納米高分子聚合物復(fù)合改性瀝青生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及道路建材技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種納米高分子聚合物復(fù)合改性瀝青生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]利用納米材料對瀝青進行改性，綜合改善和提高改性瀝青高低溫性能和流變特征是公路科研人員研究的熱點和前沿課題。例如長沙理工大學(xué)劉大梁等《納米碳酸鈣和SBS復(fù)合改性瀝青的性能》、同濟大學(xué)康愛紅等《納米ZnO/SBS改性瀝青貯存穩(wěn)定性及其機理分析》、中南大學(xué)的姚輝《微納米材料改性瀝青結(jié)合料與混合料性能研究》等。大量文獻表明，利用納米材料和高分子聚合物對瀝青進行復(fù)合改性的可行和有效性，發(fā)明人利用納米材料和再生的廢橡膠粉、PE/PP對瀝青進行復(fù)合改性劑也取得了突破性的成果。
[0003]我國礦產(chǎn)資源豐富，加工產(chǎn)業(yè)發(fā)達，納米粉體材料因其特有的表面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，其優(yōu)越的使用性能被不斷開拓和發(fā)展。諸多納米粉體對于道路瀝青來說是物美價廉的改性劑。大量的推廣應(yīng)用不但能夠提高瀝青的路用性能，同時可以節(jié)約改性瀝青的綜合成本。
但是現(xiàn)有的納米復(fù)合改性瀝青在生產(chǎn)過程中基本使用簡單的混合溶脹工藝，但是由于納米粉粒度較小，簡單混合溶脹很難將集中組份充分混合均勻，影響改性瀝青的質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種納米高分子聚合物復(fù)合改性瀝青生產(chǎn)方法，所形成的復(fù)合改性瀝青符合交通部JTJ052-2000《公路工程瀝青混合料試驗規(guī)程》的性能要求。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:一種納米高分子聚合物復(fù)合改性瀝青生產(chǎn)方法，所述納米高分子聚合復(fù)合改性瀝青包括如下重量份數(shù)的原料:瀝青60-98份，高分子聚合物2-40份，納米粉體0.5-30份，助劑0.5_6.0份，其制備方法包括如下步驟:
第一步:備料，根據(jù)上述重量份數(shù)準備原料；
第二步:熱熔，將熱熔的瀝青加入帶加熱系統(tǒng)的強力攪拌反應(yīng)釜，然后把高分子聚合物、納米粉體和助劑計分別投放到瀝青中；
第三步:溶脹，將第二步制得的混合物加熱至160?220°C，保溫35-45分鐘，使高分子聚合物充分溶脹；
第四步:剪切，將第三部制的的混合物使用高速剪切均化機制得納米高分子聚合物復(fù)合改性瀝青。
[0006]所述瀝青為重交通道路瀝青。
[0007]所述高分子聚合物包括苯乙烯類、烯類二烯類聚合物、橡膠及再生材料中的一種或者兩種以上的組合。
[0008]所述苯乙烯類為SBS或者SEBS，烯類二烯類聚合物為PE或PP，所述再生材料為再生聚乙烯、再生聚丙烯或再生廢橡膠粉。
[0009]所述納米粉體為有機納米粉體或無機納米粉體，有機納米粉體為納米氧化鋅、納米二氧化鋅或納米氧化鋁，所述無機納米粉體為白炭黑、碳酸鈣、陶土或者膨潤土。
[0010]所述助劑包括粘度延度調(diào)節(jié)劑、脫硫和硫化劑以及穩(wěn)定劑。
