一种多孔橡胶-SBS复合改性沥青、排水沥青混合料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种多孔橡胶

【技术实现步骤摘要】
一种多孔橡胶
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SBS复合改性沥青、排水沥青混合料及其制备方法


[0001]本专利技术属于道路工程
，具体涉及一种多孔橡胶
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SBS复合改性沥青、排水沥青混合料及其制备方法。

技术介绍

[0002]与传统的密级配沥青混凝土路面相比，排水沥青路面具有防路表积水、抗车辆滑移、减轻行车水雾、降低道路噪音等优点。排水沥青混合料是用于排水路段为雨水提供流通路径的功能性表层，相互连通的空隙结构在赋予其排水功能的同时，较大的空隙率也导致其容易受到环境因素的影响，产生松散病害，大大降低了排水沥青路面的使用性能和功能特性。
[0003]为保证排水沥青混合料的路用性能，排水沥青混合料设计时需要通过增加粗集料用量、避免或减少细集料用量，形成骨架型嵌挤结构的方式达到大空隙的目的。但这种结构内摩阻力较大，黏聚力较小，如要获得较大强度和抗外界破坏能力，胶结料的黏结性能就尤为重要。普通改性沥青性能难以满足使用要求，常采用高黏沥青作为排水沥青混合料胶结料，但常见的高黏改性剂成本较高，从经济性考虑不适宜于推广。此外，工程运用表明，采用高黏沥青的排水路面常出现飞散病害，分析其原因可知，高黏沥青混合料容易在光、雨、氧三者综合作用下导致黏结失效。因此，为保证排水路面的工程效果，需要提高排水沥青路面的抗水损及抗老化能力。
[0004]文献调研可知，为了提高排水沥青混合料耐久性，专利CN115650636A提出采用纳米氮化硅、偶联剂等提高沥青黏度、提高沥青抗水损能力，但其造价高而且纳米材料在高黏度沥青中的分散均匀性难以保证；专利CN109705365A采用速溶胶母液和SBS共交联制备了SBS、胶粉复合改性沥青，发现其具备高黏沥青的高黏高韧性需求，其中胶粉提高了沥青的抗老化性能，然而该种因改性剂掺入量较高，加之橡胶沥青存储稳定性较差，存在使用中离析等风险，将极大限制其在实际工程中的运用。两种专利通过配方调整和添加剂的使用，均在一定程度上增加了胶结料的黏性、耐久性，但是未对现有工艺进行实质改变，也未提出联合材料性能的优势，无法解决纳米材料与经济型橡胶材料的联合使用存在加入分散均匀性差及长期稳定性差的问题。

