一種稀土改性瀝青及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及漸青技術領域，特別設及一種稀±改性漸青及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 漸青具有優(yōu)良的可塑性和粘結(jié)性，用作道路、橋梁鋪裝材料有著悠久的歷史。我國 幅員迂闊，南北溫度、濕度、光照等自然環(huán)境相差極大，并且隨著我國國民經(jīng)濟的迅猛發(fā)展， 交通量的迅速增加，普通漸青混凝±路面面臨著嚴峻考驗。國內(nèi)外道路、橋梁的建設中，對 漸青材料的性能要求也越來越苛刻，要求高溫下抗車徹、低溫下不開裂、抗水害等，并且希 望具有較長的使用壽命，石油漸青或者普通天然漸青并不能滿足運些要求。因此需要對其 進行改性。
[0003] 近十幾年來，漸青的改性問題一直是道路材料領域的研究熱點，目前主要采用的 改性劑包括SBS熱塑性彈性體，NR、SBR等橡膠類，EVA、PE等高分子樹脂，礦石粉、石灰等礦 物填充料還有纖維等。運些傳統(tǒng)改性劑提升了漸青的性能，效果各異，滿足了大部分路面的 基本性能要求。但是運些改性劑的價格昂貴，生產(chǎn)工藝復雜，能耗嚴重，經(jīng)濟效益有限，并且 還存在耐久性差，使用壽命短和早期損壞的問題。因此開發(fā)出一種具備力學性能更高、生產(chǎn) 成本更低、綠色環(huán)保的漸青材料顯得尤為迫切。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明為了克服現(xiàn)有路面漸青材料對溫度敏感、高溫不抗車徹、低溫易開裂，耐久 性差、路面需不斷返修，易剝離、生產(chǎn)工藝復雜、能耗嚴重等缺點，提供了一種稀上化合物作 為改性劑的改性漸青及其制備方法。
[0005] 為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術方案如下：
[0006] -種稀±化合物改性漸青，按重量份數(shù)組成如下：
[0007] 基質(zhì)漸青 80-95
[0008] 稀±化合物0. 1-3
[0009]巖漸青 4.9-20。
[0010] 進一步地，該稀±化合物改性漸青按重量份數(shù)組成如下：
[0011] 基質(zhì)漸青 88-92
[0012] 稀±化合物1-3
[001引巖漸青 5-8。
[0014] 進一步地，上述基質(zhì)漸青為普通70#漸青、濱化90#漸青中的一種或者兩種。
[0015] 進一步地，上述稀±化合物為粒徑在I-1000 nm的稀±氧化物、稀±氯化物或者稀 上碳酸鹽，其中所述稀上元素為銅、姉、館、錠、欽中的一種或者幾種。
[0016] 進一步地，巖漸青為北美巖漸青、印尼布敦巖漸青、青川巖漸青、阿爾己尼亞巖漸 青、伊朗巖漸青中的一種或者幾種。
[0017] 為了實現(xiàn)本發(fā)明的發(fā)明目的，本發(fā)明還公開了上述稀±化合物改性漸青的制備方 法，包括如下工藝步驟：
[001引先將基質(zhì)漸青通過流量計計量加入帶有攬拌裝置的漸青罐中并加熱至 120-140°C，將稀±化合物按規(guī)定比例加入罐中充分攬拌30分鐘，然后升溫至185-190°C， 將巖漸青按規(guī)定比例加入罐中，充分攬拌混合20-30min即可。
[0019] 進一步地，將生產(chǎn)完畢的改性漸青抽入儲存罐中培育1-2個小時后使用。
[0020] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有W下有益效果：
[0021] 1、本發(fā)明的稀±化合物改性漸青經(jīng)過特定配比，具有對溫度變化不敏感、高溫抗 車徹、低溫不開裂，耐老化、使用壽命長，抗剝離等優(yōu)點，各項力學性能參數(shù)相比未改性漸青 或SBS改性漸青均勻大幅提高；采用本發(fā)明的改性漸青的道路壽命要比采用普通改性漸青 的道路壽命提高20 % -30 %。
[0022] 2、本發(fā)明的稀±化合物改性漸青成本低，生產(chǎn)工藝簡單，能耗低，能夠節(jié)約 25% -30%的成本，具有良好的經(jīng)濟效益。
[0023] 3、本發(fā)明的稀±化合物改性漸青在公路、橋梁的建設中具有廣闊的應用前景。
【具體實施方式】
[0024] 本發(fā)明稀±化合物改性漸青按重量份數(shù)組成如下：
