一种基于活化胶粉的高掺量橡胶改性沥青及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及道路工程用沥青路面材料技术领域，尤其涉及一种基于活化胶粉的高掺量橡胶改性沥青及其制备方法和应用。该高掺量橡胶改性沥青包括以下重量份数的原料：基质沥青55

【技术实现步骤摘要】
一种基于活化胶粉的高掺量橡胶改性沥青及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及道路工程用沥青路面材料
，尤其涉及一种基于活化胶粉的高掺量橡胶改性沥青及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着人民生活水平的日益提高，汽车需求量逐年上升，废旧轮胎的数量也急剧增加，轮胎的堆积与焚烧均会造成严重的环境污染。而将废旧轮胎粉碎为细小颗粒的橡胶粉，将其应用于沥青路面中不但能够大量循环利用废弃轮胎，降低废旧轮胎的处理成本，还可以减少沥青道路的铺筑费用，提高沥青路面质量，减少后期路面病害带来的众多问题，具有重要的经济意义。
[0003]目前橡胶沥青在应用过程中表现出优异的路用性能，并且能够降低路面噪音及施工成本、有效消耗大量橡胶粉、延长路面使用寿命，具有经济、环保和社会效益显著等诸多优势，但较低掺量橡胶沥青在具有优异路用性能的同时经济性不明显，而高掺量橡胶沥青存在高温存储稳定性差、黏度大、生产困难等问题，一直是制约橡胶沥青大规模推广应用的重要原因。
[0004]普通橡胶沥青是在基质沥青中添加不少于沥青质量15％的橡胶粉，在高温条件下高速搅拌制备而成的，在不辅以其它手段的情况下，胶粉的掺量很难超过20％。目前提高胶粉掺量的方式主要聚焦于脱硫、裂解、再生和活化等手段，单一手段无法有效改善沥青与胶粉的相容性和工作性，进而难以制备出掺量较高的橡胶改性沥青。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种基于活化胶粉的高掺量橡胶改性沥青及其制备方法和应用，该橡胶改性沥青在有效提升胶粉的掺量的同时，具备优良的高温抗车辙性能、抗疲劳性能、储存稳定性和抗老化能力，能显著提高沥青混合料的低温抗裂能力，降低路面的行车噪音，延长路面使用寿命，降低路面施工成本及后期养护费用投入，解决了现有技术中存在的问题。
[0006]本专利技术所采用的技术方案是：
[0007]一种基于活化胶粉的高掺量橡胶改性沥青，包括以下重量份数的原料：基质沥青55
‑
70份、橡胶粉25
‑
40份、塑解剂3.5
‑
4.0份、相容剂1.1
‑
1.8份和稳定剂0.2
‑
0.4份。
[0008]进一步地，所述塑解剂由五氯苯硫酚锌盐、硬脂酸和石蜡制成；所述五氯苯硫酚锌盐、硬脂酸和石蜡的质量配比为五氯苯硫酚锌盐：硬脂酸：石蜡＝45％
‑
60％：35％
‑
50％：5％。
[0009]进一步地，所述五氯苯硫酚锌盐、硬脂酸和石蜡的质量配比为五氯苯硫酚锌盐：硬脂酸：石蜡＝50％：45％：5％。
[0010]进一步地，所述五氯苯硫酸锌盐分子量为628.2。
[0011]进一步地，所述的基于活化胶粉的高掺量橡胶改性沥青，包括以下重量份数的原
料：基质沥青58
‑
65份、橡胶粉30
‑
37份、塑解剂3.5
‑
4.0份、相容剂1.3
‑
1.5份和稳定剂0.2
‑
0.4份。
[0012]进一步地，所述的基于活化胶粉的高掺量橡胶改性沥青，包括以下重量份数的原料：基质沥青65份，60目胶粉30份，塑解剂3.5份，相容剂1.3份，稳定剂0.2份。
[0013]进一步地，所述的基于活化胶粉的高掺量橡胶改性沥青，包括以下重量份数的原料：基质沥青58.8份，90目橡胶粉36份，塑解剂3.6份，相容剂1.4份，稳定剂0.2份。
[0014]进一步地，所述相容剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯；所述稳定剂为硫磺类稳定剂。
[0015]进一步地，所述橡胶粉由天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶或丁基橡胶制成的轮胎经粉碎制得；所述橡胶粉目数为40目
‑
200目。
[0016]一种制备如前所述的基于活化胶粉的高掺量橡胶改性沥青的方法，包括如下操作步骤：
[0017](1)将五氯苯硫酚锌盐、硬脂酸、石蜡三种物质按45％
‑
60％：35％
‑
50％：5％的质量比混合，得塑解剂；
