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一種化學(xué)改性瀝青膠結(jié)料及其制備方法

文檔序號:9391230閱讀:416來源:國知局
一種化學(xué)改性瀝青膠結(jié)料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于路面瀝青材料技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種化學(xué)改性瀝青膠結(jié)料及其制備 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來,隨著交通量的迅猛增長,以及車輛的不斷重載化、大型化,對瀝青路面的 路用性能提高了更為嚴(yán)格的要求。改性瀝青現(xiàn)今已經(jīng)大規(guī)模應(yīng)用于高等級公路路面的建 設(shè)中,但目前路用改性瀝青大多為以SBS為代表的聚合物改性瀝青,其價格相對比較昂貴, 改性工藝比較復(fù)雜,且儲存穩(wěn)定性很差。聚合物改性劑與瀝青存在著分子量和化學(xué)結(jié)構(gòu)的 巨大差異,相容性較差,屬于熱力學(xué)不相容體系,因此需要采用特殊的加工設(shè)備,如膠體磨 和高速剪切機(jī),將聚合物打碎,從而使其均勻分散到瀝青中。改性劑顆粒與瀝青之間相互 吸附,二者之間的界面產(chǎn)生交聯(lián)作用,從而改變了瀝青的膠體結(jié)構(gòu),瀝青宏觀性能得到改 善。在未來很長一段時間內(nèi),聚合物改性瀝青在我國路面工程中的應(yīng)用仍具有很大的發(fā)展 空間。但是目前聚合物改性瀝青普遍存在以下三個方面問題:(1)聚合物改性劑價格較高, 目前市場上SBS改性劑價格高達(dá)每噸28000元,且摻量一般要達(dá)到3wt. %以上才能發(fā)揮效 果,因此聚合物改性劑沒有價格優(yōu)勢;(2)改性工藝比較復(fù)雜,需要借助膠體磨等專業(yè)機(jī)械 設(shè)備,對操作人員的技術(shù)水平要求也較高,這無疑增加了工程成本;(3)由于聚合物改性瀝 青屬于物理改性,易發(fā)生離析現(xiàn)象,因此儲存穩(wěn)定性較差,不利于遠(yuǎn)距離運輸和工程施工。
[0003] 這三個方面問題制約了聚合物改性瀝青在我國的推廣和應(yīng)用,尤其是儲存穩(wěn)定性 差的問題在尤為突出。鑒于此,國內(nèi)外研究人員一直致力于反應(yīng)性化學(xué)改性瀝青的研究,以 期改善瀝青的技術(shù)性能,并徹底解決聚合物改性瀝青離析問題。
[0004] 化學(xué)改性瀝青由于改性劑與瀝青中的活性官能團(tuán)之間發(fā)生了交聯(lián)、接枝反應(yīng),生 成了新的化學(xué)鍵或化學(xué)基團(tuán),能夠改變?yōu)r青的活性、分子鏈形式及瀝青的分子量等,從而從 根本上改變?yōu)r青的技術(shù)性能。目前,國外對于化學(xué)改性瀝青的研究已經(jīng)非常成熟,已經(jīng)有成 品的預(yù)混型化學(xué)改性瀝青投入市場,且實際工程應(yīng)用已經(jīng)很多,取得了良好的路用效果,但 是其專利技術(shù)被嚴(yán)格壟斷和保密。而國內(nèi)在化學(xué)改性瀝青研究方面仍處于空白,實際工程 應(yīng)用更是幾乎沒有。因此,化學(xué)改性瀝青在國內(nèi)發(fā)展前景十分廣闊,在將來有可能取代傳統(tǒng) 的聚合物改性瀝青,主導(dǎo)改性瀝青未來的發(fā)展方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足,提供一種化學(xué)改性 瀝青膠結(jié)料,該化學(xué)改性瀝青膠結(jié)料的生產(chǎn)工藝簡單、生產(chǎn)成本相對較低且熱儲存穩(wěn)定性 好。
