一種高粘度改性瀝青及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于道路瀝青材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高粘度改性瀝青及其制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 排水性瀝青混合料以其良好的排水、降噪、抗滑等路用性能以及環(huán)保理念，在我國(guó) 北京、上海、廣東等多個(gè)省市的高等級(jí)公路和城市快速路上得以廣泛應(yīng)用。鋪設(shè)排水性瀝青 路面最關(guān)鍵的材料是瀝青膠結(jié)料，普通改性瀝青作為排水性路面的結(jié)合料，存在粘度低、集 料裹附厚度不足、在重載交通下路面耐久性不高等問題。由此高粘度改性瀝青應(yīng)用而生，成 為排水路面所用瀝青的最佳選擇。
[0003] 鑒于瀝青膠結(jié)料對(duì)排水性瀝青路面性能影響甚大，是排水性瀝青路面鋪裝首要解 決的問題。國(guó)內(nèi)對(duì)于高粘度改性瀝青的研究越來越多，但已公布的專利轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的比較 少，目前使用最為普遍的高粘度改性瀝青仍是采用日本TPS改性劑制備的高粘度改性瀝青 和韓國(guó)的SK高粘度改性瀝青，這些高粘改性瀝青中采用的改性劑的性能較好、粘度很高， 但是價(jià)格昂貴。如日本高粘度瀝青改性劑目前約為4萬元/噸，摻量約為12wt%，其改性 瀝青綜合成本約為1萬元/噸。幾種國(guó)內(nèi)公開的高粘改性劑專利由于產(chǎn)品性能不穩(wěn)定或施 工原因等沒有得到大面積推廣，不能驗(yàn)證其可靠性，是否能達(dá)到專利中提及的效果也不能 確定，工程實(shí)用性不強(qiáng)。因此，鑒于排水性瀝青路面在中國(guó)的快速發(fā)展，開發(fā)一種適用于排 水瀝青路面的性能穩(wěn)定、性價(jià)比較高的高粘度改性瀝青（60°C動(dòng)力粘度不低于20000Pa*s) 非常必要，這樣就能夠在不影響路面使用性能的條件下提供一種能夠代替價(jià)格昂貴的進(jìn)口 高粘度改性瀝青的適用于排水性瀝青路面鋪筑的高粘度改性瀝青。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種高粘度改 性瀝青，該高粘度改性瀝青具有良好的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性和耐老化性能，在不影響路 面使用性能的條件下可代替價(jià)格昂貴的進(jìn)口高粘度改性瀝青，降低工程造價(jià)，廣泛適用于 排水性瀝青路面的鋪筑中。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種高粘度改性瀝青，其特征在 于，由以下重量份的原料制成：基質(zhì)瀝青1〇〇份，苯乙稀共聚物4~9份，Sasobit瀝青改性 劑2~5份，杜仲膠0. 5~3份，丁苯橡膠1~3份，硫磺0. 2~1. 5份。
[0006] 上述的一種高粘度改性瀝青，其特征在于，由以下重量份的原料制成：基質(zhì)瀝青 100份，苯乙稀共聚物5~7份，Sasobit瀝青改性劑3~4份，杜仲膠1~2份，丁苯橡膠 2~3份，硫磺0? 4~1份。
[0007] 上述的一種高粘度改性瀝青，其特征在于，由以下重量份的原料制成：基質(zhì)瀝青 100份，苯乙稀共聚物7份，Sasobit瀝青改性劑3份，杜仲膠1份，丁苯橡膠2份，硫磺0. 4 份。
[0008] 上述的一種高粘度改性瀝青，其特征在于，由以下重量份的原料制成：基質(zhì)瀝青 100份，苯乙稀共聚物5份，Sasobit瀝青改性劑4份，杜仲膠2份，丁苯橡膠3份，硫磺0. 8 份。
[0009] 上述的一種高粘度改性瀝青，其特征在于，所述苯乙烯共聚物為星型苯乙烯-丁 二烯-苯乙烯嵌段共聚物。
[0010] 另外，本發(fā)明還提供了一種制備上述高粘度改性瀝青的方法，其特征在于，包括以 下步驟：
