一种改性再生剂及其制备方法和应用技术

本申请涉及公路工程的技术领域，具体公开了一种改性再生剂及其制备方法和应用。本申请公开的改性再生剂包括以下重量份的组分：45

【技术实现步骤摘要】
一种改性再生剂及其制备方法和应用


[0001]本申请涉及公路工程的
，具体涉及一种改性再生剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着沥青路面大规模养护期和高等级公路改扩建期的到来，大量的旧料资源缺少高效利用方式，而工程优质石料愈发紧缺、沥青不断涨价，对热再生高性能化的需求愈发突出。
[0003]与新拌沥青混合料相比，旧沥青路面混合料(RAP料)除了由于沥青“变硬”导致的高温抗车辙指标提高，其他性能基本都是劣化趋势：粘附性降低导致水稳性和抗剥落性能严重下降，沥青老化导致疲劳抗裂性能衰减80％左右、低温抗裂性能也下降35％左右。而目前对于老化沥青的再生一般通过对老化沥青组分进行协调为主，虽然能够一定程度上恢复和改善老化沥青的组分组成，但是无法有效恢复SBS改性剂的作用性能，因此难以实现对改性沥青的再生，且必然会影响到再生应用工程的成败。
[0004]与此同时，对于采用重交沥青修筑的混合料，当使用达到一定年限进行再生时，即使通过最大程度的再生，所得到再生路面所含有的沥青材料性质仍然为重交沥青水平，难以升级为改性沥青，而重交沥青显然已不能满足高等级路面对于沥青材料的要求。
[0005]通过改性剂来改善再生沥青混合料的性能，其方式主要有两种：将外加改性剂加入新补沥青材料(湿法工艺)中；在拌制再生沥青混合料时，直接将外加改性剂掺入混合料中(干法)。对湿法而言，由于补充的新沥青和再生剂一般不超过10％，而改性剂在沥青中分散一般不超过8％，改性剂换算为整体沥青(含旧沥青)中的比例不大于0.8％，这对于当前改性沥青混合料普遍在4
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6％的改性剂用量来说，显然无法起到充分的改性效果。而干法改性剂不受RAP和新沥青掺量的限制，只需要根据具体情况添加不同比例的外加改性剂即可。但是热再生应用干法工艺对于外加改性剂的性质提出了严格的要求，要在短时间的拌和过程中同时起到组分调节、力学增强的作用，特别是在对于拌和要求较为严苛的现场热再生施工时，平均拌和温度只有140℃左右，新建道路上的SBS改性技术目前拌和普遍在180℃左右。
[0006]因此，亟需开发一种可满足140℃左右拌和工况的直投型SBS改性再生剂，全面提升热再生混合料性能、特别是RAP料劣化严重的性能指标，从材料性能角度大幅提升再生沥青路面的使用耐久，实现普通沥青路面直接再生为改性沥青混合料、劣化的SBS改性沥青路面再生为更为优良的SBS改性沥青混合料，实现对旧沥青路面资源的最大化、高附加值利用。

