一种高性能环保沥青材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高性能环保沥青材料，其特征在于，包括如下按重量份计的各组分：沥青75‑85份、磺化聚苯硫醚砜5‑8份、三嗪类超支化季铵盐表面活性剂1‑3份、蓖麻油基超支化环氧树脂1‑3份、4,5‑二醛基噻唑4‑6份、2‑萘胺‑3,6,8‑三磺酸1‑2份、催化剂0.8‑1.5份。本发明专利技术还提供了一种所述高性能环保沥青材料的制备方法。本发明专利技术提供的高性能环保沥青材料综合性能和性能稳定性佳，抗疲劳性能、抗老化性性能和耐热稳定性能好，节能环保效果显著，高温抗车辙性能、低温抗开裂性能、阻燃性能和路用性能优异。

【技术实现步骤摘要】
一种高性能环保沥青材料及其制备方法
本专利技术涉及沥青材料
，尤其涉及一种高性能环保沥青材料及其制备方法。
技术介绍
沥青是石油炼制的最终产品，是建筑上广泛采用的廉价而丰富的建筑材料，用于防水、防潮、防腐、防锈、防渗漏等，它的某些性能是合成橡胶、合成树脂所不能比拟的。随着道路使用者对路面行驶质量要求的提高，平整、耐磨、低噪音的沥青混凝土路面正慢慢代替水泥混凝土路面，逐渐成为隧道路面的发展主流。现有沥青路面在施工中会排放大量的CO2、CO、SO2和NOx等气体和粉尘，以及在沥青混合料生产中消耗了更多能量，这样就加剧了对环境的破坏和对不可再生资源的消耗，再加上植物秸秆、动物粪便等资源浪费严重，白色垃圾无法回收利用，这些必然不符合可持续发展的理念。此外，城市道路一般都在晚上施工，温度较低，寒冷地区和高原地区，其环境温度也比较低，在低环境温度的条件下要求高的施工温度必然要付出更大的代价。除此之外，市面上的沥青材料还或多或少存在高温抗车辙性能、低温抗开裂性能、阻燃性能、路用性能、抗疲劳和抗老化性能有待进一步提高的缺陷。申请号为201210408359.3的中国专利技术专利公开了一种节能环保型沥青路面建筑材料，所述节能环保型沥青路面建筑材料是由碎石、机制砂或石屑、填料和新型液态添加剂组成，其组分与含量分别为：碎石：40-80％；机制砂或石屑：30-50％；填料：4-12％；沥青胶结料：4-7％；新型液态添加剂：2-4‰。该建筑材料能够降低能耗20％-40％，减少有害气体排放20％-40％；具有比热拌沥青明显好的施工工作性，更短的开放交通间隔和更长的有效压实时间都有利于提高道路建设质量；由于在较低温度下摊铺和碾压，碾压结束后即可快速开放交通，避免了长时间施工给交通带来的压力，既能保持与热拌沥青混合料一样的使用性能，又能节约能源和保护环境且能延长施工期的绿色环保型的沥青混合料对我国路面施工具有重要的意义。然而该专利技术涉及到的沥青路面材料抗疲劳性能、抗老化性性能和耐热稳定性能有待进一步提高。因此，如何提供一种综合性能和性能稳定性佳，抗疲劳性能、抗老化性性能和耐热稳定性能好，节能环保效果显著，高温抗车辙性能、低温抗开裂性能、阻燃性能和路用性能优异的高性能环保沥青材料是目前业内研究者们亟待解决的难题。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的是提供一种综合性能和性能稳定性佳，抗疲劳性能、抗老化性性能和耐热稳定性能好，节能环保效果显著，高温抗车辙性能、低温抗开裂性能、阻燃性能和路用性能优异的高性能环保沥青材料。同时，本专利技术还提供一种所述高性能环保沥青材料的制备方法，该制备方法工艺简单，操作控制方便，设备投入少，耗能低，制备效率高，适合连续工业化生产，具有较高的推广应用价值。为达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案是，一种高性能环保沥青材料，其特征在于，包括如下按重量份计的各组分：沥青75-85份、磺化聚苯硫醚砜5-8份、三嗪类超支化季铵盐表面活性剂1-3份、蓖麻油基超支化环氧树脂1-3份、4,5-二醛基噻唑4-6份、2-萘胺-3,6,8-三磺酸1-2份、催化剂0.8-1.5份。本专利技术的一个实施例中，所述催化剂为五氧化二磷、多聚磷酸中的至少一种。本专利技术的一个实施例中，所述蓖麻油基超支化环氧树脂为按申请号为201910080144.5中实施例1的方法制成的蓖麻油基超支化环氧树脂。本专利技术的一个实施例中，所述三嗪类超支化季铵盐表面活性剂为按申请号为201910163614.4中实施例1的方法制成的三嗪类超支化季铵盐表面活性剂。本专利技术的一个实施例中，所述磺化聚苯硫醚砜为按申请号为201810095561.2中实施例9的方法制成的磺化聚苯硫醚砜。本专利技术的一个实施例中，所述磺化聚苯硫醚砜的磺化度为15.7%。本专利技术的一个实施例中，所述沥青为不同种类沥青的混合体，其中包括总重量的25-35%的天然沥青和余量的基质沥青。