一種高彈性和抗高低溫性能的道路填縫料及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種高彈性和抗高低溫性能的道路填縫料及其制備方法。該道路填縫料由煤焦油、基質(zhì)瀝青、改性劑、增塑劑、穩(wěn)定劑、填充劑組成，采用兩段操作法制備而成：第一段在低速攪拌下，先將煤焦油加熱脫水，再加入基質(zhì)瀝青、橡膠粉，加熱至160～210℃溶脹；第二段增大攪拌速度，降溫至125～140℃，加入穩(wěn)定劑、增塑劑、聚氯乙烯，攪拌塑化，最后添加填充劑攪拌均勻，冷卻出料，即得一種高彈性和抗高低溫性能的道路填縫料。本發(fā)明產(chǎn)品抗高低溫能力強(qiáng)，夏季高溫不流淌，冬季?18℃下不開(kāi)裂，抗老化性好，彈性復(fù)原率高，原料價(jià)格低廉，易于工業(yè)化生產(chǎn)，改性劑聚氯乙烯和橡膠粉來(lái)自于廢舊塑料輪胎等，連同煤焦油均屬于廢物回收再利用。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種高彈性和抗高低溫性能的道路填縫料及其制備方法 所屬技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種高彈性和抗高低溫性能的道路填縫料及其制備方法，是一種道路 養(yǎng)護(hù)材料，屬建設(shè)工程領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國(guó)車(chē)輛擁有量的急劇增加，給道路帶來(lái)了巨大的壓力，一些國(guó)道、省道、縣 鄉(xiāng)道和高速公路經(jīng)常出現(xiàn)不同程度的路面裂縫損害，這在一定程度上影響了道路結(jié)構(gòu)的完 整安全性與舒適性。輕微的水泥及瀝青路面裂縫大多使用瀝青道路填縫料修補(bǔ)，但目前用 于道路修補(bǔ)的填縫料在產(chǎn)品性能上也還存在一些不足。如將基質(zhì)瀝青用作填縫料對(duì)道路修 補(bǔ)，雖然產(chǎn)品易得且施工方便，卻由于其軟化點(diǎn)低、彈性和粘結(jié)性較差，導(dǎo)致其在高溫天氣 易發(fā)生流淌而低溫下易變脆開(kāi)裂。對(duì)基質(zhì)瀝青進(jìn)行改性能夠提高填縫料的產(chǎn)品性能。應(yīng)用 較多高分子改性劑是丁苯橡膠、氯丁橡膠、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、聚乙烯、乙烯一醋酸共 聚物、環(huán)氧樹(shù)脂和聚氨酯等，雖然通過(guò)改性對(duì)基質(zhì)瀝青產(chǎn)品性能有一定程度的提高，但高分 子聚合物在基質(zhì)瀝青中還是經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)離析現(xiàn)象，還存在瀝青填縫料對(duì)溫度較為敏感、易 出現(xiàn)夏季高溫流淌冬季開(kāi)裂和粘邊較差、地基防水作用差、受紫外線(xiàn)照射易老化、使用壽命 不長(zhǎng)等問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的針對(duì)現(xiàn)有瀝青道路填縫料產(chǎn)品的不足，本發(fā)明提供一種高彈性和抗 高低溫性能的道路填縫料及其制備方法。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)方案：
[0005] 1. -種高彈性和抗高低溫性能的道路填縫料，按質(zhì)量百分比由以下組分組成： 煤焦油 40~50% 基質(zhì)瀝青 3~6% 改性劑 7~16%
