一种粘附性能优异的喷洒型橡胶沥青及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种粘附性能优异的喷洒型橡胶沥青及其制备方法，其原料包括以下重量份含量的组分：基质沥青65～75份；橡胶粉18～25份，氧化剂2～4份，改性剂3～5份，偶联剂2～3份。本发明专利技术能够显著的改善喷洒型橡胶沥青的粘附性能和存储稳定性，提高橡胶沥青同步碎石封层的抗水损害性能，对喷洒型橡胶沥青进一步推广应用具有积极意义。

【技术实现步骤摘要】
一种粘附性能优异的喷洒型橡胶沥青及其制备方法
本专利技术属于改性沥青制备
，涉及一种粘附性能优异的喷洒型橡胶沥青及其制备方法。
技术介绍
橡胶沥青是一种改性沥青，是将废弃轮胎磨成橡胶粉并加入到沥青当中，用于修筑沥青路面。橡胶沥青根据用途和施工方式的不同分为喷洒型和拌合型两大类，喷洒型橡胶沥青在应用过程中采用专门的沥青洒布车呈雾状进行喷洒，具有高温粘度适中，低温粘度大，软化点高，弹性恢复力强等特点，喷洒型橡胶沥青既应用于应力吸收层等功能层，亦适用于上封层、造面等上面层养护加铺，其中橡胶沥青同步碎石封层是其重要应用途径。然而由于橡胶沥青粘附性能欠佳，因此当喷洒型橡胶沥青应用到路面面层时其抗水损害、抗剥落性能欠佳，如橡胶沥青喷洒到碎石封层中所表现出的抗水损害性能与基质沥青相差不大，在雨水浸泡及轮碾作用下，易产生松散剥落病害，这严重限制了喷洒型橡胶沥青的进一步推广与应用。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了提供一种粘附性能优异的喷洒型橡胶沥青及其制备方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：本专利技术的技术方案之一提供了一种粘附性能优异的喷洒型橡胶沥青，包括以下重量份数的原料组分：进一步的，基质沥青的25℃针入度为60～100，0.1mm。进一步的，所述的橡胶粉为废弃轮胎橡胶粉，其目数为30～40。进一步的，所述的氧化剂为二氯异氰尿酸钠、三氯异氰尿酸和次氯酸钠的混合物。更进一步的，所述的氧化剂中，二氯异氰尿酸钠质量占比为30％～60％，三氯异氰尿酸质量占比为30％～50％，其余为次氯酸钠。进一步的，所述的改性剂为植物提取液，其采用小麦麦秆提取液、水稻秸秆提取液和苦楝树提取液混合而成，其中，小麦麦秆提取液的质量占比为15～25％，水稻秸秆提取液质量占比为20～35％，苦楝树提取液质量占比为40～55％。更进一步的，所述的小麦麦秆提取液中的活性成分为质量比1:1:23的糖醛酸、阿拉伯糖和木糖缩合体；所述的水稻秸秆提取液的活性成分为数均分子量472.6～526.3g/mol的酚酸多聚体混合物，其是由苯甲烷及其衍生物构成的高分子芳香醇；所述的苦楝树提取液中的活性成分为具有苯酚/烯烃(极性/非极性)双重性的不饱和碳氢取代链的酚衍生物。进一步的，所述的偶联剂为铝酸酯偶联剂，其数均分子量为58.98g/mol，优选的，其化学通式可以为：(RO)x-Al-(Dn)-(OCOR′)m，式中，Dn代表配位基团，如N、O等；RO-为与无机粉体表面活泼质子或官能团作用的基团；COR′为与高聚物基料作用的基团，x、m均为整数。本专利技术通过对橡胶粉氧化处理、改性处理后加入到沥青当中，并加入偶联剂改善进一步沥青性质，弥补了喷洒型橡胶沥青粘附性能不足的缺陷。橡胶粉氧化处理后，可在沥青表面形成较多的活性基团，增加活性，改善胶粉与沥青的相容性。本专利技术的氧化剂可以将胶粉表面的碳碳键和碳氢键打开，形成较多的烃基和羟基等活性基团。同时促使橡胶粉的含氧官能团的增加，提高了橡胶粉的表面活性，有效增强了界面的结合强度。氧化剂的氧化作用还可以使得橡胶粉粗糙度、比表面积增加，有利于提高胶粉与沥青的相容性。橡胶粉经改性剂改性后，改善了橡胶粉与沥青结合的能力。通过观测可显著发现改性后胶粉表面呈毛刺状凹凸不平，具有较大的比表面积，有利于在搅拌时与沥青的界面结合力。因为酸、醛、酮、酯、醇类化合物的作用，胶粉中羟基团和不饱和烃、碳碳双键的含量增加，这些官能团可与沥青中的烷烃、烯烃和芳香烃等发生作用，使橡胶粉和沥青的共混作用加强，胶粉与沥青的粘附性能得到改善。在改性作用下，可促使橡胶粉表面生成一层有机分子层，由亲水性变成亲有机性，加速了胶粉与沥青之间交联键的形成，使得胶粉与沥青所形成的的化学链增多，胶粉与沥青之间交联网络的速度与数量增加，沥青的粘附性能和抗水损害性能得到显著提升。在偶联剂作用下，橡胶沥青与碱性、两性、酸性集料的粘附性均有显著改善。偶联剂可以在胶粉和沥青之间发生化学交联和物理缠绕而起到偶联作用，在石料表面发生缩聚反应形成亲油性的偶联层，其界面粘结力和耐久性远好于未加偶联剂的沥青混合料的油石界面。并且这种偶联剂可以形成碱性覆盖层，使得酸性集料表面具有碱性活动分子，这些活动分子会与沥青的酸性活动分子发生反应，形成吸附，有效增强了界面强度。本专利技术的技术方案之二提供了一种粘附性能优异的喷洒型橡胶沥青的制备方法，包括以下步骤：(1)先称取橡胶粉分散在水中，加入氧化剂，室温下搅拌后，过滤烘干，得到氧化橡胶粉；(2)将氧化橡胶粉均匀摊铺开来，再高温烘干，随后均匀倒入改性剂，并搅拌均匀，得到改性橡胶粉；(3)将基质沥青加热至流动状态后，加入改性橡胶粉，搅拌处理，再加入偶联剂，继续搅拌，即得到目的产物。进一步的，步骤(1)中，室温下搅拌的时间为15-20min；步骤(2)中，高温烘干的温度为140℃～150℃，时间为45-60min，在此温度和时间下，胶粉可以充分烘干且利于与改性剂充分反应；随后马上将改性剂倒在氧化橡胶粉上后，在120～150℃温度下搅拌均匀，当温度下降到120℃以下时，改性剂对胶粉的改善效果将衰减，同时胶粉颗粒容易成团、难以拌和；步骤(3)中，搅拌处理的转速为300-400rpm，搅拌温度为175-185℃，加入改性橡胶粉后的搅拌时间为30-40min；加入偶联剂后，继续搅拌的时间为20-30min。本专利技术的原料加入次序不可错乱，需先将胶粉氧化以改善胶粉的物理化学特性；氧化后的胶粉相比未氧化的胶粉与改性剂的作用更彻底，改性活化更充分；随后将氧化且改性后的胶粉加入沥青，搅拌一段时间使胶粉与沥青混合均匀，在这种均匀混合的状态再加入偶联剂，会使得胶粉与沥青的偶联作用更佳。与现有技术相比，本专利技术能够显著的改善喷洒型橡胶沥青的粘附性能和存储稳定性，提高橡胶沥青同步碎石封层的抗水损害性能。对喷洒型橡胶沥青进一步推广应用具有积极意义。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。本实施例以本专利技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。以下各实施例中，小麦麦秆、水稻秸秆\苦楝树提取液的制备过程为：麦秆/秸秆/苦楝树树皮洗净、自然风干或者105℃杀青、65℃烘12h。使用粉碎机粉碎，过筛(40目或60目)。精确称取1g(干重)，加12.5mL蒸馏水，振荡24h，离心10min(4000r/min)，取上清液得浸提液的原液(浓度相当于0.08g/mL，干物质)，冷藏保存；并且可用等量体积的蒸馏水调试浓度，分别为0.04、0.02、0.01g/mL。铝酸酯偶联剂购自南京和润偶联剂有限公司。其余如无特别说明的原料或处理技术，则表明均为本领域的常规市售原料或常规处理技术。实施例1：按下述方法制备一种粘附性能优异的喷洒型橡胶沥青①橡胶粉氧化处理：取18份的30目橡胶粉分散在水中，加入2份氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种粘附性能优异的喷洒型橡胶沥青，其特征在于，包括以下重量份数的原料组分：/n