[00巧]基質(zhì)漸青 80-95
[0026] 稀±化合物 0. 1-3
[0027]巖漸青 4.9-20。
[0028] 上述基質(zhì)漸青為普通70#漸青、濱化90#漸青中的一種或者兩種。
[0029] 上述稀±化合物為粒徑在1-1000皿的稀±氧化物、稀±氯化物或者稀±碳酸鹽， 其中所述稀±元素為銅、姉、館、錠、欽中的一種或者幾種。
[0030] 上述巖漸青為北美巖漸青、印尼布敦巖漸青、青川巖漸青、阿爾己尼亞巖漸青、伊 朗巖漸青中的一種或者幾種。
[0031] 巖漸青化學結(jié)構(gòu)與漸青相近，與漸青的相容性非常好，能夠和基質(zhì)漸青形成"互 穿立構(gòu)網(wǎng)格"，因而其改性技術性能特別優(yōu)越。采用巖漸青與基質(zhì)漸青配合使用，保證漸青 材料中存在較高濃度的氮原子含量，氮原子W官能團的形式存在保證了漸青材料不容易老 化。
[0032]本發(fā)明采用稀±化合物作為改性劑對漸青進行改性是發(fā)明人在長期實踐中摸索、 探究和大量實驗的基礎上總結(jié)得到的創(chuàng)新成果。稀±元素的外電子結(jié)構(gòu)特殊，內(nèi)層4f軌道 未成對電子多、原子磁矩高，電子能級極其豐富，比元素周期表中所有其他元素電子能級躍 遷的數(shù)目多1-3個數(shù)量級，運使得稀±化學物具有一些奇特的性能。稀±元素能夠吸收紫 外線和紅外線，在漸青中加入稀±化合物，可大大延緩漸青路面在陽光下的老化壽命；稀± 化合物可W均勻的分散在漸青中，與漸青融合在一起，同時由于稀±化合物具有極強的吸 附功能，漸青被吸附在稀±化合物表面，進入稀±化合物的微孔腔中，形成機械鎖固力，從 而增大了漸青路面的強度；稀±化學物的導熱率極低，在漸青中混入稀±化合物，也會降低 漸青路面的導熱系數(shù)，增強漸青路面對熱量的抵抗能力，延長漸青路面的壽命。
[0033] 發(fā)明人驚奇的發(fā)現(xiàn)，在加入稀±化合物后，能夠再次激發(fā)巖漸青的改性作用，使得 漸青的"立構(gòu)網(wǎng)格"結(jié)構(gòu)更加緊密，巖漸青和基質(zhì)漸青被牢固結(jié)合在稀±化合物中，起到"釘 扎"的效果，在保證混合漸青延展性的同時大幅提高了漸青材料的力學強度。特別是稀±化 合物的用量應嚴格控制在0. 1-3重量份之間。若高于3重量份，漸青材料的抗裂性能會降 低，若低于0. 1重量份，漸青材料的導熱系數(shù)變化不明顯，漸青路面的壽命會降低。
[0034] 本發(fā)明的稀±化合物改性漸青選擇特定的改性材料對漸青進行改性處理，并嚴格 控制各組分的含量比例，極大的促進了各組分的交互作用，相對于加入單一巖漸青改性劑 或者SBS改性劑的改性漸青，其技術效果并不是簡單的疊加，體現(xiàn)在力學性能指標和其他 性能參數(shù)均得到很大的提高，實現(xiàn)了 " 1+1〉2"的技術效果。
[0035]W下通過實施例更詳細地描述本發(fā)明的稀±化合物改性漸青。
[0036] 實施例1
[0037] -種稀±化合物改性漸青按重量份數(shù)組成如下：
[0038] 70#灑青 S5
[0039] 1-10(備im氧化姉 1 I-1000 nra氯化觸 1 印尼布敦巖溺青 13。
[0040] 該改性漸青的制備方法為：先將基質(zhì)漸青通過流量計計量加入帶有攬拌裝置的漸 青罐中并加熱至120-14(TC，將稀±化合物按規(guī)定比例加入罐中充分攬拌30分鐘，然后升 溫至185-190°C，將巖漸青按規(guī)定比例加入罐中，充分攬拌混合20-30min即可。加工完畢 后，抽入儲存罐中培育1-2個小時后使用。
[00川 實施例2
[0042] -種稀±化合物改性漸青按重量份數(shù)組成如下：
[0043] 70斯巧青 ：撕 獄tom氧化潮 1,5 I-1000 nm M化'綱 0.5 阿爾己盾亞巖漸青 S。
[0044] 該改性漸青的制備方法同實施例1。
[004引實施例3
[0046] -種稀±化合物改性漸青按重量份數(shù)組成如下：
[0047] 濱化90#漸青 85
[0048] I-1000 nm氧化姉 0. 5
[004引青川巖漸青 12。
[0050] 該改性漸青的制備方法同實施例1。
[0051] 實施例4
[0052] -種稀±化合物改性漸青按重量份數(shù)組成如下：
[0053] 濱化90#淑青 90
