CN1112409C - 聚合物改性沥青的制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种聚合物改性沥青的制造方法，属道路工程材料技术领域，其特征在于将沥青加热脱水，先加入氯化物，再加入聚合物改性剂溶胀搅拌，然后输入带有油浴保温的高速剪切均化磨中进行充分混溶。所述的聚合物改性剂可以是SBS或EVA，SBS与EVA的复合体，SBS与APAO的复合体。本发明工艺及配比设计合理，聚合物改性剂经均化磨高度细化并均匀分散在沥青基料中，有效地提高了沥青路面材料的使用性能和使用寿命。
Description
本发明为聚合物改性沥青的制造方法，属道路工程材料技术领域。适用于高等级公路路面，机场跑道，桥面的铺设和修筑。
沥青材料在道路工程中已得到较广泛的应用，但由于沥青对温度的敏感性，使之在高温时因强度与刚度降低，路面易软化而产生车辙、拥包、泛油等现象；而在低温时因抗裂能力较差，路面易产生疲劳开裂，收缩开裂，反射开裂，导致路面急剧损坏，影响了沥青路面的耐久性。尤其是随着经济的发展，技术的进步，交通流量日益增加，交通工具也趋向高速化，重载化，现代交通尤其是高等级道路的安全性、经济性、舒适性，对路面材料的使用性能和使用寿命提出了更高要求。
本发明的目的是提供一种能有效提高沥青的粘附性和抗老化能力，从而改善路面材料的使用性能和使用寿命的新颖沥青制造方法。
本发明为聚合物改性沥青的制造方法，其特征在于先将沥青加热脱水，加入聚合物改性剂溶胀搅拌，然后输入带有油浴保温的高速剪切均化磨中进行充分混溶，使聚合物改性剂经均化磨高度细化并均匀地分散在沥青基体中。
所述的聚合物改性剂可以是热塑性弹性体苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)或乙烯-醋酸乙烯(EVA)，SBS与EVA的复合体，SBS与无规α-烯烃(APAO)的复合体。所述的聚合物改性剂在沥青中的加入量为沥青重量的3-30％。所述的溶胀搅拌、均化磨混溶工序中的温度为120-210℃。
在溶胀搅拌工序中还可加入沥青重量3-20％的热稳定剂，以保证聚合物和沥青在高温混合后的稳定性，防止离析现象，该热稳定剂可以为矿物油和树脂；在溶胀搅拌工序中还可加入沥青重量0.5-3％的抗老化剂，以提高改性沥青的抗老化能力，该抗老化剂可以为B-丙酸十八碳醇酯；在沥青加热脱水后还可先加入氯化物，使之与沥青中的石蜡反应形成高强度分子链，以减轻石蜡对沥青使用性能的不利影响。
本发明根据现有道路工程的设计要求对工艺及配比进行合理设计，使聚合物改性剂经均化磨高度细化并均匀分散在沥青基料中，使聚合物改性剂和沥青各自固有的优异性能在聚合物改性沥青中有机地结合并充分体现，能有效地提高改性沥青的高温粘度、低温延度及弹性，改善抗老化和粘附性，强化抗形变能力和抗裂能力，而热稳定剂、抗老化剂和氯化物的掺加则进一步改善了路面材料的使用性能和使用寿命。本发明所述的聚合物改性沥青，适合于高等级公路路面，机场跑道，桥面等的铺设和修筑，能满足道路工程中安全性、经济性、舒适性的要求。
附图给出了本发明的工艺流程图。
以下结合实施例对本发明作进一步描述：
1.原料选用：
基体原料—沥青：按路面工作要求，选择产地和标号。
改性材料—聚合物改性剂，按路面工作要求不同，可单独选用SBS或EVA等材料，也可由SBS与EVA或SBS与APAO复合组成的材料。
上述改性材料可以是新料或废旧料，但废旧料必须经过清洁处理，并切成易于溶混的粒状或片状。
热稳定剂：选用矿物油和树脂混合物等材料。
抗老化剂：选用β-丙酸十八碳醇酯等材料。
氯化物：选用氯化锌等材料。
2.配比：按沥青混凝土和沥青母料两种制备方式，选择合理配比。
a.直接用来制备沥青混凝土的聚合物改性沥青，其聚合物含量可根据路面工作要求不同，一般在3-10％的范围内选择；
b.为方便运输，可制成聚合物含量在10-30％的聚合物改性沥青母料，在施工现场再按比例加热熔融沥青进行稀释搅拌，然后用来制备沥青混凝土。
3.工艺：
沥青加热脱水后，先加入氯化锌，再加入定量的聚合物改性剂搅拌，进行分散，溶胀，然后加入5％的热稳定剂(矿物油加树脂)和1％的抗老化剂(β-丙酸十八碳醇酯)，输入带有油溶保温的高速剪切均化磨中作进一步的分散混溶，使聚合物以徽米级细度均匀地分布在沥青基体中。
若选用SBS为改性剂，溶胀及均化磨混溶的最佳温度为170-190℃；
若选用EVA为改性剂，溶胀及均化磨混溶的最佳温度为160-170℃
若选用SBS与EVA或SBS与APAO的复合改性剂，溶胀及均化磨混溶的最佳温度为170-180℃。
本发明实施例经实际施工应用，已显示出其优异的使用性能，以SBS改性沥青，和EVA改性沥青为例，主要性能指标对比如下：
1.SBS改性沥青(SBS加入量为4.7％)
| 针入度 | 软化度 | 低温脆点 | |
| 原沥青 | 72 | 45 | -4℃ |
| SBS改性 | 50 | 67 | -18℃ |
2.EVA改性沥青(EVA加入量为5％)
| 针入度 | 软化度 | 低温脆点 | |
| 原沥青 | 64 | 48 | -6℃ |
| EVA改性 | 49 | 60 | -14℃ |
Claims (9)
1.一种聚合物改性沥青的制造方法，其特征在于先将沥青加热脱水，加入聚合物改性剂溶胀搅拌，然后输入带有油浴保温的高速剪切均化磨中进行充分混溶，使聚合物改性剂经均化磨高度细化并均匀地分散在沥青基体中。
2.按权利要求1所述的聚合物改性沥青的制造方法，其特征在于所述的聚合物改性剂是热塑性弹性体苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)或乙烯-醋酸乙烯(EVA)，SBS与EVA的复合体，SBS与无规α-烯烃(APAO)的复合体。
3.按权利要求1或2所述的聚合物改性沥青的制造方法，其特征在于所述的聚合物改性剂在沥青中的加入量为沥青重量的3-30％。
4.按权利要求1或2所述的聚合物改性沥青的制造方法，其特征在于溶胀搅拌、均化磨混溶工序中的温度为120-210℃。
5.按权利要求1所述的聚合物改性沥青的制造方法，其特征在于所述的溶胀搅拌工序中还加入沥青重量3-20％的热稳定剂。
6.按权利要求1所述的聚合物改性沥青的制造方法，其特征在于所述的溶胀搅拌工序中还加入沥青重量0.5-3％的抗老化剂。
7.按权利要求1所述的聚合物改性沥青的制造方法，其特征在于沥青加热脱水后先加入氯化物。
8.按权利要求1或5所述的聚合物改性沥青的制造方法，其特征在于所述的热稳定剂为矿物油和树脂。
9.按权利要求1或6所述的聚合物改性沥青的制造方法，其特征在于所述的抗老化剂为β丙酸十八碳醇酯。
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