一種高粘度瀝青及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高粘度瀝青及其制備方法，將瀝青原料、增粘劑、膠粉熔融混合，得到高粘度瀝青；瀝青原料包括基質(zhì)瀝青以及瀝青回收料；橡膠粉為回收舊輪胎橡膠粉、苯乙烯?丁二烯嵌段共聚物膠粉、苯乙烯?丙烯腈?丁二烯接枝共聚物膠粉的一種或幾種；增粘劑為芳香族乙烯基共聚物和活性單體的聚合產(chǎn)物。本發(fā)明的方法不僅適用于新的原料，而且適用于回收料，比如回收瀝青、回收輪胎，不僅變廢為寶、減少環(huán)境污染、節(jié)約能源，而且克服了現(xiàn)有技術(shù)利用回收料制備的產(chǎn)品性能下降的問題，本發(fā)明制備的瀝青粘度高、熱穩(wěn)定性、耐老化性好，實(shí)現(xiàn)了資源再生，是一種傾向于綠色環(huán)保的方法。
【專利說明】
一種高粘度瀝青及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種瀝青材料，具體涉及一種高粘度瀝青及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著高等級(jí)公路的大量興建，車輛行駛速度大幅提高，道路的安全、環(huán)保性能受到 廣泛關(guān)注，近年來，一種新型環(huán)保路面即排水性瀝青路面逐漸興起。排水性瀝青路面是指能 夠在混合料內(nèi)部形成排水通道的多孔性瀝青混凝土面層，雨水可以滲入路面之中，并由路 面中的連通空隙向路面邊緣排走，這樣雨天道路表面不存在很厚的水膜，避免產(chǎn)生水飄、濺 水和水霧，同時(shí)，這種多孔性路面還具有降低噪聲、防眩光以及在炎熱的夏季調(diào)節(jié)路面溫度 等功能，從而既能有效保證行車安全，又利于環(huán)保。發(fā)達(dá)國家出于安全及環(huán)保目的，已普遍 在高速公路和城市道路中使用排水性瀝青路面，德國等歐洲國家60 %的高速公路鋪裝了排 水性瀝青路面，日本70%的高速公路都使用排水性瀝青路面。近年，國內(nèi)一些城市陸續(xù)鋪設(shè) 了排水性路面試驗(yàn)路。
[0003] 但是，排水性瀝青路面的多孔性構(gòu)造使得路面強(qiáng)度低，瀝青易老化、耐久性差，特 別是我國塵土污染比較嚴(yán)重，孔隙容易被堵塞，養(yǎng)護(hù)比較困難。
[0004] 目前市面上常用的瀝青材料在車輛荷載和自然環(huán)境綜合作用下，容易出現(xiàn)抗滑能 力下降、松散、剝落、坑槽等水損害病害，以及水平剪切力的作用下產(chǎn)生由上而下型表面裂 縫等破壞。超薄磨耗層是一種厚度只有20~30_的熱拌瀝青混合料，具有降噪音、防滑、排 水、造價(jià)低、施工方便等優(yōu)勢，徹底擺脫傳統(tǒng)的物理混合反應(yīng)，成為一種新型的、更高效的新 材料，也將逐漸發(fā)展成為很有前途的高等級(jí)公路罩面形式;但超薄磨耗層的發(fā)展需要更高 粘度的瀝青。
[0005] 目前常規(guī)使用的方法是采用SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物）作為改性 劑。針對(duì)高粘度改性瀝青，SBS添加量較高，極易發(fā)生相分離和相反轉(zhuǎn)。因此，高粘度改性瀝 青不能簡單地采用基質(zhì)瀝青與SBS及穩(wěn)定劑經(jīng)高剪切加工這種傳統(tǒng)方法制備。目前國內(nèi)使 用最多的日本TPS高粘度瀝青改性劑，但是TPS國內(nèi)價(jià)格在50，000元/噸以上，是普通SBS改 性劑的近3倍，TPS摻量要達(dá)到15%左右，使用TPS修建排水性瀝青路面，造價(jià)要比普通路面高 35%以上，大大制約了排水性瀝青路面的推廣。
[0006] 可見，高粘度瀝青是路面材料技術(shù)發(fā)展的必然需求，但是現(xiàn)有技術(shù)成本太高，極大 的限制了其進(jìn)一步發(fā)展。此外隨著我國高等級(jí)公路的發(fā)展，下階段養(yǎng)護(hù)，維修，重建的需求 越來越明顯，將產(chǎn)生大量的已使用的瀝青材料廢棄物，如何回收再利用這些材料，以減輕環(huán) 境的壓力也越來越受到大家的重視。和高粘度瀝青一樣，目前雖然有一些解決方法，但是都 成本較高，而且不易操作，因而人們?nèi)匀恍枰环N簡單、有效、低成本的方法，增加現(xiàn)有瀝青 粘度以適用于更高標(biāo)準(zhǔn)的需要，同是對(duì)于瀝青的回收再利用也希望減少回收料的分子量損 失和性能的下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的發(fā)明目的是提供一種高粘度瀝青及其制備方法。
