一種改性瀝青混合料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于漸青混合料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種改性漸青混合料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 漸青路面W其優(yōu)良的路用性能已經(jīng)成為各國高等級(jí)公路的首選路面類型。然而， 漸青是一種有機(jī)材料，極易受到高溫和紫外光福射的影響而發(fā)生熱氧和光氧老化，使?jié)u青 變硬變脆，導(dǎo)致漸青路面產(chǎn)生裂縫、車徹、坑槽、剝落等病害，送些病害嚴(yán)重影響了漸青的路 用性能和使用壽命。
[0003] 為了減少路面的早期損壞，研究者一直W來在開發(fā)和設(shè)計(jì)新的材料和路面結(jié)構(gòu)， 例如采用高聚物改性、物理改性和工藝改性等改性措施可W解決漸青結(jié)合料的低溫開裂、 疲勞開裂、溫度穩(wěn)定性及老化等問題。
[0004] 層狀娃酸鹽可W賦予聚合物良好的熱穩(wěn)定性、阻燃性、阻隔性、導(dǎo)電性和可控的熱 膨脹性等，已成為聚合物高性能化和功能化的主要手段。近些年來蒙脫± (MMT)改性漸青 也已受到國內(nèi)外的廣泛關(guān)注，研究表明MMT對(duì)漸青的物理性能、流變性能和抗老化性能有 良好的改善效果。從而能很好地改善漸青混合料的抗老化、開裂、溫度穩(wěn)定性等性能。另 夕b蒙脫±又具有阻燃性和抑煙性能，能很好地減少熱拌熱鋪漸青混合料中漸青煙的產(chǎn)生， 具有減排環(huán)保的功效。如中國專利CN101525492A公開了一種層狀娃酸鹽納米漸青改性劑， CN101817982A公開了一種納米有機(jī)化蒙脫±和5日5改性漸青。但是采用送些方法制備的有 機(jī)化蒙脫±改性劑都需要在較高的剪切速率及較長(zhǎng)的剪切時(shí)間下，才能使蒙脫±充分均勻 分散在漸青中，而且當(dāng)有機(jī)化蒙脫±加入量增大的時(shí)候，很難形成穩(wěn)定的剝離型蒙脫±結(jié) 構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種改性漸青混合料。本發(fā)明的另 一目的在于進(jìn)一步提高蒙脫±表面的強(qiáng)極性，從而提高蒙脫±無機(jī)粉體顆粒在漸青中的分 散性和均勻性。最終提供一種能改善漸青老化性能和溫度穩(wěn)定性能的環(huán)保型改性漸青混合 料。
[0006] 本發(fā)明提供一種改性漸青混合料，按重量份計(jì)包括： 礦料；100份 漸青；3~6份 有機(jī)化蒙脫± ;〇. 05~1份 本發(fā)明中，有機(jī)化蒙脫±是表面包覆多聚磯酸胺鹽的具有核-殼結(jié)構(gòu)的有機(jī)無機(jī)復(fù)合 材料。即W蒙脫±、多聚磯酸（PPA)和胺類化合物為原料，通過對(duì)微米級(jí)蒙脫±顆粒表面改 性和包覆多聚磯酸胺鹽制備的具有核-殼結(jié)構(gòu)的有機(jī)化蒙脫±道路漸青改性劑。其中各物 質(zhì)的重量含量為： 蒙脫± ;1〇% ~25〇/〇 多聚磯酸：20%~40% 胺類；35%~55〇/〇 所述的蒙脫±顆粒為微米級(jí)層狀娃酸鹽，蒙脫石含量大于96%。其粒徑優(yōu)選為加 m至 20um。其中所述的多聚磯酸的聚合度小于1000。
[0007] 本發(fā)明中，胺類化合物可W是十二胺、十六胺、十八胺、己二胺、仲了胺、Η辛胺、丙 醜胺、了醜胺、環(huán)己胺、對(duì)苯二胺等中的一種或多種。
[0008] 本發(fā)明還提供了一種制備上述改性漸青混合料的方法，該方法包括W下步驟： (1) 制備有機(jī)化蒙脫±; (2) 將步驟（1)所制得的有機(jī)化蒙脫±加入到漸青中，剪切得到有機(jī)化蒙脫±改性漸 青； (3 )將步驟（1)中所得的有機(jī)化蒙脫±改性漸青與礦料一起拌合，得到本發(fā)明的改性漸 青混合料。
[0009] 步驟（1)所述有機(jī)化蒙脫±的制備方法包括： (1)在高速攬拌的條件下（1000~15(K)r/min)，將蒙脫±迅速加入多聚磯酸己醇溶液， 持續(xù)攬拌如至少20min,優(yōu)選25min-60min,抽濾。
[0010] (2)將步驟（1)中濾餅加入胺類己醇溶液，加料完成后再攬拌30min~80min，抽 濾。
[0011] (3)洗涂、真空干燥，最后得到顆粒狀有機(jī)化蒙脫±。
[0012] 步驟（2)將有機(jī)化蒙脫±加入到漸青中，所述漸青的溫度為12(TC~16(TC，所述 剪切為用高速剪切機(jī)在1000~3000r/min下剪切l(wèi)Omin~40min。其中有機(jī)化蒙脫±和漸 青添加量為；基礎(chǔ)漸青3~6份；有機(jī)化蒙脫± 0. 05~1份。
[0013] 步驟（3)中所述拌合為將加熱至17(TC~19(TC的礦料投入拌合鍋中拌合90s~ 100s。
[0014] 本發(fā)明還提供了另一種制備本發(fā)明改性漸青混合料的方法，該方法包括W下步 驟： (1) 制備有機(jī)化蒙脫±; (2) 將礦料中的集料加熱至17(TC~19(TC，將漸青加熱至14(TC~17(TC，然后將加熱 的漸青和集料投入拌合鍋中拌合90s~100s。