[0054] I-1000 nm材化節(jié) 1 I-1000 iim'村化觸 1 MOOOnm M化潮 1 青川巖滿青 7。
[0055] 該改性漸青的制備方法同實施例1。
[0056] 實施例5
[0057] -種稀±化合物改性漸青按重量份數(shù)組成如下：
[0058] 70供巧青 88 I-1000 nm請化帥 1 1-! OOOnmM化側(cè) 1 阿爾己厄亞巖漸青 1G:。
[0059] 該改性漸青的制備方法同實施例1。
[0060]W上實施例和15%天然巖漸青改性基質(zhì)漸青、SBS改性漸青根據(jù)《公路漸青路面 施工技術規(guī)范KJTGF40-2004)進行相關項目的試驗檢測，根據(jù)方法依據(jù)《公路工程漸青及 漸青混合料試驗規(guī)程》（JTG-2011)，表征結(jié)果如表1所示：
[0061]表 1
[0062]
[0063]
[0064] ^上實施例、天然巖漸青改性漸青、SBS改性漸青纔合料檢測結(jié)果對比如表2所 示：
[00巧]表2
[0066]
[0067] 從W上測試可知：稀±改性漸青與巖漸青改性漸青和SBS漸青相比，各項性能均 有明顯提升，該項技術發(fā)明可用于高溫、低溫、重載交通公路。
[0068]W上所述實施例僅表達了本發(fā)明的實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能 因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說， 在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可W做出若干變形和改進，運些都屬于本發(fā)明的保護范 圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應W所附權利要求為準。
【主權項】
1. 一種稀土化合物改性瀝青，其特征在于，按重量份數(shù)組成如下： 基質(zhì)瀝青 80-95 稀土化合物0. 1-3 巖瀝青 4.9-20。2. 根據(jù)權利要求1所述的稀土化合物改性瀝青，其特征在于，各組分優(yōu)選為： 基質(zhì)瀝青 88-92 稀土化合物1-3 巖瀝青 5-8。3. 根據(jù)權利要求1所述的稀土化合物改性瀝青，其特征在于，上述基質(zhì)瀝青為普通70# 瀝青、濱化90#瀝青中的一種或者兩種。4. 根據(jù)權利要求1所述的稀土化合物改性瀝青，其特征在于，上述稀土化合物為粒徑 在I-1000 nm的稀土氧化物、稀土氯化物或者稀土碳酸鹽，其中所述稀土元素為鑭、鈰、銪、 釔、釹中的一種或者幾種。5. 根據(jù)權利要求5所述的稀土化合物改性瀝青，其特征在于，巖瀝青為北美巖瀝青、印 尼布敦巖瀝青、青川巖瀝青、阿爾巴尼亞巖瀝青、伊朗巖瀝青中的一種或者幾種。6. 根據(jù)權利要求1-5任一項所述的稀土化合物改性瀝青的制備方法，其特征在于，包 括如下工藝步驟： 先將基質(zhì)瀝青通過流量計計量加入帶有攪拌裝置的瀝青罐中并加熱至120-140°C，將 稀土化合物按規(guī)定比例加入罐中充分攪拌30分鐘，然后升溫至185-190°C，將巖瀝青按規(guī) 定比例加入罐中，充分攪拌混合20-30min即可。7. 根據(jù)權利要求6所述的制備方法，其特征在于，將生產(chǎn)完畢的改性瀝青抽入儲存罐 中培育1-2個小時后使用。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種稀土改性瀝青及其制備方法。該稀土化合物改性瀝青，按重量份數(shù)組成如下：基質(zhì)瀝青80-95份，稀土化合物0.1-3份，巖瀝青4.9-20份。本發(fā)明的稀土化合物改性瀝青具有對溫度變化不敏感、高溫抗車轍、低溫不開裂，耐老化、使用壽命長，抗剝離等優(yōu)點，并且生產(chǎn)工藝簡單，能耗低、成本低。該改性瀝青在公路、橋梁的建設中具有廣闊的應用前景。
【IPC分類】C08K3/26, C08L95/00, C08K3/16, C08K3/22
【公開號】CN105153719
【申請?zhí)枴緾N201510694802
【發(fā)明人】王新航, 譚曉村
【申請人】王新航, 譚曉村
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年10月23日