[0008] 為達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種高粘度瀝青的制備方法，將 瀝青原料、增粘劑、膠粉恪融混合，得到高粘度瀝青。
[0009] 上述技術(shù)方案中，包括質(zhì)量比為1: (0~0.5)基質(zhì)瀝青以及瀝青回收料;所述基質(zhì) 瀝青為30#~100#基質(zhì)瀝青;所述橡膠粉為回收舊輪胎橡膠粉、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物 膠粉、苯乙烯-丙烯腈-丁二烯接枝共聚物膠粉的一種或幾種;所述增粘劑為芳香族乙烯基 共聚物和活性單體的聚合產(chǎn)物。本發(fā)明的方法不僅適用于新的原料，而且適用于回收料，比 如回收瀝青、回收輪胎，不僅變廢為寶、減少環(huán)境污染、節(jié)約能源，而且克服了現(xiàn)有技術(shù)利用 回收料制備的產(chǎn)品性能下降的問題，本發(fā)明制備的瀝青粘度高、熱穩(wěn)定性、耐老化性好，實(shí) 現(xiàn)了資源再生，是一種傾向于綠色環(huán)保的方法。
[00?0]上述技術(shù)方案中，所述芳香族乙烯基聚合物包括聚苯乙稀、苯乙稀-丙稀腈共聚 物、苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚物、苯乙烯-丁二烯接枝共聚物、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚 物、氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物中的一種或者幾種;所述活性單體具有反應(yīng)性官能團(tuán)， 包括甲基丙烯酸縮水甘油酯、順丁烯二酸酐、丙烯酸、異氰酸酯中的一種或幾種?；钚詥误w 的用量為芳香族乙烯基聚合物質(zhì)量的1%~25%。
[0011] 上述技術(shù)方案中，瀝青原料、增粘劑、膠粉的質(zhì)量比為100:(1~10):(1~10)。
[0012] 上述技術(shù)方案中，首先將瀝青加熱至液態(tài)，然后加入增粘劑與橡膠粉，直至物料完 全溶化，得到高粘度瀝青。
[0013] 優(yōu)選的技術(shù)方案中，加熱到180°C情況下加入增粘劑與橡膠粉。
[0014] 本發(fā)明還公開了根據(jù)上述高粘度瀝青的制備方法制備的高粘度瀝青。
[0015] 由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)： 1.本發(fā)明提供了一種簡單有效的高粘度瀝青制備方法，不僅適用于新的原料，而且適 用于回收料，比如回收瀝青、回收輪胎，不僅變廢為寶、減少環(huán)境污染、節(jié)約能源，而且克服 了現(xiàn)有技術(shù)利用回收料制備的產(chǎn)品性能下降的問題，本發(fā)明制備的瀝青粘度高、熱穩(wěn)定性、 耐老化性好，實(shí)現(xiàn)了資源再生，延度達(dá)到96cm、針入度達(dá)到63、軟化點(diǎn)達(dá)到86度，取得了意想 不到的技術(shù)效果。
[0016] 2.本發(fā)明利用芳香族乙烯基共聚物和活性單體的聚合產(chǎn)物為增粘劑，具有擴(kuò)鏈作 用，分子量適中，利于保證產(chǎn)品的熱穩(wěn)定性與耐老化性;并且其反應(yīng)活性高，具有高的使用 效率，降低了生產(chǎn)成本，比現(xiàn)有產(chǎn)品的成本低30~50%;而且能夠起到很好相容作用，保證各 原料之間，尤其是瀝青與膠粉之間優(yōu)異的結(jié)合力，利于調(diào)高最終產(chǎn)品的性能。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 實(shí)施例一 參見表1所示，首先將瀝青材料加熱完全溶化至液態(tài)，控制溫度在180 °C左右時(shí)加入 其他組分，直至物料完全溶化;其中增粘劑由芳香族乙烯基共聚物和活性單體聚合得到(活 性單體用量5%)，比如聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚物、苯 乙烯-丁二烯接枝共聚物、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物中的 一種或者幾種與作為活性單體的甲基丙烯酸縮水甘油酯、順丁烯二酸酐、丙烯酸、異氰酸酯 中的一種或幾種聚合得到。物料冷卻后測試延度，針入度和軟化點(diǎn)，結(jié)果見表2。采用本方法 制備的高粘度瀝青在延度，針入度，軟化點(diǎn)參數(shù)上都相對(duì)現(xiàn)有解決方案有較明顯提高。
