專利名稱：高等級(jí)公路用復(fù)合改性瀝青及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于改性浙青技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及一種高等級(jí)公路用復(fù)合改性浙青及其制 備方法。
背景技術(shù)：
隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，方便、快捷的公路運(yùn)輸正承擔(dān)起越來越大的運(yùn)輸量，公路 貨運(yùn)周轉(zhuǎn)量約占總運(yùn)輸體系50%以上，由于汽車運(yùn)輸具有很高的靈活性，方便快捷，這一比 例還將繼續(xù)增長。中國汽車市場(chǎng)體系的建設(shè)將進(jìn)一步加快，2010年國內(nèi)汽車市場(chǎng)需求量達(dá) 到800 900萬輛，其中轎車占50%以上；汽車保有量將達(dá)到5500萬輛左右；汽車化水平 將達(dá)到40輛/千人。這些情況的出現(xiàn)使得公路路面使用頻度增高，承載量增加，對(duì)浙青路 面的抗疲勞性能、承載能力均提出更嚴(yán)格的要求。SBS (苯乙烯_ 丁二烯_苯乙烯嵌段共聚物)改性石油浙青制備的路用浙青，在一 定程度上提高了路用浙青的高低溫性能和感溫性能，使得路用浙青的抗疲勞性能、承載能 力有所增加。但就目前其使用情況來看，用國內(nèi)的SBS改性浙青鋪設(shè)的路面，經(jīng)過3 5 年的使用后，已出現(xiàn)路面破損、車轍，不僅影響使用壽命，而且路面的粘附性、彈性和強(qiáng)度較 差。導(dǎo)致重載交通路面或橋面鋪設(shè)的浙青多為進(jìn)口改性浙青，進(jìn)口改性浙青性能雖好但價(jià) 格昂貴。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在克服上述技術(shù)缺陷，目的是提供一種成本低、粘附性能強(qiáng)、彈性好、強(qiáng) 度高和使用壽命長的高等級(jí)公路用復(fù)合改性浙青及其制備方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是該復(fù)合改性浙青的組分及其質(zhì)量 百分含量是石油浙青 60 90%;煤浙青 5 30%;添加劑 1 20%;苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物 1 10% ；穩(wěn)定劑0.02 0.3%。該復(fù)合改性浙青的制備工藝是按上述組分及其質(zhì)量百分含量，先將石油浙青加 熱到120 180°C，再依次加入煤浙青、添加劑和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，經(jīng) 膠體磨混合均勻，置于發(fā)育罐內(nèi)攪拌1 4h ；然后加入穩(wěn)定劑，在發(fā)育罐內(nèi)攪拌1 7h，上 述制備工藝均在120 180°C條件下進(jìn)行；最后置放于存儲(chǔ)罐內(nèi)，存儲(chǔ)罐內(nèi)的溫度為150 180 "C。所述的煤浙青為中溫浙青或?yàn)榈蜏卣闱?；其中中溫浙青的軟化點(diǎn)為75 95°C， 低溫浙青的軟化點(diǎn)為45 75°C。所述的添加劑為煤焦油餾分或?yàn)槭宛s分；煤焦油餾分的沸點(diǎn)為230 380°C，石
3油餾分的沸點(diǎn)為300 390°C。所述的穩(wěn)定劑的制備方法是按質(zhì)量百分含量計(jì)，在混合器中加入10 80%的硫 磺、10 80%的噻唑類和10 80%的硬脂酰胺類化合物，然后在20 90°C下研磨混合 0. 5 1. 5小時(shí)，得到粒徑小于150目的穩(wěn)定劑。在穩(wěn)定劑的制備中硫磺的粒徑小于100 目，硬脂酰胺類化合物的粒徑小于100目，噻唑類為二硫醇基苯并噻唑或二硫化二苯并噻 唑的粒徑小于100目。由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明在石油浙青中摻配一定比例的煤浙青可降低路用 浙青的生產(chǎn)成本，全面提高改性浙青的性能。煤浙青是富含浙青質(zhì)組分的凝膠體系，浙青中 浙青質(zhì)含量升高將使其軟化點(diǎn)升高、粘度增加，可提高其高溫抗車轍性能和粘附性能。煤浙 青的結(jié)構(gòu)決定其具有良好的粘附能力，其浙青質(zhì)含量高，膠團(tuán)顆粒大，有利于承受重載?；?配一定量的煤浙青可以提高路用浙青與石料的結(jié)合能力，提高路面的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，改善浙青 的高低溫性能和感溫性能。