技术实现思路

[0005]解决的技术问题：针对上述技术问题，本专利技术提供了一种多孔橡胶
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SBS复合改性沥青、排水沥青混合料及其制备方法，多孔橡胶
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SBS复合改性沥青作为排水沥青混合料的胶结料，具有良好的耐高低温性能和较高的粘度、稳定性和抗老化性能，制得的排水沥青混合料可以使排水沥青路面获得较好的长期路用性能，减少松散病害的发生，增加经济效益和环保效益。
[0006]技术方案：一种多孔橡胶
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SBS复合改性沥青的制备方法，包括步骤如下：
[0007]步骤一、采用化学方法对橡胶粉进行表面造孔得到多孔胶粉；
[0008]步骤二、将采用硅烷偶联剂处理后的纳米阻光剂填入多孔胶粉的孔洞中；
[0009]步骤三、将步骤二所得的复合物与SBS通过剪切工艺对基质沥青进行复合改性，即得到所述多孔橡胶
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SBS复合改性沥青。
[0010]优选的，所述步骤一中，化学方法为酸腐蚀、氧化、羟基化和辐射的一种或多种。进一步地，所述步骤一中，化学方法为浓硫酸腐蚀。
[0011]优选的，所述步骤二中，纳米阻光剂的用量为基质沥青质量的0.3％～0.6％。
[0012]优选的，所述步骤二中，纳米阻光剂为纳米氧化锌、纳米二氧化钛、纳米氧化银中的一种或多种。其主要特征为具有光屏蔽效应无机材料。
[0013]优选的，所述步骤二中，硅烷偶联剂的用量为基质沥青质量的0.1％～0.2％。进一步地，所述步骤二中，硅烷偶联剂为乙醇稀释的混合液，混合液中硅烷偶联剂的质量分数为30％～50％。
[0014]优选的，所述步骤二中，采用密炼机将纳米阻光剂填入多孔胶粉，且密炼温度不高于60℃。
[0015]优选的，所述步骤三中，复合物用量为基质沥青质量的15％～20％。
[0016]优选的，所述步骤三中，SBS为线型或星型SBS，用量为基质沥青质量的3％～5％。进一步地，所述步骤三中，SBS为线型SBS，分子量低于100000g/mol。
[0017]优选的，所述步骤三中，基质沥青为A级70#重交石油沥青。进一步地，所述步骤三中，基质沥青为双龙70#沥青。
[0018]由上述方法制备得到的多孔橡胶
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SBS复合改性沥青，该多孔橡胶
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SBS复合改性沥青在制备排水沥青混合料中的应用，具体方法步骤如下：
[0019]S1.将多孔橡胶
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SBS复合改性沥青加热至170～180℃；
[0020]S2.将集料加热至180～200℃，再与矿粉拌和；
[0021]S3.将加热后的多孔橡胶
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SBS复合改性沥青导入S2中所得混合物中拌和，即可得到所述排水沥青混合料；
[0022]其中，所述S2中集料采用间断级配设计，通过各筛孔的质量百分率如下：
[0023]16mm：100％、
[0024]13.2mm：90～100％、
[0025]9.5mm：60～80％、
[0026]4.75mm：12～30％、
[0027]2.36mm：10～22％、
[0028]1.18mm：6～18％、
[0029]0.6mm：4～15％、
[0030]0.3mm：3～12％、
[0031]0.15mm：3～8％、
[0032]0.075mm：2～6％。
[0033]由上述方法制备得到的排水沥青混合料，经测试，其孔隙率为15～25％，动稳定度不少于5000mm/min，中温柔性指数不低于10，低温弯曲应变不少于2800微应变。
[0034]有益效果：本专利技术通过对橡胶粉造孔，然后用密炼机填入纳米阻光剂，在力化学及
界面连接剂
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硅烷偶联剂的联合作用下可保证纳米材料均匀分散，再与SBS通过剪切工艺对基质沥青进行复合改性，制得了多孔橡胶
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SBS复合改性沥青。一方面增加了橡胶粉与基质沥青之间的相容性，保证了多孔橡胶
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SBS复合改性沥青体系的稳定性；另一方面，橡胶粉的加入增加了多孔橡胶
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SBS复合改性沥青的黏度，增强了排水沥青混合料中沥青与集料的粘结，保证了排水沥青路面的使用寿命和路用性能，具有较好的经济效益和环保效益。除此之外，纳米氧化锌的加入，增加了多孔橡胶
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SBS复合改性沥青的抗紫外老化性能。
[0035]多孔橡胶
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SBS复合改性沥青、排水沥青混合料有以下特点：
[0036](1)多孔橡胶
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SBS复合改性沥青含有橡胶粉和SBS改性剂，兼具较好的高温性能和低温性能，利于排水沥青混合料在高温炎热地区和季本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多孔橡胶
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SBS复合改性沥青的制备方法，其特征在于，包括步骤如下：步骤一、采用化学方法对橡胶粉进行表面造孔得到多孔胶粉；步骤二、将采用硅烷偶联剂处理后的纳米阻光剂在力化学作用下填入多孔胶粉的孔洞；步骤三、将步骤二所得的复合物与SBS通过剪切工艺对基质沥青进行复合改性，即得到所述多孔橡胶
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SBS复合改性沥青。2.根据权利要求1所述的一种多孔橡胶
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SBS复合改性沥青的制备方法，其特征在于，所述步骤二中，纳米阻光剂的用量为基质沥青质量的0.3%~0.6%。3.根据权利要求1所述的一种多孔橡胶
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SBS复合改性沥青的制备方法，其特征在于，所述步骤二中，硅烷偶联剂的用量为基质沥青质量的0.1%~0.2%。4.根据权利要求1所述的一种多孔橡胶
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SBS复合改性沥青的制备方法，其特征在于，所述步骤二中，采用密炼机将纳米阻光剂填入多孔胶粉，且密炼温度不高于60℃。5.根据权利要求1所述的一种多孔橡胶
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SBS复合改性沥青的制备方法，其特征在于，所述步骤二中，纳米阻光剂为纳米氧化锌、纳米二氧化钛、纳米氧化银中的一种或多种。6.根据权利要求1所述的一种多孔橡胶
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SBS复合改性沥青的制备方法，其特征在于，所述步骤三中，复合物用量为基质沥青质量的15%~20%。7.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈先华，王轩，徐刚，卓上智，王丽丽，孔佩佩，杨军，张超，张翔珑，姜长宇，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：