[0006] 為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種化學(xué)改性瀝青膠結(jié)料,其特 征在于,由以下重量份的原料制成:基質(zhì)瀝青100份,RET瀝青改性劑0. 8~1. 8份,多聚磷 酸0. 2~0. 4份。
[0007] 上述的一種化學(xué)改性瀝青膠結(jié)料,其特征在于,由以下重量份的原料制成:基質(zhì)瀝 青100份,RET瀝青改性劑1~1. 8份,多聚磷酸0. 2~0. 3份。
[0008] 上述的一種化學(xué)改性瀝青膠結(jié)料,其特征在于,由以下重量份的原料制成:基質(zhì)瀝 青100份,RET瀝青改性劑1. 2份,多聚磷酸0. 2份。
[0009] 另外,本發(fā)明還提供了一種制備上述化學(xué)改性瀝青膠結(jié)料的方法,其特征在于,該 方法為:將基質(zhì)瀝青加熱至175°C~185°C,然后在加入速度為10g/min~15g/min的條 件下將RET瀝青改性劑加入到基質(zhì)瀝青中攪拌40min~60min,再加入多聚磷酸繼續(xù)攪拌 30min~40min,得到化學(xué)改性瀝青膠結(jié)料。
[0010] 上述的方法,其特征在于,所述多聚磷酸的質(zhì)量百分比濃度以1^04計為110%。
[0011] 上述的方法,其特征在于,所述基質(zhì)瀝青為70#瀝青。
[0012] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:
[0013] 1、本發(fā)明采用的RET瀝青改性劑稱為反應(yīng)型三元共聚物,屬于熱塑性聚合物,是 由乙烯主鏈與兩種共聚物單體聚合而成的化學(xué)彈性體,其特有的化學(xué)基團(tuán)可以與基質(zhì)瀝青 發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成新的穩(wěn)定的化學(xué)鍵或活性基團(tuán),從而達(dá)到永久改性瀝青的效果,由于發(fā) 生了化學(xué)反應(yīng),本發(fā)明的化學(xué)改性瀝青膠結(jié)料的熱儲存穩(wěn)定性較好,解決了傳統(tǒng)聚合物改 性瀝青由于儲存時間過長而產(chǎn)生離析現(xiàn)象的缺陷。
[0014] 2、本發(fā)明化學(xué)改性瀝青膠結(jié)料中由于加入了多聚磷酸,能夠起到催化改性的作 用,顯著改善基質(zhì)瀝青因長時間放置而產(chǎn)生的離析現(xiàn)象,提高基質(zhì)瀝青的高溫穩(wěn)定性、熱儲 存穩(wěn)定性和抗老化性。
[0015] 3、本發(fā)明化學(xué)改性瀝青膠結(jié)料的制備工藝簡單,僅僅需要將RET瀝青改性劑顆粒 和多聚磷酸先后加入到基質(zhì)瀝青中攪拌均勻即可,而傳統(tǒng)的SBS、SBR聚合物改性瀝青膠結(jié) 料制備時需要使用膠體磨等專用的改性設(shè)備,改性工藝復(fù)雜,設(shè)備資金投入較大,不利于改 性瀝青的大批量生產(chǎn)。
[0016] 4、本發(fā)明中RET瀝青改性劑的市場售價約為41000元/噸,SBS瀝青改性劑的市場 售價約為20000元/噸,但在制備改性瀝青膠結(jié)料時,RET瀝青改性劑的摻量僅為基質(zhì)瀝青 質(zhì)量的0.8%~1.8%,遠(yuǎn)少于SBS瀝青改性劑的摻量(基質(zhì)瀝青質(zhì)量的3%~5%),所以, 與傳統(tǒng)的SBS聚合物改性瀝青膠結(jié)料相比,本發(fā)明化學(xué)改性瀝青膠結(jié)料具有良好的性價比 優(yōu)勢。
[0017] 下面通過附圖和實施例,對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【附圖說明】
[0018] 圖1為采用本發(fā)明實施例1瀝青膠結(jié)料改性的瀝青混合料、基質(zhì)瀝青混合料、采用 對比例1改性的瀝青混合料、SBS改性瀝青混合料的車轍深度隨加載次數(shù)的對比變化曲線。
【具體實施方式】
[0019] 實施例1