本發(fā)明加入適量煤焦油餾分或石油餾分，提高了煤浙青在石油浙青中的分散效 果，同時(shí)增加了苯乙烯_ 丁二烯_苯乙烯嵌段共聚物在煤浙青和石油浙青(混合浙青)中 的溶解能力，提高了復(fù)合改性浙青的低溫抗裂性及抗老化性能。本發(fā)明工藝簡單，可在現(xiàn)有的改性浙青生產(chǎn)工藝基礎(chǔ)上不增加投資，成本低，易于 實(shí)施。所制備的復(fù)合改性浙青綜合了石油浙青和煤浙青二者的優(yōu)點(diǎn)，形成了比單一浙青性 能更為優(yōu)良的改性浙青，與現(xiàn)有產(chǎn)品相比具有如下優(yōu)點(diǎn)1、所制備的復(fù)合改性浙青粘度值在135°C 150°C溫度范圍內(nèi)，處于水平增長，流 變性能較好，利于增加拌合時(shí)快速覆蓋碎石料顆粒表面，可允許降低生產(chǎn)碎石一浙青混合 料的熱拌溫度40 50°C，有利于節(jié)能、筑路作業(yè)及環(huán)保；膠體體系穩(wěn)定性好，可保證在液態(tài) 儲(chǔ)運(yùn)期間性質(zhì)不變。2、所制備的復(fù)合改性浙青中的煤浙青是富含浙青質(zhì)組分的凝膠體系，對(duì)石料的粘 附性強(qiáng)，路面堅(jiān)固性高，抗變形性能力強(qiáng)、粗糙度大、抗油浸蝕、低溫抗裂性能和承受重載能 力好，還具有高溫不易軟化、彈性好和使用壽命長的特點(diǎn)。因此，本發(fā)明具有成本低、粘附性能好、低溫不易脆裂、高溫不易軟化、彈性好、強(qiáng) 度高和使用壽命長的特點(diǎn)，所制備的復(fù)合改性浙青適用于高等級(jí)公路、機(jī)場(chǎng)跑道等。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述，并非對(duì)保護(hù)范圍的限制為避免重復(fù)，先將本具體實(shí)施方式
所涉及到原料的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)一描述，各實(shí) 施例中不再贅述煤浙青中；中溫浙青的軟化點(diǎn)為75 95°C，低溫浙青的軟化點(diǎn)為45 75°C。添加劑中煤焦油餾分的沸點(diǎn)為230 380°C，石油餾分的沸點(diǎn)為300 390°C。穩(wěn)定劑的制備方法按質(zhì)量百分含量計(jì)，在混合器中加入10 80%的硫磺、10 80%的噻唑類和10 80%的硬脂酰胺類化合物，然后在20 90°C下研磨混合0. 5 1. 5 小時(shí)，得到粒徑小于150目的穩(wěn)定劑；其中硫磺的粒徑小于100目；硬脂酰胺類化合物的 粒徑小于100目；噻唑類為二硫醇基苯并噻唑或二硫化二苯并噻唑的粒徑小于100目。實(shí)施例1
—種高等級(jí)公路用復(fù)合改性浙青及其制備方法。該復(fù)合改性浙青的組分及其質(zhì)量 百分含量是石油浙青60 65%;煤浙青20 30%;煤焦油餾分 5 15%;苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物 4 10%;穩(wěn)定劑0. 02 0. 05 %。該復(fù)合改性浙青的制備工藝是按上述組分及其質(zhì)量百分含量，先將石油浙青加 熱到120 160°C，再依次加入中溫煤浙青、煤焦油餾分和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段 共聚物，經(jīng)膠體磨混合均勻，置于發(fā)育罐內(nèi)攪拌1 2h ；然后加入穩(wěn)定劑，在發(fā)育罐內(nèi)攪拌 1 4h，上述制備工藝均在120 160°C條件下進(jìn)行；最后置放于存儲(chǔ)罐內(nèi)，存儲(chǔ)罐內(nèi)的溫 度為150 180°C。本實(shí)施例中的煤浙青為中溫浙青。實(shí)施例2一種高等級(jí)公路用復(fù)合改性浙青及其制備方法。該復(fù)合改性浙青的組分及其質(zhì)量 百分含量是石油浙青65 75%;煤浙青10 20%;石油餾分10 20%;苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物 3 7 % ；穩(wěn)定劑0.05 0.1%。該復(fù)合改性浙青的制備工藝是按上述組分及其質(zhì)量百分含量，先將石油浙青加 熱到150 180°C，再依次加入低溫煤浙青、石油餾分和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚 物，經(jīng)膠體磨混合均勻，置于發(fā)育罐內(nèi)攪拌2 3h ；然后加入穩(wěn)定劑，在發(fā)育罐內(nèi)攪拌2 5h，上述制備工藝均在150 180°C條件下進(jìn)行；最后置放于存儲(chǔ)罐內(nèi)，存儲(chǔ)罐內(nèi)的溫度為 150 180°C。