[0011] 步驟一、將基質(zhì)瀝青加熱至150°c~160°C后加入苯乙烯共聚物和杜仲膠攪拌均 勾，再加入Sasobit瀝青改性劑和丁苯橡膠攪拌均勾，得到混合物；
[0012] 步驟二、在溫度為175°C~185°C的條件下將步驟一中所述混合物剪切45min~ 60min，然后加入硫磺繼續(xù)剪切15min~30min，剪切后在溫度為175°C~185°C的條件下發(fā) 育lh~4h，得到60°C動(dòng)力粘度不低于20000Pa?s的高粘度改性瀝青。
[0013] 上述的方法，其特征在于，步驟一中所述基質(zhì)瀝青為90#瀝青。
[0014] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0015] 1、本發(fā)明高粘度改性瀝青具有良好的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性和耐老化性能，在 不影響路面使用性能的條件下可代替價(jià)格昂貴的進(jìn)口高粘度改性瀝青，降低工程造價(jià)，廣 泛適用于排水性瀝青路面的鋪筑中。
[0016] 2、本發(fā)明采用苯乙稀共聚物、Sasobit瀝青改性劑、杜仲膠、丁苯橡膠和硫磺為改 性成分與基質(zhì)瀝青相互作用制備高粘度改性瀝青，得到的高粘度改性瀝青兼具良好的高溫 穩(wěn)定性、低溫抗裂性及耐老化性能。
[0017] 3、本發(fā)明制備高粘度改性瀝青所采用的原料均無毒，并且容易與基質(zhì)瀝青混合均 勻，制備工藝簡(jiǎn)單，產(chǎn)品環(huán)保。
[0018] 4、將本發(fā)明高粘度改性瀝青應(yīng)用于排水性瀝青路面的鋪筑中，能夠使排水性瀝青 混合料具有良好的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性以及抗飛散能力，有效改善了排水性瀝青路面 的使用性能，延長(zhǎng)了排水性瀝青路面的使用壽命，本發(fā)明高粘度改性瀝青與現(xiàn)有的高粘度 改性瀝青相比，具有制備方法簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低廉且性價(jià)比高的優(yōu)點(diǎn)。
[0019] 下面通過實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 實(shí)施例1
[0021] 本實(shí)施例高粘度改性瀝青由以下重量份的原料制成：基質(zhì)瀝青100份，苯乙稀共 聚物6份，Sasobit瀝青改性劑3份，杜仲膠1份，丁苯橡膠2份，硫磺0. 4份；所述苯乙稀 共聚物優(yōu)選為星型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。
[0022] 本實(shí)施例制備高粘度改性瀝青的方法包括以下步驟：
[0023] 步驟一、將基質(zhì)瀝青加熱至150°C后加入苯乙烯共聚物和杜仲膠攪拌均勻，再加 入Sasobit瀝青改性劑和丁苯橡膠攪拌均勾，得到混合物；所述基質(zhì)瀝青優(yōu)選為SK-90#瀝 青；
[0024] 步驟二、在溫度為175°C的條件下將步驟一中所述混合物剪切60min，然后加入硫 磺繼續(xù)剪切30min，剪切后在溫度為175°C的條件下發(fā)育4h，得到高粘度改性瀝青。
[0025] 按照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》(JTGE20-2011)中規(guī)定的測(cè)試方法， 對(duì)實(shí)施例1制備的高粘度改性瀝青的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試，并與采用常規(guī)方法制備的 TPS改性瀝青進(jìn)行對(duì)比，測(cè)試結(jié)果見表1。
[0026] 表1實(shí)施例1制備的高粘度改性瀝青的技術(shù)指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果
[0027]