[0011]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:在將瀝青、高分子聚合物、納米粉體和助劑經(jīng)過攪拌混合溶脹后采用高剪切均化機進行剪切均化，使高分子聚合物、納米粉體與瀝青基質(zhì)充分混合形成高質(zhì)量的納米復(fù)合改性瀝青，所形成的復(fù)合改性瀝青復(fù)合交通部JTJ052-2000《公路工程瀝青混合料試驗規(guī)程》的性能要求。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合本發(fā)明實施例中對本發(fā)明的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0013]在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施例的限制。
[0014]本發(fā)明公開了一種納米高分子聚合物復(fù)合改性瀝青生產(chǎn)方法，所述納米高分子聚合復(fù)合改性瀝青包括如下重量份數(shù)的原料:瀝青60-98份，高分子聚合物2-40份，納米粉體
0.5-30份，助劑0.5-6.0份，其制備方法包括如下步驟:
第一步:備料，根據(jù)上述重量份數(shù)準備原料；
第二步:熱熔，將熱熔的瀝青加入帶加熱系統(tǒng)的強力攪拌反應(yīng)釜，然后把高分子聚合物、納米粉體和助劑計分別投放到瀝青中；
第三步:溶脹，將第二步制得的混合物加熱至160?220°C，保溫35-45分鐘，使高分子聚合物充分溶脹；
第四步:剪切，將第三部制的的混合物使用高速剪切均化機制得納米高分子聚合物復(fù)合改性瀝青；
所述瀝青為重交通道路瀝青;所述高分子聚合物包括苯乙烯類、烯類二烯類聚合物、橡膠及再生材料中的一種或者兩種以上的組合;所述苯乙烯類為SBS或者SEBS，烯類二烯類聚合物為PE或PP，所述再生材料為再生聚乙烯、再生聚丙烯或再生廢橡膠粉;所述納米粉體為有機納米粉體或無機納米粉體，有機納米粉體為納米氧化鋅、納米二氧化鋅或納米氧化招，所述無機納米粉體為白炭黑、碳酸鈣、陶土或者膨潤土;所述助劑包括粘度延度調(diào)節(jié)劑、脫硫和硫化劑以及穩(wěn)定劑。
[0015]為更詳細說明本發(fā)明的技術(shù)方案，本發(fā)明給出如下三個實施例，但不限于下述實施例的限制。
[0016]瀝青采用符合JTJ F40-2004《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》技術(shù)要求的AH-70道路石油瀝青。
[0017]高分子聚合物優(yōu)選岳陽石化巴陵牌SBS791-H和市售的再生活化40目橡膠粉，具體使用其中一種或兩種組合。
[0018]納米粉體優(yōu)選納米氧化鋅和納米碳酸媽、納米二氧化娃。
[0019]助劑中軟化劑采用鄰苯二甲酸二辛脂，硫化交聯(lián)劑為自行復(fù)配硫磺系穩(wěn)定劑。
[0020]實例一:
一種納米高分子聚合物復(fù)合改性瀝青，其配料按重量份由以下成分組成:
瀝青94.5份，3834.0份，納米粉體0.5份，助劑1.0份，
其中納米粉體為納米氧化鋅，助劑為軟化劑鄰苯二甲酸二辛脂用量0.55份，穩(wěn)定劑
0.45 份。
制備方法包括如下:
將熱熔的瀝青加入帶升溫系統(tǒng)的攪拌罐中，加入鄰苯二甲酸二辛脂、SBS、納米氧化鋅，升溫至160?180°C，升溫過程中予以充分攪拌并保溫不低于40分鐘，加入穩(wěn)定劑繼續(xù)攪拌混勻后經(jīng)高速剪切均化機分散均勻即得納米ZnO/SBS復(fù)合改性瀝青。
[0021]實例二:
瀝青70份，活化膠粉18份，SBS 1.5份，納米粉體8.5份，助劑2.0份，其中活化膠粉為40目廢輪胎橡膠粉，納米粉體為納米高嶺土，助劑為軟化劑鄰苯二甲酸二辛脂用量1.5份，穩(wěn)定劑0.5份。
[0022]制備方法同實例一。
[0023]實例三:一種納米高分子聚合物復(fù)合改性瀝青，其配料按重量份由以下成分組成:瀝青60份，活化膠粉22份，納米粉體12份，助劑6.0份，其中活化膠粉為60目活化廢輪胎膠粉，納米粉體為納米碳酸鈣，助劑為重芳烴油。制備方法同實例一。