[0006] 增塑劑 6~14% 穩(wěn)定劑 0.5~2% 填充劑 20~42%
[0007] 所述煤焦油為高溫煤焦油，基質(zhì)瀝青為70號(hào)或90號(hào)石油瀝青，改性劑為聚氯乙烯 和橡膠粉，聚氯乙烯與橡膠粉的質(zhì)量比為1~2.5,增塑劑是鄰苯二甲酸二丁酯或鄰苯二甲 酸二辛酯與糠醛抽出油的混合物，鄰苯二甲酸二丁酯或鄰苯二甲酸二辛酯與糠醛抽出油的 質(zhì)量比為0.5~1.5，穩(wěn)定劑為硬脂酸鈣，填充劑為150~300目的滑石粉和雙飛粉的混合物， 滑石粉與雙飛粉的質(zhì)量比為〇. 5~1。
[0008] 2.-種高彈性和抗高低溫性能的道路填縫料的制備方法，是將煤焦油、基質(zhì)瀝青、 改性劑、增塑劑、穩(wěn)定劑、填充劑分別在不同工藝階段按照不同溫度與質(zhì)量比，采用兩段操 作法制備而成:第一段，將煤焦油加入攪拌釜，在攪拌速度每分鐘80~150轉(zhuǎn)狀態(tài)下，將煤焦 油加熱到100~120°C，保持1~2h脫水，再依次加入基質(zhì)瀝青、改性劑橡膠粉，將混合物加熱 至160~210°C，溶脹1~1.5h后，停止加熱；第二段，改變攪拌速度為每分鐘150~250轉(zhuǎn)狀態(tài) 下，將混合物降溫至125~140°C，再依次加入穩(wěn)定劑、增塑劑、改性劑聚氯乙烯，保持溫度為 125~140°C，攪拌塑化0.5~lh，最后添加填充劑，攪拌均勻，將攪拌釜中的混合物冷卻至90 ~110 °C后，出料包裝，即得一種高彈性和抗高低溫性能的道路填縫料。
[0009] 本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)特色效果
[0010] (1)本發(fā)明基于煤焦油摻以基質(zhì)瀝青，以橡膠粉、聚氯乙烯、增塑劑、穩(wěn)定劑協(xié)同組 合改性，所制備的道路填縫料在針入度、延伸度與軟化點(diǎn)之間達(dá)到一個(gè)優(yōu)化效果，增加了填 縫料的抗高低溫性能、抗開(kāi)裂能力和彈性模量，夏季高溫不流淌，冬季-18°c下不開(kāi)裂，抗老 化性好，彈性復(fù)原率高。
[0011] (2)本發(fā)明的原料來(lái)源廣泛，價(jià)格低廉，易于工業(yè)化生產(chǎn)與應(yīng)用，其中改性劑聚氯 乙烯和橡膠粉可來(lái)自于廢舊塑料、輪胎等，連同煤焦油均屬于廢物回收再利用。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)說(shuō)明。
[0013] 實(shí)施例1
[0014] 制備10kg本發(fā)明的道路填縫料，其質(zhì)量配比如下： 煤焦油 4kg 70#石油瀝青 0.4kg 聚氯乙烯 0.8kg 橡膠粉 〇.35kg
[0015] 鄰苯二甲酸二丁酯 0.35kg 糠醛抽出油 0.25kg 硬脂酸鈣 〇.15kg 滑石粉 1.5kg 雙飛粉 2.2kg
[0016] 按照以上質(zhì)量配比，第一段，將煤焦油加入攪拌釜，在攪拌速度每分鐘120轉(zhuǎn)狀態(tài) 下，將煤焦油加熱到110°c，保持1.5h脫水，再依次加入基質(zhì)瀝青、改性劑橡膠粉，將混合物 加熱至180°C，溶脹lh后，停止加熱；第二段，改變攪拌速度為每分鐘200轉(zhuǎn)，將混合物降溫至 135°C后，再依次加入穩(wěn)定劑、增塑劑、改性劑聚氯乙烯，保持溫度為140°C，攪拌塑化0.5h， 最后添加填充劑，攪拌均勻，冷卻至105°C，出料包裝，即得一種高彈性和抗高低溫性能的道 路填縫料。
