一种基于动态交联的抗水损沥青改性剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及沥青改性剂技术领域，具体涉及一种基于动态交联的抗水损沥青改性剂及其制备方法与应用

【技术实现步骤摘要】
一种基于动态交联的抗水损沥青改性剂及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及沥青改性剂
，具体涉及一种基于动态交联的抗水损沥青改性剂及其制备方法与应用，尤其涉及一种基于动态交联的抗水损沥青改性剂及其制备方法
、
改性沥青与改性沥青混合料及其制备方法
。

技术介绍

[0002]玻璃钢材料是以玻璃纤维为增强材料，以环氧树脂
、
不饱和聚酯树脂以及聚氨酯树脂为基体树脂的热固性复合材料
。
废弃玻璃钢指玻璃钢相关工业企业生产
、
运输
、
销售
、
使用过程中产生的废弃边角料
、
不合格产品等复合材料以及在工作期或报废期由于无法正常满足工作性能要求发生的损坏和报废等情况需要进行处置的复合材料
。
传统废弃玻璃钢处理方式包括掩埋和燃烧，但是上述做法占用了大量土地资源，造成了严重的地下水和空气污染，并且没有充分发挥复合材料的残余力学性能和价值
。
面对未来大量的废弃玻璃钢，对其进行资源化
、
高值化再利用已成为行业普遍关注的难题
。
因此开发低成本
、
高效率废弃玻璃钢再生方法并制作成高附加值的产品且满足性能要求具有重要意义
。
[0003]为提高沥青路面的质量，延长沥青路面的寿命，上世纪九十年代国际上就提出使用
SBS
改性沥青铺筑路面
。SBS
是一种由丁二烯和苯乙烯通过聚合反应形成的三嵌段结构的热塑性共聚物，分为线型结构与星型结构两种
。
在室温条件下，
SBS
大分子结构中的聚苯乙烯硬段
(PS
段
)
由于内聚能较高，会相互聚集形成物理交联点，使
SBS
表现出橡胶弹性
。
基于
SBS
独特的结构特点和性能优势，将其用于沥青改性，可显著改善沥青的低温抗开裂性与高温抗车辙性，因此
SBS
改性沥青已被广泛应用于高等级公路建设
。
[0004]由于
SBS
价格较高导致筑路成本居高不下，近些年来，一些研究正在开展如何低成本
、
高质量利用新材料来减少成本较高的
SBS
改性剂使用量，同时保证沥青路面耐久性不会因此而受到影响，但目前还未出现理想的沥青改性材料
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是针对现有技术中含有玻璃钢的废弃物料难以高值资源化利用，且目前还没有同时具有高质量与低成本等优点并存的沥青改性剂的缺陷，从而提出了一种基于动态交联的抗水损沥青改性剂及其制备方法与应用
。
该方法首先利用含有硅烷偶联剂的水解液与含有玻璃钢的物质进行反应，增加玻璃钢表面的非极性基团，再将反应后的产物与橡胶熔融混合，实现化学包覆改性，最后将改性后的产物与硫磺混合制得基于动态交联的抗水损沥青改性剂
。
利用本专利技术制备的基于动态交联的抗水损沥青改性剂来制备改性沥青并以该改性沥青制备改性沥青混合料，可以使其具有良好的工作性能和路用性能，特别是突出的抗水损害性，经济
、
环境与社会效益显著
。
[0006]本专利技术第一方面提出了一种基于动态交联的抗水损沥青改性剂的制备方法，该方法包括以下步骤：
[0007](1)
将含有玻璃钢的物质与硅烷水解液进行混合
、
干燥；
[0008](2)
将步骤
(1)
得到的产物与弹性体进行机械共混，破碎
、
过筛；
[0009](3)
将步骤
(2)
得到的产物与硫磺混合，得到基于动态交联的抗水损沥青改性剂，其中，所述硅烷水解液为硅烷偶联剂
、
水与无水乙醇混合得到
。
[0010]优选地，所述弹性体与所述硫磺的用量的质量比为
100
：
(1.5
‑
5)。
[0011]优选地，在步骤
(1)
中，所述含有玻璃钢的物质与所述硅烷水解液中的硅烷偶联剂的质量比为
100
：
(10
‑
20)。
[0012]优选地，在步骤
(2)
中，所述步骤
(1)
得到的产物与所述弹性体的用量的质量比为
100
：
(15
‑
45)。
[0013]优选地，在步骤
(1)
中，所述混合的条件包括：温度为
55
‑
85℃
，时间为