本實(shí)施例中的煤浙青為中溫浙青。實(shí)施例3一種高等級(jí)公路用復(fù)合改性浙青及其制備方法。該復(fù)合改性浙青的組分及其質(zhì)量 百分含量是石油浙青 75 85%;煤浙青7 15%;煤焦油餾分 5 10%;苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物 1 5 % ；穩(wěn)定劑0.1 0.2%。該復(fù)合改性浙青的制備工藝是按上述組分及其質(zhì)量百分含量，先將石油浙青加 熱到130 170°C，再依次加入煤浙青、煤焦油餾分和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚 物，經(jīng)膠體磨混合均勻，置于發(fā)育罐內(nèi)攪拌3 4h ；然后加入穩(wěn)定劑，在發(fā)育罐內(nèi)攪拌3 6h，上述制備工藝均在130 170°C條件下進(jìn)行；最后置放于存儲(chǔ)罐內(nèi)，存儲(chǔ)罐內(nèi)的溫度為150 180°C。本實(shí)施例中的煤浙青為中溫浙青。實(shí)施例4一種高等級(jí)公路用復(fù)合改性浙青及其制備方法。該復(fù)合改性浙青的組分及其質(zhì)量 百分含量是石油浙青85 90%;煤浙青5 10%;石油餾分1 5%;苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物 3 5 % ；穩(wěn)定劑0.2 0.3%。該復(fù)合改性浙青的制備工藝是按上述組分及其質(zhì)量百分含量，先將石油浙青加 熱到140 180°C，再依次加入煤浙青、石油餾分和苯乙烯_ 丁二烯_苯乙烯嵌段共聚物，經(jīng) 膠體磨混合均勻，置于發(fā)育罐內(nèi)攪拌2 4h ；然后加入穩(wěn)定劑，在發(fā)育罐內(nèi)攪拌4 7h，上 述制備工藝均在140 180°C條件下進(jìn)行；最后置放于存儲(chǔ)罐內(nèi)，存儲(chǔ)罐內(nèi)的溫度為150 180 "C。 本實(shí)施例中的煤浙青為中溫浙青。實(shí)施例5一種高等級(jí)公路用復(fù)合改性浙青及其制備方法。煤浙青為低溫浙青，其余同實(shí)施 例1。實(shí)施例6一種高等級(jí)公路用復(fù)合改性浙青及其制備方法。煤浙青為低溫浙青，其余同實(shí)施 例2。實(shí)施例7一種高等級(jí)公路用復(fù)合改性浙青及其制備方法。煤浙青為低溫浙青，其余同實(shí)施 例3。實(shí)施例8一種高等級(jí)公路用復(fù)合改性浙青及其制備方法。煤浙青為低溫浙青，其余同實(shí)施 例4。本具體實(shí)施方式
在石油浙青中摻配一定比例的煤浙青可降低路用浙青的生產(chǎn)成 本，全面提高改性浙青的性能。煤浙青是富含浙青質(zhì)組分的凝膠體系，浙青中浙青質(zhì)含量升 高將使其軟化點(diǎn)升高、粘度增加，可提高其高溫抗車轍性能和粘附性能。煤浙青的結(jié)構(gòu)決定 其具有良好的粘附能力，其浙青質(zhì)含量高，膠團(tuán)顆粒大，有利于承受重載。混配一定量的煤 浙青可以提高路用浙青與石料的結(jié)合能力，提高路面的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，改善浙青的高低溫性能 和感溫性能。另外，加入適量煤焦油餾分或石油餾分，提高了煤浙青在石油浙青中的分散效果， 同時(shí)增加了苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物在煤浙青和石油浙青(混合浙青)中的溶 解能力，提高了復(fù)合改性浙青的低溫抗裂性及抗老化性能。本具體實(shí)施方式
工藝簡單，在現(xiàn)有的改性浙青生產(chǎn)工藝基礎(chǔ)上不增加投資，成本 低，易于實(shí)施。制備的復(fù)合改性浙青綜合了石油浙青和煤浙青二者的優(yōu)點(diǎn)，形成了比單一浙青性能更為優(yōu)良的改性浙青，與現(xiàn)有產(chǎn)品相比具有如下優(yōu)點(diǎn)1、所制備的復(fù)合改性浙青粘度值在135°C 150°C溫度范圍內(nèi)，處于水平增長，流 變性能較好，利于增加拌合時(shí)快速覆蓋碎石料顆粒表面，可允許降低生產(chǎn)碎石一浙青混合 料的熱拌溫度40 50°C，有利于節(jié)能、筑路作業(yè)及環(huán)保；膠體體系穩(wěn)定性好，可保證在液態(tài) 儲(chǔ)運(yùn)期間性質(zhì)不變。2、所制備的復(fù)合改性浙青中的煤浙青是富含浙青質(zhì)組分的凝膠體系，對(duì)石料的粘 附性強(qiáng)，路面堅(jiān)固性高，抗變形性能強(qiáng)、粗糙度大、抗油浸蝕、低溫抗裂性能和承受重載能力 好，還具有高溫不易軟化、彈性好和使用壽命長的特點(diǎn)。因此，本具體實(shí)施方式