[0017] 實(shí)施例2
[0018] 制備10kg本發(fā)明的道路填縫料，其質(zhì)量配比如下： 煤焦油 5kg 90#石油瀝青 0.6kg 聚氯乙烯 0.9kg 橡膠粉 0.45kg
[0019] 鄰苯二甲酸二辛酯 0.3kg 糠醛抽出油 0.4kg 硬脂酸鈣 0.15kg 滑石粉 1kg 雙飛粉 1.2kg
[0020] 按照以上配比，第一段，將煤焦油加入攪拌釜，在攪拌速度每分鐘120轉(zhuǎn)狀態(tài)下，將 煤焦油加熱到110°c，保持1.5h脫水，再依次加入基質(zhì)瀝青、改性劑橡膠粉，將混合物加熱至 180 °C，溶脹1.5h后，停止加熱；第二段，改變攪拌速度為每分鐘200轉(zhuǎn)，將混合物降溫至135 °(：后，再依次加入穩(wěn)定劑、增塑劑、改性劑聚氯乙烯，保持溫度在140°C，攪拌塑化0.5h，最后 添加填充劑，攪拌均勻，冷卻至l〇5°C，出料包裝，即得一種高彈性和抗高低溫性能的道路填 縫料。
[0021] 實(shí)施例3
[0022] 制備10kg本發(fā)明的道路填縫料，其質(zhì)量配比如下： 煤焦油 4.5kg 70#石油瀝青 0.5kg 聚氯乙烯 0.8kg 橡膠粉 0.4kg
[0023] 鄰苯二甲酸二丁酯 0.35kg 糠醛抽出油 0.3kg 硬脂酸鈣 0.15kg 滑石粉 1.4kg 雙飛粉 1.6kg
[0024] 按照以上配比，第一段，將煤焦油加入攪拌釜，在攪拌速度每分鐘120轉(zhuǎn)狀態(tài)下，將 煤焦油加熱到110°c，保持1.5h脫水，再依次加入基質(zhì)瀝青、改性劑橡膠粉，并將混合物加熱 至180°C，溶脹1.5h后，停止加熱；第二段，改變攪拌速度為每分鐘200轉(zhuǎn)，將混合物降溫至 135°C后，再依次加入穩(wěn)定劑、增塑劑、改性劑聚氯乙烯，保持溫度在140°C，攪拌塑化0.5h， 最后添加填充劑，攪拌均勻，冷卻至105°C，出料包裝，即得一種高彈性和抗高低溫性能的道 路填縫料。
[0025] 對(duì)比例1
[0026] 制備10kg的道路填縫料，其質(zhì)量配比如下： 煤焦油 4.5kg 70#石油瀝青 0.5kg 聚氯乙烯 1.2kg 橡膠粉 〇kg
[0027] 鄰苯二甲酸二丁酯 0.35kg 糠醛抽出油 0.3kg 硬脂酸鈣 〇.15kg 滑石粉 1.4kg 雙飛粉 1.6kg
[0028] 按照以上配比，第一段，將煤焦油加入攪拌釜，在攪拌速度每分鐘120轉(zhuǎn)狀態(tài)下，將 煤焦油加熱到110°c，保持1.5h脫水，再加入基質(zhì)瀝青，并將混合物加熱至180°C，攪拌1.5h 后，停止加熱;第二段，改變攪拌速度為每分鐘200轉(zhuǎn)，將混合物降溫至135 °C后，再依次加入 穩(wěn)定劑、增塑劑、改性劑聚氯乙烯，保持溫度在140°C，攪拌塑化0.5h，最后添加填充劑，攪拌 均勻，冷卻至105°C，出料包裝，即得一種道路填縫料。
[0029] 對(duì)比例2
[0030] 制備10kg的道路填縫料，其質(zhì)量配比如下： 煤焦油 4.5kg 70#石油瀝青 0.5kg 聚氯乙稀 0 kg 橡膠粉 1.2kg
[0031] 鄰苯二甲酸二丁酯 0.35kg 糠醛抽出油 0.3kg 硬脂酸鈣 〇.15kg 滑石粉 1.4kg 雙飛粉 1.6kg
[0032] 按照以上配比，第一段，將煤焦油加入攪拌釜，在攪拌速度每分鐘120轉(zhuǎn)狀態(tài)下，將 煤焦油加熱到ll〇°C，保持1.5h脫水，再依次加入基質(zhì)瀝青、改性劑橡膠粉，并將混合物加熱 至180°C，溶脹1.5h后，停止加熱；第二段，改變攪拌速度為每分鐘200轉(zhuǎn)，將混合物降溫至 135 °C后，再依次加入穩(wěn)定劑、增塑劑，保持溫度在140°C，攪拌塑化0.5h，最后添加填充劑， 攪拌均勻，冷卻至l〇5°C，出料包裝，即得一種道路填縫料。