[0018] 表1原料組成(質(zhì)量比）
表2樣品物理性能測試結(jié)果
實(shí)施例二 參見表3所示原料組成，首先將瀝青材料加熱完全溶化至液態(tài)，控制溫度在180 °C左 右時(shí)加入其他組分，直至物料完全溶化。物料冷卻后測試60°C粘度，結(jié)果見表4。采用本方法 制備的高粘度瀝青60°C粘度大于2.0 X 104Pa. s，符合行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。
[0019] 表3原料組成(質(zhì)量比）
表4樣品60°C粘度測試結(jié)果_
實(shí)施例三 首先將瀝青材料(30#基質(zhì)瀝青/回收瀝青)加熱完全溶化至液態(tài)，控制溫度在180 °C左 右時(shí)加入4%膠粉以及6%SBS，直至物料完全溶化，得到高粘度瀝青。與現(xiàn)有日本產(chǎn)品比較，測 試結(jié)果見表5。
[0020]表5測試結(jié)果
奪漢明tfJ刀旭增柏介UWI土平1傘勺》刀百tfJ漢故，130刀百土風(fēng)姐沒乂狀鬥機(jī)閉恂，明備 高粘度瀝青，可提高瀝青的物理、化學(xué)特性，改進(jìn)傳統(tǒng)瀝青針入度、軟化點(diǎn)、延度及粘度等性 能，軟化點(diǎn)80°C以上，60°C粘度大于2.0X104Pa.s。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種高粘度瀝青的制備方法，其特征在于:將瀝青原料、增粘劑、膠粉熔融混合，得到 高粘度瀝青。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述高粘度瀝青的制備方法，其特征在于:所述瀝青原料包括質(zhì)量比 為1: (0~0.5)基質(zhì)瀝青以及瀝青回收料;所述基質(zhì)瀝青為30#~100#基質(zhì)瀝青。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述高粘度瀝青的制備方法，其特征在于:所述橡膠粉為回收舊輪胎 橡膠粉、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物膠粉、苯乙烯-丙烯腈-丁二烯接枝共聚物膠粉的一種或 幾種。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述高粘度瀝青的制備方法，其特征在于:所述增粘劑為芳香族乙稀 基聚合物和活性單體的共聚產(chǎn)物。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述高粘度瀝青的制備方法，其特征在于:所述芳香族乙烯基聚合物 物包括聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚物、苯乙烯-丁二烯接 枝共聚物、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物中的一種或者幾種； 所述活性單體包括甲基丙烯酸縮水甘油酯、順丁烯二酸酐、丙烯酸、異氰酸酯中的一種或幾 種。6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述高粘度瀝青的制備方法，其特征在于:所述活性單體的用量為芳 香族乙烯基聚合物質(zhì)量的1%~25%。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述高粘度瀝青的制備方法，其特征在于:瀝青原料、增粘劑、膠粉的 質(zhì)量比為100:(1~10):(1~10)。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述高粘度瀝青的制備方法，其特征在于：首先將瀝青加熱至液態(tài)， 然后加入增粘劑與橡膠粉，直至物料完全溶化，得到高粘度瀝青。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述高粘度瀝青的制備方法，其特征在于：于180°C下加入增粘劑與 橡膠粉。10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述高粘度瀝青的制備方法制備的高粘度瀝青。
【文檔編號(hào)】C08L95/00GK105838097SQ201610424801
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年6月15日
【發(fā)明人】涂淑光
【申請(qǐng)人】涂淑光