技术实现思路

[0007]为了满足140℃左右拌和工况，且能够全面提升热再生混合料性能，本申请提供一种改性再生剂及其制备方法和应用。
[0008]第一方面，本申请提供一种改性再生剂。
[0009]一种改性再生剂，包括以下重量份的组分：45
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55份SBS改性剂、22
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28份拌和剂、16
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24份稳定剂、14
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20份组分调节剂；所述组分调节剂包括重量比为(8
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13)：(2
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5)：(1
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4)：(1
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3)的季戊四醇三(3氮丙啶基)丙酸酯、端氨基超支化聚酰胺、单硬脂酸甘油酯、脂肪醇聚氧乙烯醚；所述拌和剂包括重量比为(22
‑
28)：(1
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3)的树脂和松香酸钠。
[0010]本申请的专利技术人发现，以季戊四醇三(3氮丙啶基)丙酸酯、端氨基超支化聚酰胺、单硬脂酸甘油酯、脂肪醇聚氧乙烯醚作为组分调节剂，与SBS改性剂、拌和剂、稳定剂协同配合，利用该技术方案中的各组分进行结合，获得的改性再生剂可以用于沥青的热再生处理技术中，能够实现沥青及沥青混合料拌和温度的降低和旧沥青混合料的再生利用。即，改性再生剂可以在低温140℃左右的工况下进行使用，且与旧沥青混合料、新沥青在短时间的拌和过程中可以起到组分调节、力学增强的作用，以同时还原老化的沥青和老化的SBS改性剂，获得高温抗车辙、低温抗裂、抗水损害、抗疲劳性等性能优异的再生沥青。
[0011]本申请使用的组分调节剂可以对废旧混合料中的老化沥青组分进行调和，补充轻质组分，使其性质得到一定程度恢复，提高了材料的低温开裂及抗水损性能，从而提高其综合性能。组分调节剂中的端氨基超支化聚酰胺具有丰富的氨基和酰胺键，且反应活性较大，可以作为组分调节剂与改性再生剂中的SBS改性剂、拌和剂、稳定剂之间快速发生交联接枝反应，形成稳固的改性再生剂的内部结构；季戊四醇三(3氮丙啶基)丙酸酯、单硬脂酸甘油酯与脂肪醇聚氧乙烯醚具有较高的润滑渗透性，可以提高各原料物质的分散性，提升各原料物质之间的相容性，通过端氨基超支化聚酰胺的同步添加，可协同产生增稠增粘的作用，进一步提高材料的韧性，加强了改性剂与石料的黏附性，提高了材料的低温开裂及抗水损性能。
[0012]优选地，所述组分调节剂的添加量为17
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20份。
[0013]在一个具体的实施方案中，所述组分调节剂的添加量可以为14份、17份、20份。
[0014]在一些具体的实施方案中，所述组分调节剂的添加量还可以为14
‑
17份。
[0015]经过试验分析可知，本申请将组分调节剂的添加量控制为上述范围时，能够明显提高热再生混合料的而综合性能。
[0016]优选地，所述组分调节剂包括重量比为(11
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13)：(2
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4)：(1
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3)：(1
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2)的季戊四醇三(3氮丙啶基)丙酸酯、端氨基超支化聚酰胺、单硬脂酸甘油酯、脂肪醇聚氧乙烯醚。
[0017]在一个具体的实施方案中，所述季戊四醇三(3氮丙啶基)丙酸酯、端氨基超支化聚酰胺、单硬脂酸甘油酯、脂肪醇聚氧乙烯醚的重量比可以为12：3：2：1.5、11：2：1：1、13：2：3：2、13：3：3：2、13：3：3：2。
[0018]在一些具体的实施方案中，所述季戊四醇三(3氮丙啶基)丙酸酯、端氨基超支化聚酰胺、单硬脂酸甘油酯、脂肪醇聚氧乙烯醚的重量比还可以为(11
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12)：2：(1
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3)：(1
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2)、(11
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13)：(2
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4)：3：(1
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2)、(11
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13)：(2
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4)：1：(1
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2)(9
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11)：2：3：(1
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2)。
[0019]经过试验分析可知，本申请将组分调节剂中季戊四醇三(3氮丙啶基)丙酸酯、端氨基超支化聚酰胺、单硬脂酸甘油酯、脂肪醇聚氧乙烯醚的重量比控制为上述范围内时，能够进一步提高再生沥青的综合性能。
[0020]优选地，所述端氨基超支化聚酰胺的分子量为350
‑
2200g/mol。
[0021]进一步地，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改性再生剂，其特征在于，包括以下重量份的组分：45
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55份SBS改性剂、22
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28份拌和剂、16
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24份稳定剂、14
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20份组分调节剂；所述组分调节剂包括重量比为（8
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13）：（2
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5）：（1
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4）：（1
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3）的季戊四醇三(3氮丙啶基)丙酸酯、端氨基超支化聚酰胺、、脂肪醇聚氧乙烯醚；所述拌和剂包括重量比为（22
‑
28）：（1
‑
3）的树脂和松香酸钠。2.根据权利要求1所述的改性再生剂，其特征在于，所述组分调节剂包括重量比为（11
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13）：（2
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4）：（1
‑
3）：（1
‑
2）的季戊四醇三(3氮丙啶基)丙酸酯、端氨基超支化聚酰胺、、脂肪醇聚氧乙烯醚。3.根据权利要求1所述的改性再生剂，其特征在于，所述组分调节剂的制备方法为：称取相应重量的所述季戊四醇三(3氮丙啶基)丙酸酯、所述和所述脂肪醇聚氧乙烯醚，并置于140
‑
160℃的条件下进行充分混合；然后将所述端氨基超支化聚酰胺加入反应体系中，边加入边将反应体系升温至200
‑
240℃，与此同时不断地进行搅拌20
‑
30min，然后降温至140
‑
160...

【专利技术属性】
技术研发人员：乐金朝，李平，彭鹏，付磊，郭洪坤，朱志强，赵宏伟，魏艳萍，
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省第三公路工程有限公司，
类型：发明
国别省市：