[0033] 對(duì)比例3
[0034]制備10kg的道路填縫料，其質(zhì)量配比如下： 煤焦油 4.5kg 70#石油浙青 0.5kg 聚氯乙稀 0.8kg 橡膠粉 〇.4kg
[0035] 鄰苯二甲酸二丁酯 0 kg 糠醛抽出油 0.65kg 硬脂酸鈣 〇.15kg 滑石粉 1.4kg 雙飛粉 1.6kg
[0036] 按照以上配比，第一段，將煤焦油加入攪拌釜，在攪拌速度每分鐘120轉(zhuǎn)狀態(tài)下，將 煤焦油加熱到110°c，保持1.5h脫水，再依次加入基質(zhì)瀝青、改性劑橡膠粉，并將混合物加熱 至180°C，溶脹1.5h后，停止加熱；第二段，改變攪拌速度為每分鐘200轉(zhuǎn)，將混合物降溫至 135°C后，再依次加入穩(wěn)定劑、糠醛抽出油、改性劑聚氯乙烯，保持溫度在140°C，攪拌塑化 0.5h，最后添加填充劑，攪拌均勻，冷卻至105°C，出料包裝，即得一種道路填縫料。
[0037] 實(shí)施例1-3及對(duì)比例1-3所制備的道路填縫料性能測(cè)試指標(biāo)如下表所示。
[0038]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種高彈性和抗高低溫性能的道路填縫料，其特征在于按質(zhì)量百分比由W下組分組 成： 所述煤焦油為高溫煤焦油；所述基質(zhì)漸青為70號(hào)或90號(hào)石油漸青； 所述改性劑為聚氯乙締和橡膠粉，聚氯乙締與橡膠粉的質(zhì)量比為1~2.5; 所述增塑劑是鄰苯二甲酸二下醋或鄰苯二甲酸二辛醋與慷醒抽出油的混合物，鄰苯二 甲酸二下醋或鄰苯二甲酸二辛醋與慷醒抽出油的質(zhì)量比為0.5~1.5; 所述穩(wěn)定劑為硬脂酸巧； 所述填充劑為150~300目的滑石粉和雙飛粉的混合物，滑石粉與雙飛粉的質(zhì)量比為 0.5~1。2. -種根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高彈性和抗高低溫性能的道路填縫料的制備方法， 其特征在于將煤焦油、基質(zhì)漸青、改性劑、增塑劑、穩(wěn)定劑、填充劑分別在不同工藝階段按照 不同溫度與質(zhì)量比，采用兩段操作法制備而成:第一段，將煤焦油加入攬拌蓋，在攬拌速度 每分鐘80~150轉(zhuǎn)狀態(tài)下，將煤焦油加熱到100~120°C，保持1~化脫水，再依次加入基質(zhì)漸 青、改性劑橡膠粉，將混合物加熱至160~210°C，溶脹1~1.化后，停止加熱;第二段，改變攬 拌速度為每分鐘150~250轉(zhuǎn)狀態(tài)下，將混合物降溫至125~140°C，再依次加入穩(wěn)定劑、增塑 劑、改性劑聚氯乙締，保持溫度為125~140°C，攬拌塑化0.5~化，最后添加填充劑，攬拌均 勻，冷卻出料，即得一種高彈性和抗高低溫性能的道路填縫料。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的冷卻出料，是將攬拌蓋中的混合物冷至90~Iior后，出料包 裝。
【文檔編號(hào)】C08K3/34GK105907112SQ201610344458
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年5月12日
【發(fā)明人】劉躍進(jìn), 何玉杰, 吳志民, 劉向, 王亮, 徐文質(zhì), 伍巍
【申請(qǐng)人】湘潭大學(xué)