[0015] (3 )將有機(jī)化蒙脫±和礦料中的礦粉加入步驟（2 )中的拌合鍋，與拌合鍋內(nèi)的集料 和漸青一起拌合100s~120s，得到本發(fā)明的改性漸青混合料。
[0016] 其中的集料為粒徑> 0. 075mm的礦料，而礦粉為粒徑< 0. 075mm的礦料。
[0017] 其中步驟（1)中有機(jī)化蒙脫±的制備方案如下： (1)在高速攬拌的條件下（1000~15(K)r/min)，將蒙脫±迅速加入多聚磯酸己醇溶液， 持續(xù)攬拌如至少20min，優(yōu)選25min-60min，抽濾。
[0018] (2)將步驟（1)中濾餅加入胺類己醇溶液，加料完成后再攬拌30min~80min，抽 濾。
[0019] (3)洗涂、真空干燥，最后得到顆粒狀有機(jī)化蒙脫±。
[0020] 有機(jī)改性或無機(jī)-有機(jī)復(fù)合改性蒙脫±具有良好的分散性，例如將有機(jī)物通過化 學(xué)鍵包覆在蒙脫±粉體表面，形成一種具有核-殼結(jié)構(gòu)的疏水性有機(jī)無機(jī)復(fù)合材料，從而 改變蒙脫±表面的強(qiáng)極性?？商岣呙擅摗罒o機(jī)粉體顆粒在漸青中的分散性和均勻性，實(shí)現(xiàn) 了有機(jī)物和無機(jī)物之間的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。同時(shí)克服了傳統(tǒng)無機(jī)物填充漸青的缺點(diǎn)，賦予材料優(yōu) 異的力學(xué)性能、抗疲勞性能、尺寸穩(wěn)定性等，是優(yōu)良的道路漸青改性劑。
[0021] 本發(fā)明方法中，有機(jī)化蒙脫±的合成原理是在微米級(jí)蒙脫±表面接枝多聚磯酸長(zhǎng) 鏈，使其表面引入多個(gè)酸性居基，再加入胺發(fā)生酸堿反應(yīng)得到表面包覆多聚磯酸胺的有機(jī) 無機(jī)復(fù)合材料。其反應(yīng)機(jī)理：
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下： 1、本發(fā)明中蒙脫±的層狀結(jié)構(gòu)可W很好地改善漸青的流變性能W及抗老化性能，增加 漸青的硬度，提高漸青的抗熱氧老化及抗光氧老化能力，從而改善漸青混合料的路用性能。 無機(jī)蒙脫±經(jīng)過有機(jī)化改性后，層間距會(huì)明顯增大，使得蒙脫±與漸青的相容性變好，改性 效果更優(yōu)。
[0022] 2、本發(fā)明通過在微米級(jí)蒙脫±顆粒表面生成化學(xué)鍵包覆多聚磯酸胺鹽制備出了 具有核-殼結(jié)構(gòu)的有機(jī)無機(jī)復(fù)合材料，能通過化學(xué)鍵充分地將蒙脫±晶片隔離開，大大地 提高蒙脫±的層間距，提高了蒙脫±無機(jī)粉體顆粒在漸青中的分散性和均勻性，本發(fā)明的 有機(jī)化蒙脫±能在較低的剪切速率和較短剪切時(shí)間內(nèi)和漸青混合均勻，形成剝離型蒙脫± 改性漸青。
[0023] 3、本發(fā)明制得的改性漸青混合料溫度穩(wěn)定性、抗老化性能高，并在熱拌熱鋪時(shí)具 有一定的抑煙效果，能有效降低拌合、攤鋪過程中漸青煙和廢氣的釋放量，燃燒時(shí)不產(chǎn)生因 化氨等有毒氣體，對(duì)人體呼吸道及其他器官傷害小，因而具有良好的綜合性能。制備工藝簡(jiǎn) 單，生產(chǎn)無污染，生產(chǎn)成本較低，應(yīng)用方便。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 現(xiàn)結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的保護(hù)范圍并不受
【具體實(shí)施方式】的限制。
[0025] 實(shí)施例1 本實(shí)施例的改性漸青混合料，由W下原料制成；礦料100kg，漸青3.化g，有機(jī)化蒙脫± 0.化g，所述的漸青為普通70#漸青。
[0026] 有機(jī)化蒙脫±按^下方法制備： 在高速攬拌（15(K)r/min)的條件下，將蒙脫±迅速加入多聚磯酸己醇溶液，持續(xù)攬拌 20min，抽濾。將濾餅加入十二胺己醇溶液，加料完成后再攬拌化，抽濾。洗涂、真空干燥，最 后得到顆粒分散性良好，蓬松不需要研磨的有機(jī)化蒙脫±。其中各物質(zhì)的重量含量為：蒙脫 ± ;25% ;多聚磯酸；25% ;十二胺；50%。
[0027] 本實(shí)施例中改性漸青混合料的制備方法為： (1)將所述的有機(jī)化蒙脫±加入到15(TC的漸青中，用高速剪切機(jī)在1050r/min下剪切 40min，得到有機(jī)化蒙脫±改性漸青。（2)將加熱至175°C的礦料投入拌合鍋中拌合90s。
[0028] (3)將步驟（1)中所述的有機(jī)化蒙脫±改性漸青加入到拌合鍋中與礦料一起拌合 100s，得到本發(fā)明的改性漸青混合料。
[0029] 改性漸青及其混合料的性能如表1。
[0030] 實(shí)施例2 本實(shí)施例的改性漸青混合料，由W下原料制成；礦料100kg，漸青