10
‑
60min。
[0014]优选地，在步骤
(1)
中，所述含有玻璃钢的物质的粒径
≤0.3mm。
[0015]优选地，在步骤
(2)
中，所述机械共混的条件包括：温度为
50
‑
70℃
，时间为
15
‑
40min。
[0016]优选地，在步骤
(2)
中，所述弹性体选自丁苯橡胶
、
苯乙烯
‑
丁二烯
‑
苯乙烯嵌段共聚物
、
苯乙烯
‑
异戊二烯
‑
苯乙烯嵌段共聚物
、
氢化苯乙烯
‑
丁二烯
‑
苯乙烯共聚物
、
丁基橡胶和乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物中的一种或两种以上
。
[0017]优选地，在步骤
(2)
中，所述破碎为冷冻破碎
。
[0018]优选地，所述步骤
(2)
得到的产物的粒径
≤0.3mm。
[0019]优选地，所述硅烷偶联剂
、
所述水与所述无水乙醇的用量的质量比为
(14
‑
19)
：
(6
‑
11)
：
100。
[0020]优选地，所述硅烷偶联剂选自
γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷
、
γ
‑
(2,3
‑
环氧丙氧
)
丙基三甲氧基硅烷和
γ
‑
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种或两种以上
。
[0021]本专利技术第二方面提出了一种由上述所述的方法制备得到的基于动态交联的抗水损沥青改性剂
。
[0022]本专利技术第三方面提出了一种改性沥青的制备方法，将上述所述的基于动态交联的抗水损沥青改性剂与可选的
SBS
改性剂和基质沥本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于动态交联的抗水损沥青改性剂的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)
将含有玻璃钢的物质与硅烷水解液进行混合
、
干燥；
(2)
将步骤
(1)
得到的产物与弹性体进行机械共混，破碎
、
过筛；
(3)
将步骤
(2)
得到的产物与硫磺混合，得到基于动态交联的抗水损沥青改性剂，其中，所述硅烷水解液为硅烷偶联剂
、
水与无水乙醇混合得到
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述弹性体与所述硫磺的用量的质量比为
100
：
(1.5
‑
5)。3.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤
(1)
中，所述含有玻璃钢的物质与所述硅烷水解液中的硅烷偶联剂的质量比为
100
：
(10
‑
20)。4.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤
(2)
中，所述步骤
(1)
得到的产物与所述弹性体的用量的质量比为
100
：
(15
‑
45)。5.
根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，在步骤
(1)
中，所述混合的条件包括：温度为
55
‑
85℃
，时间为
10
‑
60min。6.
根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，在步骤
(1)
中，所述含有玻璃钢的物质的粒径
≤0.3mm。7.
根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，在步骤
(2)
中，所述机械共混的条件包括：温度为
50
‑
70℃
，时间为
15
‑
40min
；在步骤
(2)
中，所述弹性体选自丁苯橡胶
、
苯乙烯
‑
丁二烯
‑
苯乙烯嵌段共聚物
、
苯乙烯
‑
异戊二烯
‑
苯乙烯嵌段共聚物
、
氢化苯乙烯
‑
丁二烯
‑
苯乙烯共聚物
、
丁基橡胶和乙烯
‑
醋酸乙烯共聚物中的一种或两种以上
。8.

【专利技术属性】
技术研发人员：陈维杰，李沛欣，王晓丹，姜德旭，宁慧森，王富平，
申请(专利权)人：国能联合动力技术保定有限公司，
类型：发明
国别省市：