具有成本低、粘附性能強(qiáng)、低溫不易脆裂、高溫不易軟化、彈 性好、強(qiáng)度高和使用壽命長的特點(diǎn)，所制備的復(fù)合改性浙青適用于高等級(jí)公路、機(jī)場(chǎng)跑道寸。
權(quán)利要求
一種高等級(jí)公路用復(fù)合改性瀝青的制備方法，其特征在于該復(fù)合改性瀝青的組分及其質(zhì)量百分含量是石油瀝青60～90％，煤瀝青 5～30％，添加劑 1～20％，苯乙烯 丁二烯 苯乙烯嵌段共聚物1～10％，穩(wěn)定劑 0.02～0.3％；該復(fù)合改性瀝青的制備工藝是按上述組分及其質(zhì)量百分含量，先將石油瀝青加熱到120～180℃，再依次加入煤瀝青、添加劑和苯乙烯 丁二烯 苯乙烯嵌段共聚物，經(jīng)膠體磨混合均勻，置于發(fā)育罐內(nèi)攪拌1～4h；然后加入穩(wěn)定劑，在發(fā)育罐內(nèi)攪拌1～7h，上述制備工藝均在120～180℃條件下進(jìn)行；最后置放于存儲(chǔ)罐內(nèi)，存儲(chǔ)罐內(nèi)的溫度為150～180℃。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高等級(jí)公路用復(fù)合改性浙青的制備方法，其特征在于所述的 煤浙青為中溫浙青或?yàn)榈蜏卣闱?；其中中溫浙青的軟化點(diǎn)為75 95°C，低溫浙青的軟化 點(diǎn)為45 75°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高等級(jí)公路用復(fù)合改性浙青的制備方法，其特征在于所述的 添加劑為煤焦油餾分或?yàn)槭宛s分；煤焦油餾分的沸點(diǎn)為230 380°C，石油餾分的沸點(diǎn)為 300 390"C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高等級(jí)公路用復(fù)合改性浙青的制備方法，其特征在于所述的 穩(wěn)定劑的制備方法是按質(zhì)量百分含量計(jì)，在混合器中加入10 80%的硫磺、10 80%的 噻唑類和10 80%的硬脂酰胺類化合物，然后在20 90°C下研磨混合0. 5 1. 5小時(shí)， 得到粒徑小于150目的穩(wěn)定劑；其中硫磺的粒徑小于100目，硬脂酰胺類化合物的粒徑小于100目，噻唑類為二硫醇 基苯并噻唑或二硫化二苯并噻唑的粒徑小于100目。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中的任一項(xiàng)所述的高等級(jí)公路用復(fù)合改性浙青的制備方法所制 備的高等級(jí)公路用復(fù)合改性浙青。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高等級(jí)公路用復(fù)合改性瀝青及其制備方法。其制備方法是按下述組分及其質(zhì)量百分含量石油瀝青為60～90％，煤瀝青為5～30％，添加劑為1～20％，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物為1～10％，穩(wěn)定劑為0.02～0.3％；先將石油瀝青加熱到120～180℃，再依次加入煤瀝青、添加劑和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，經(jīng)膠體磨混合均勻，置于發(fā)育罐內(nèi)攪拌1～4h；然后加入穩(wěn)定劑，在發(fā)育罐內(nèi)攪拌1～7h，上述制備工藝均在120～180℃條件下進(jìn)行；最后置放于存儲(chǔ)罐內(nèi)，存儲(chǔ)罐內(nèi)的溫度為150～180℃。本發(fā)明制備的復(fù)合改性瀝青具有成本低、粘附性能強(qiáng)、彈性好、強(qiáng)度高和使用壽命長的特點(diǎn)，其制品適用于高等級(jí)公路、機(jī)場(chǎng)跑道等。
文檔編號(hào)C08K5/47GK101985526SQ20101051590
公開日2011年3月16日 申請(qǐng)日期2010年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月21日
發(fā)明者李其祥, 柏紅學(xué), 王世杰 申請(qǐng)人:武漢科技大學(xué)