[0028] 從表1中可以看出，實(shí)施例1制備的尚粘度改性浙青的各項(xiàng)相關(guān)技術(shù)指標(biāo)均滿足 技術(shù)要求，其具有較高的PG高溫分級(jí)，表明具有良好的高溫性能和較強(qiáng)的抗車轍性能，PG 低溫分級(jí)與TPS改性瀝青相當(dāng)，并且具有較好的彈性恢復(fù)能力，表面該高粘度改性瀝青具 有與TPS改性瀝青相當(dāng)?shù)牡蜏乜沽研院湍屠匣阅埽?8h離析軟化點(diǎn)差較TPS改性瀝青低， 表明該高粘度改性瀝青具有較好的貯存穩(wěn)定性。
[0029] 實(shí)施例2
[0030] 本實(shí)施例高粘度改性瀝青由以下重量份的原料制成：基質(zhì)瀝青100份，苯乙稀共 聚物7份，Sasobit瀝青改性劑3份，杜仲膠1份，丁苯橡膠2份，硫磺0. 4份；所述苯乙稀 共聚物優(yōu)選為星型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。
[0031] 本實(shí)施例制備高粘度改性瀝青的方法包括以下步驟：
[0032] 步驟一、將基質(zhì)瀝青加熱至160°C后加入苯乙烯共聚物和杜仲膠攪拌均勻，再加 入Sasobit瀝青改性劑和丁苯橡膠攪拌均勾，得到混合物；所述基質(zhì)瀝青優(yōu)選為SK-90#瀝 青；
[0033] 步驟二、在溫度為185°C的條件下將步驟一中所述混合物剪切45min，然后加入硫 磺繼續(xù)剪切15min，剪切后在溫度為185°C的條件下發(fā)育lh，得到高粘度改性瀝青。
[0034] 實(shí)施例3
[0035] 本實(shí)施例高粘度改性瀝青由以下重量份的原料制成：基質(zhì)瀝青100份，苯乙稀共 聚物5份，Sasobit瀝青改性劑4份，杜仲膠2份，丁苯橡膠3份，硫磺0. 8份；所述苯乙稀 共聚物優(yōu)選為星型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。
[0036] 本實(shí)施例制備高粘度改性瀝青的方法包括以下步驟：
[0037] 步驟一、將基質(zhì)瀝青加熱至155°C后加入苯乙烯共聚物和杜仲膠攪拌均勻，再加 入Sasobit瀝青改性劑和丁苯橡膠攪拌均勾，得到混合物；所述基質(zhì)瀝青優(yōu)選為SK-90#瀝 青；
[0038] 步驟二、在溫度為180°C的條件下將步驟一中所述混合物剪切55min，然后加入硫 磺繼續(xù)剪切25min，剪切后在溫度為180°C的條件下發(fā)育2. 5h，得到高粘度改性瀝青。
[0039] 按照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》(JTGE20-2011)中規(guī)定的測(cè)試方法， 對(duì)實(shí)施例2和實(shí)施例3制備的高粘度改性瀝青的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果見表2。
[0040] 表2實(shí)施例2和實(shí)施例3制備的高粘度改性瀝青的技術(shù)指標(biāo)測(cè)試結(jié)果
[0041]
[0042] 從表2中可以看出，實(shí)施例2和實(shí)施例3制備的高粘度改性瀝青的各項(xiàng)相關(guān)技術(shù) 指標(biāo)均滿足技術(shù)要求，說明實(shí)施例2和實(shí)施例3制備的高粘度改性瀝青均具有良好的高溫 性能，較強(qiáng)的抗車轍性能，較好的彈性恢復(fù)能力、低溫抗裂性、耐老化性能以及貯存穩(wěn)定性。
[0043] 實(shí)施例4
[0044] 本實(shí)施例高粘度改性瀝青由以下重量份的原料制成：基質(zhì)瀝青100份，苯乙稀共 聚物5份，Sasobit瀝青改性劑4份，杜仲膠2份，丁苯橡膠3份，硫磺0. 4份；所述苯乙稀 共聚物優(yōu)選為星型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。
[0045] 本實(shí)施例制備高粘度改性瀝青的方法包括以下步驟：
[0046] 步驟一、將基質(zhì)瀝青加熱至160°C后加入苯乙烯共聚物和杜仲膠攪拌均勻，再加 入Sasobit瀝青改性劑