发生黏连的隔离剂。


2.如权利要1所述的颗粒状速溶沥青路面干法SBS改性剂，其特征在于，所述SBS粉末与隔离剂的重量份比为：60-100：0.1-5。


3.如权利要求1所述的颗粒状速溶沥青路面干法SBS改性剂，其特征在于，颗粒状速溶沥青路面干法SBS改性剂还包括助溶油。


4.如权利要求3所述的颗粒状速溶沥青路面干法SBS改性剂，其特征在于，所述助溶油的用量与SBS重量份为：0-30:60-100。


5.如权利要求1所述的颗粒状速溶沥青路面干法SBS改性剂，其特征在于，颗粒状速溶沥青路面干法SBS改性剂还包括交联主剂和交联主剂。


6.如权利要求5所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐国奇，
申请(专利权)人：国路高科北京工程技术研究院有限公司，河南国路高科新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11