[0020] 本實施例化學(xué)改性瀝青膠結(jié)料由以下重量份的原料制成:基質(zhì)瀝青100份,RET瀝 青改性劑1. 2份,多聚磷酸0. 2份;所述基質(zhì)瀝青優(yōu)選為70#瀝青,所述RET瀝青改性劑優(yōu) 選美國杜邦公司生產(chǎn)的RET瀝青改性劑,所述多聚磷酸優(yōu)選質(zhì)量百分比濃度以H3P04計為 110%的多聚磷酸。
[0021] 本實施例制備化學(xué)改性瀝青膠結(jié)料的方法為:將基質(zhì)瀝青加熱至175°C,然后在 加入速度為l〇g/min的條件下將RET瀝青改性劑加入到基質(zhì)瀝青中攪拌60min,再加入多聚 磷酸繼續(xù)攪拌40min,得到化學(xué)改性瀝青膠結(jié)料。
[0022] 對比例1
[0023] 本對比例化學(xué)改性瀝青膠結(jié)料由以下重量份的原料制成:基質(zhì)瀝青100份,RET瀝 青改性劑1. 4份;所述基質(zhì)瀝青優(yōu)選為70#瀝青,所述RET瀝青改性劑優(yōu)選美國杜邦公司生 產(chǎn)的RET瀝青改性劑。
[0024] 本對比例制備化學(xué)改性瀝青膠結(jié)料的方法為:將基質(zhì)瀝青加熱至175°C,然后在 加入速度為l〇g/min的條件下將RET瀝青改性劑加入到基質(zhì)瀝青中攪拌60min,得到化學(xué)改 性瀝青膠結(jié)料。
[0025] 實施例2
[0026] 本實施例化學(xué)改性瀝青膠結(jié)料由以下重量份的原料制成:基質(zhì)瀝青100份,RET瀝 青改性劑1份,多聚磷酸〇. 2份;所述基質(zhì)瀝青優(yōu)選為70#瀝青,所述RET瀝青改性劑優(yōu)選美 國杜邦公司生產(chǎn)的RET瀝青改性劑,所述多聚磷酸優(yōu)選質(zhì)量百分比濃度以H3P04計為110% 的多聚磷酸。
[0027] 本實施例制備化學(xué)改性瀝青膠結(jié)料的方法為:將基質(zhì)瀝青加熱至185°C,然后在 加入速度為l〇g/min的條件下將RET瀝青改性劑加入到基質(zhì)瀝青中攪拌40min,再加入多聚 磷酸繼續(xù)攪拌30min,得到化學(xué)改性瀝青膠結(jié)料。
[0028] 實施例3
[0029] 本實施例化學(xué)改性瀝青膠結(jié)料由以下重量份的原料制成:基質(zhì)瀝青100份,RET瀝 青改性劑1. 8份,多聚磷酸0. 3份;所述基質(zhì)瀝青優(yōu)選為70#瀝青,所述RET瀝青改性劑優(yōu) 選美國杜邦公司生產(chǎn)的RET瀝青改性劑,所述多聚磷酸優(yōu)選質(zhì)量百分比濃度以H3P04計為 110%的多聚磷酸。
[0030] 本實施例制備化學(xué)改性瀝青膠結(jié)料的方法為:將基質(zhì)瀝青加熱至180°C,然后在 加入速度為12g/min的條件下將RET瀝青改性劑加入到基質(zhì)瀝青中攪拌50min,再加入多聚 磷酸繼續(xù)攪拌35min,得到化學(xué)改性瀝青膠結(jié)料。
[0031] 實施例4
[0032] 本實施例化學(xué)改性瀝青膠結(jié)料由以下重量份的原料制成:基質(zhì)瀝青100份,RET瀝 青改性劑1. 4份,多聚磷酸0. 25份;所述基質(zhì)瀝青優(yōu)選為70#瀝青,所述RET瀝青改性劑 優(yōu)選美國杜邦公司生產(chǎn)的RET瀝青改性劑,所述多聚磷酸優(yōu)選質(zhì)量百分比濃度以H3P04計為 110%的多聚磷酸。
[0033] 本實施例制備化學(xué)改性瀝青膠結(jié)料的方法為:將基質(zhì)瀝青加熱至180°C,然后在 加入速度為15g/min的條件下將RET瀝青改性劑加入到基質(zhì)瀝青中攪拌40min,再加入多聚 磷酸繼續(xù)攪拌35min,得到化學(xué)改性瀝青膠結(jié)料。
[0034] 實施例5
[0035] 本實
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