【技术特征摘要】
1.一种粘附性能优异的喷洒型橡胶沥青，其特征在于，包括以下重量份数的原料组分：





2.根据权利要求1所述的一种粘附性能优异的喷洒型橡胶沥青，其特征在于，基质沥青的25℃针入度为60～100，0.1mm。


3.根据权利要求1所述的一种粘附性能优异的喷洒型橡胶沥青，其特征在于，所述的橡胶粉为废弃轮胎橡胶粉，其目数为30～40。


4.根据权利要求1所述的一种粘附性能优异的喷洒型橡胶沥青，其特征在于，所述的氧化剂为二氯异氰尿酸钠、三氯异氰尿酸和次氯酸钠的混合物。


5.根据权利要求4所述的一种粘附性能优异的喷洒型橡胶沥青，其特征在于，所述的氧化剂中，二氯异氰尿酸钠质量占比为30％～60％，三氯异氰尿酸质量占比为30％～50％，其余为次氯酸钠。


6.根据权利要求1所述的一种粘附性能优异的喷洒型橡胶沥青，其特征在于，所述的改性剂为植物提取液，其采用小麦麦秆提取液、水稻秸秆提取液和苦楝树提取液混合而成，其中，小麦麦秆提取液的质量占比为15～25％，水稻秸秆提取液质量占比为20～35％，苦楝树提取液质量占比为40～55％。


7.根据权利要求6所述的一种粘附性能优异的喷洒型橡胶沥青，其特征在于，所述的小麦麦秆提取液中的活性成分为质量比1:1:23的糖醛酸、阿拉伯糖和木糖缩合体；
所述的水稻秸秆提取...

【专利技术属性】
技术研发人员：成海华，杨昌贵，张冲，来伟南，张涛涛，柴栋梁，
申请(专利权)人：杭州天禧公路养护科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33