本专利技术的一个实施例中，所述天然沥青为岩沥青、湖沥青按质量比1:(3-5)混合而成。本专利技术的一个实施例中，所述湖沥青为特立尼达湖沥青。本专利技术的一个实施例中，所述基质沥青为110#基质沥青、130#基质沥青、140#基质沥青的一种或其组合。本专利技术的另一个目的，在于提供一种所述高性能环保沥青材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将沥青加热至熔融状态，在400-600r/min的转速下搅拌，然后边搅拌边加入其它各组分，加完后搅拌均匀，在温度165-180℃和搅拌速度为600-900r/min条件下，继续搅拌反应20-30分钟，然后继续升温到190-210℃，用高速剪切机在剪切速率为2500-3000r/min，剪切时间10-20分钟下剪切得到高性能环保沥青材料。由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：（1）本专利技术提供的一种高性能环保沥青材料的制备方法，该制备方法工艺简单，操作控制方便，设备投入少，耗能低，制备效率高，适合连续工业化生产，具有较高的推广应用价值。（2）本专利技术提供的一种高性能环保沥青材料，克服了现有沥青路面在施工中会排放大量的CO2、CO、SO2和NOx等气体和粉尘，以及在沥青混合料生产中消耗了更多能量，这样就加剧了对环境的破坏和对不可再生资源的消耗，再加上植物秸秆、动物粪便等资源浪费严重，白色垃圾无法回收利用，这些必然不符合可持续发展的理念；此外，城市道路一般都在晚上施工，温度较低，寒冷地区和高原地区，其环境温度也比较低，在低环境温度的条件下要求高的施工温度必然要付出更大的代价；除此之外，市面上的沥青材料还或多或少存在高温抗车辙性能、低温抗开裂性能、阻燃性能、路用性能、抗疲劳和抗老化性能有待进一步提高的缺陷；通过各组分协同作用，使得制成的沥青材料综合性能和性能稳定性佳，抗疲劳性能、抗老化性性能和耐热稳定性能好，节能环保效果显著，高温抗车辙性能、低温抗开裂性能、阻燃性能和路用性能优异。（3）本专利技术提供的一种高性能环保沥青材料，在2-萘胺-3,6,8-三磺酸的催化作用下，沥青易与4,5-二醛基噻唑上的醛基发生交联反应，在沥青材料分子链上引入噻唑基团，不仅能改善沥青与其它组分的相容性能，进而改善热稳定性；而且噻唑结构还具有抗菌杀菌性能，有效避免了蓖麻油基超支化环氧树脂中蓖麻油基团在微生物的作用下发生生物降解，进而影响沥青材料的性能稳定性。噻唑基团以分子链的形式链接于沥青分子结构网络中，使得材料抗菌性能均匀稳定，在电子效应、位阻效应多重作用下，使得材料抗菌性能更佳，综合性能和性能稳定性更优异，而且，通过该交联反应，能将沥青中一些有毒有害的成分有效固定，从而降低了其对环境的污染。（4）本专利技术提供的一种高性能环保沥青材料，2-萘胺-3,6,8-三磺酸上的氨基能与蓖麻油基超支化环氧树脂上的环氧基反应，其上的磺酸基还能在催化剂的作用下与沥青芳香结构苯环反应，也能与三嗪类超支化季铵盐表面活性剂上的季铵盐以离子键连接，从而形成三维网络结构，有效改善了沥青材料的综合性能。（5）本专利技术提供的一种高性能环保沥青本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高性能环保沥青材料，其特征在于，包括如下按重量份计的各组分：沥青75-85份、磺化聚苯硫醚砜5-8份、三嗪类超支化季铵盐表面活性剂1-3份、蓖麻油基超支化环氧树脂1-3份、4,5-二醛基噻唑4-6份、2-萘胺-3,6,8-三磺酸1-2份、催化剂0.8-1.5份。/n

【技术特征摘要】
1.一种高性能环保沥青材料，其特征在于，包括如下按重量份计的各组分：沥青75-85份、磺化聚苯硫醚砜5-8份、三嗪类超支化季铵盐表面活性剂1-3份、蓖麻油基超支化环氧树脂1-3份、4,5-二醛基噻唑4-6份、2-萘胺-3,6,8-三磺酸1-2份、催化剂0.8-1.5份。


2.根据权利要求1所述的一种高性能环保沥青材料，其特征在于，所述催化剂为五氧化二磷、多聚磷酸中的至少一种。


3.根据权利要求1所述的一种高性能环保沥青材料，其特征在于，所述磺化聚苯硫醚砜的磺化度为15.7%。


4.根据权利要求1所述的一种高性能环保沥青材料，其特征在于，所述沥青为不同种类沥青的混合体，其中包括总重量的25-35%的天然沥青和余量的基质沥青。


5.根据权利要求4所述的一种高性能环保沥青材料，其特征在于，所述天...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋执寿，秦鸣飞，
申请(专利权)人：安徽力聚投资集团有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34