[0018](2)将橡胶粉与步骤(1)制得的塑解剂高温搅拌混合均匀，得活化胶粉；
[0019](3)将步骤(2)制得的活化胶粉与基质沥青混合研磨，同时加入相容剂，得研磨产物；
[0020](4)将步骤(3)的研磨产物进行高温发育，同时加入稳定剂，得高掺量橡胶改性沥青。
[0021]进一步地，步骤(3)研磨条件为：研磨转速6000
‑
8000r/min，温度200
‑
220℃，研磨时间为4
‑
6h。
[0022]进一步地，步骤(2)搅拌混合条件为：搅拌速度为100
‑
120r/min，温度为200
‑
280℃，时间为20
‑
40min；步骤(4)高温发育条件为：温度180
‑
190℃，发育时间30
‑
60min。
[0023]采用如上所述的制备方法制得的高掺量橡胶改性沥青在沥青路面材料中的应用。
[0024]本专利技术的有益效果：
[0025]本专利技术的高掺量橡胶改性沥青，首先通过加入特定组成的塑解剂，在高温条件下对橡胶粉进行活化，实现胶粉的高质量脱硫，从而得到活化胶粉；然后将活化胶粉与基质沥青在特定高温条件下进行高速剪切，并通过相容剂提高两者间的相容性和工作性，得到研磨产物；最后将研磨产物在高温条件下进行搅拌发育，加入稳定剂使胶粉与沥青形成稳定的胶体体系，得到高掺量橡胶改性沥青。
[0026]相较于现有低掺量橡胶改性沥青，本专利技术所制备的高掺量橡胶改性沥青具有优异的高低温性能和抗疲劳性能，施工和易性较好，较高的掺量降低了沥青的生产成本。相较于传统的SBS改性沥青，本专利技术制备的高掺量橡胶改性沥青具有优异的高温性能和抗老化性能，存储稳定性相当。该高掺量橡胶改性沥青的制备方法由于综合了脱硫、裂解、活化等多种胶粉活化手段，极大的提高了沥青与胶粉间的相容性，从而大幅度提高了橡胶粉的掺量，同时对基质沥青的各项性能产生极佳的改性效果，综合成本较低，社会效益显著，具有较好的推广应用前景。
附图说明
[0027]图1为本专利技术制备方法的流程示意图。
具体实施方式
[0028]为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本专利技术进行详细阐述。
[0029]本专利技术实施例中未注明具体条件的试验方法，按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20
‑
2011)进行。
[0030]实施例1
[0031]一种基于活化胶粉的高掺量橡胶改性沥青，由以下重量份数的原料制备而成：基质沥青65份，60目橡胶粉30份，塑解剂3.5份，相容剂1.3份，稳定剂0.2份，其中，基质沥青为齐鲁70#，塑解剂的组成及质量比为五氯苯硫酚锌盐：硬脂酸：石蜡＝50％：45％：5本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于活化胶粉的高掺量橡胶改性沥青，其特征在于，包括以下重量份数的原料：基质沥青55
‑
70份、橡胶粉25
‑
40份、塑解剂3.5
‑
4.0份、相容剂1.1
‑
1.8份和稳定剂0.2
‑
0.4份。2.根据权利要求1所述的一种基于活化胶粉的高掺量橡胶改性沥青，其特征在于，所述塑解剂由五氯苯硫酚锌盐、硬脂酸和石蜡制成；所述五氯苯硫酚锌盐、硬脂酸和石蜡的质量配比为五氯苯硫酚锌盐：硬脂酸：石蜡＝45％
‑
60％：35％
‑
50％：5％。3.根据权利要求2所述的一种基于活化胶粉的高掺量橡胶改性沥青，其特征在于，所述五氯苯硫酚锌盐、硬脂酸和石蜡的质量配比为五氯苯硫酚锌盐：硬脂酸：石蜡＝50％：45％：5％。4.根据权利要求1所述的一种基于活化胶粉的高掺量橡胶改性沥青，其特征在于，包括以下重量份数的原料：基质沥青58
‑
65份、橡胶粉30
‑
37份、塑解剂3.5
‑
4.0份、相容剂1.3
‑
1.5份和稳定剂0.2
‑
0.4份。5.根据权利要求1所述的一种基于活化胶粉的高掺量橡胶改性沥青，其特征在于，所述相容剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯；所述稳定剂为硫磺类稳定剂。6.根据权利要求1所述的一种基于活化胶粉的高掺量橡胶改性沥青，其特征在于，所述橡胶粉由天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶或...

【专利技术属性】
技术研发人员：史福泉，韩凌，周海防，范金成，张国扬，刘其名，吕妍，张广威，张永豪，周晓静，
申请(专利权)人：山东高速路用新材料技术有限公司，
类型：发明
国别省市：