[0024]發(fā)明人依據(jù)交通部JTJ052-2000《公路工程瀝青混合料試驗規(guī)程》的方法對對上述實施例所得的產(chǎn)品進行了大量的基本試驗和性能檢測。其中，實例一各項指標(biāo)復(fù)合JTGF40-2000《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》中聚合物改性瀝青SBS類技術(shù)要求，實例二、實例三符合JT/T798-2001《公路工程廢胎橡膠粉技術(shù)要求》，同時大量的文獻表明，納米材料的復(fù)合有利于增加瀝青混合料的抵抗高低溫病害的能力，提高瀝青路面的耐久性，因此，發(fā)展納米材料在公路行業(yè)的應(yīng)用有著很大的潛力，市場前景廣闊。
【主權(quán)項】
1.一種納米高分子聚合物復(fù)合改性瀝青生產(chǎn)方法，其特征在于:所述納米高分子聚合復(fù)合改性瀝青包括如下重量份數(shù)的原料:瀝青60-98份，高分子聚合物2-40份，納米粉體0.5-30份，助劑0.5-6.0份，其制備方法包括如下步驟: 第一步:備料，根據(jù)上述重量份數(shù)準備原料； 第二步:熱熔，將熱熔的瀝青加入帶加熱系統(tǒng)的強力攪拌反應(yīng)釜，然后把高分子聚合物、納米粉體和助劑計分別投放到瀝青中； 第三步:溶脹，將第二步制得的混合物加熱至160?220°C，保溫35-45分鐘，使高分子聚合物充分溶脹； 第四步:剪切，將第三部制的的混合物使用高速剪切均化機制得納米高分子聚合物復(fù)合改性瀝青。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米高分子聚合物復(fù)合改性瀝青生產(chǎn)方法，其特征在于:所述瀝青為重交通道路瀝青。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米高分子聚合物復(fù)合改性瀝青生產(chǎn)方法，其特征在于:所述高分子聚合物包括苯乙烯類、烯類二烯類聚合物、橡膠及再生材料中的一種或者兩種以上的組合。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的納米高分子聚合物復(fù)合改性瀝青生產(chǎn)方法，其特征在于:所述苯乙烯類為SBS或者SEBS，烯類二烯類聚合物為PE或PP，所述再生材料為再生聚乙烯、再生聚丙烯或再生廢橡膠粉。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米高分子聚合物復(fù)合改性瀝青生產(chǎn)方法，其特征在于:所述納米粉體為有機納米粉體或無機納米粉體，有機納米粉體為納米氧化鋅、納米二氧化鋅或納米氧化鋁，所述無機納米粉體為白炭黑、碳酸鈣、陶土或者膨潤土。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米高分子聚合物復(fù)合改性瀝青生產(chǎn)方法，其特征在于:所述助劑包括粘度延度調(diào)節(jié)劑、脫硫和硫化劑以及穩(wěn)定劑。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種納米高分子聚合物復(fù)合改性瀝青生產(chǎn)方法，包括如下步驟：第一步：備料；第二步：熱熔；第三步：溶脹；第四步：剪切；本發(fā)明所公開的生產(chǎn)方法在將瀝青、高分子聚合物、納米粉體和助劑經(jīng)過攪拌混合溶脹后采用高剪切均化機進行剪切均化，使高分子聚合物、納米粉體與瀝青基質(zhì)充分混合形成高質(zhì)量的納米復(fù)合改性瀝青，所形成的復(fù)合改性瀝青復(fù)合交通部JTJ052-2000《公路工程瀝青混合料試驗規(guī)程》的性能要求。
【IPC分類】C08K3/34, C08L53/02, C08K3/26, C08L17/00, C08L23/06, C08K3/22, C08K3/36, C08L95/00, C08L23/12, C08K5/12
【公開號】CN105602264
【申請?zhí)枴緾N201610125147
【發(fā)明人】翟根旺, 魯培行
【申請人】翟根旺
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2016年3月7日