專利名稱：一種高彈改性瀝青及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及改性浙青及其制備方法，具體涉及一種高彈改性浙青及其制備方法。
背景技術：
改性浙青SMA結構由于具有優(yōu)良的熱穩(wěn)性，表面粗糙均勻、抗滑，特別是粗骨料嵌擠結構較適應于我國南方地區(qū)的高溫多雨氣候，在高溫重載下的抗車轍性能方面具有較大優(yōu)勢，因此在國內常用做鋼橋面鋪裝磨耗層。但是鋼橋面鋪裝浙青混合料的變形明顯比路面混合料變形要大，現(xiàn)有改性浙青SMA在低溫大變形和反復疲勞變形情況下一般3年左右便會發(fā)生縱向開裂或者網裂，這與設計壽命15年相差甚遠；另外，根據(jù)有限元分析，正交異性鋼橋面板最不利荷位發(fā)生在U型肋頂部，最不利荷位的上面層混合料會產生負彎矩，這進一步對面層混合料的抗低溫變形和抗疲勞開裂性能提出了更高的要求?，F(xiàn)在國內改性浙青配方一般通過在改性浙青中添加SBS或SBR高聚物提高改性浙青的高低溫性能，如果改性浙青抗低溫變形能力或者抗疲勞變形能力需要進一步提高則通過再添加石油系軟化劑、脂肪油系軟化劑等材料可在一定程度上提高改性浙青的抗低溫變形能力和抗疲勞性能。通過以上配方實現(xiàn)的改性浙青變形能力用于路面一般還能滿足路用性能要求，但是對于鋼橋面這種大變形的柔性結構上一般很快就會發(fā)生浙青混合料開裂的病害，目前還沒有適用于鋼橋面鋪裝的浙青混合料。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種抗裂性能好的高彈改性浙青。本發(fā)明的另一目的在于提供上述高彈改性浙青的制備方法，該制備方法操作簡單、適于工業(yè)化規(guī)模生產。本發(fā)明的目的是通過如下技術方案實現(xiàn)的—種高彈改性浙青，其特征在于它是以基質浙青、高聚物、抗老化劑、合成酯類增塑劑和穩(wěn)定劑為原料制得的；所述合成酯類增塑劑為鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二己酯、鄰苯二甲酸二辛酯、磷酸二苯辛酯、磷酸三辛酯或磷酸三丁氧基乙酯中的一種或多種任思組合。在研究過程中發(fā)現(xiàn)，因合成酯類增塑劑種類繁多，其中很多用于浙青中時要么閃點達不到要求、要么其容易從浙青中析出不互溶、要么對抗低溫變形能力的提高不明顯、沒什么效果，發(fā)明人也曾一度懷疑在改性浙青中加入增塑劑是否有效，發(fā)明人在合成酯類增塑劑的選擇過程中進行了大量的實驗工作；最終發(fā)現(xiàn)，采用本發(fā)明所述的合成酯類增塑劑后，改性浙青及浙青混合料抗低溫變形能力和抗疲勞開裂能力均有大幅提高。為了進一步提高本發(fā)明改性浙青的抗低溫變形能力和抗疲勞開裂能力，上述各原料的用量為基質浙青為100份、高聚物為3-20份、抗老化劑為0. 2-2份、合成酯類增塑劑為3-20份、穩(wěn)定劑為0. 1-1份，以質量份計。更優(yōu)選地，上述各原料的用量為基質浙青為100份、高聚物為5-9份、抗老化劑為0. 3-1份、合成酯類增塑劑為6-9份、穩(wěn)定劑為0. 2-0. 4份，以質量份計。為了更進一步提高本發(fā)明改性浙青的抗低溫變形能力和抗疲勞開裂能力，上述合成酯類增塑劑由質量比為1 2. 5的鄰苯二甲酸二辛酯與磷酸三丁氧基乙酯組成。上述基質浙青優(yōu)選采用道路用直鎦70#或90#基質浙青。研究過程中還發(fā)現(xiàn)，在有效提高了浙青的抗開裂性能基礎上，若組分配合不當，本發(fā)明改性浙青的混合料抗老化性能也不理想，為了增強本發(fā)明改性浙青的混合料的抗老化能力，從而更進一步提高本發(fā)明改性浙青的綜合性能，上述抗老化劑為四季戊四醇酯、 β -丙酸十八碳醇酯、硫代二丙酸二月桂酯、雙季戊四醇二亞磷酸酯中的一種或多種任意組合；上述各原料的用量為基質浙青100份、高聚物7份、抗老化劑0. 4份、合成酯類增塑劑7 份、穩(wěn)定劑0.3份，以質量份計。上述高聚物優(yōu)選采用熱塑性丁苯橡膠SBS、氫化熱塑性丁苯橡膠SEBS、丁苯橡膠 SBR中的一種或多種任意組合；上述高聚物進一步優(yōu)選由質量比為1 1.5 3的熱塑性丁苯橡膠SBS、氫化熱塑性丁苯橡膠SEBS和丁苯橡膠SBR組成。上述穩(wěn)定劑優(yōu)選采用硫磺或過氧化二異丙苯。最優(yōu)選的，一種高彈改性浙青，它是以100質量份的道路用直鎦70#或90#基質浙青、7質量份的高聚物、0. 4質量份的抗老化劑、7質量份的合成酯類增塑劑和0. 3質量份的過氧化二異丙苯為原料制得的；所述合成酯類增塑劑由質量比為1 2. 5的鄰苯二甲酸二辛酯與磷酸三丁氧基乙酯組成；所述高聚物由質量比為1 1.5 3的熱塑性丁苯橡膠 SBS、氫化熱塑性丁苯橡膠SEBS和丁苯橡膠SBR組成；所述抗老化劑為四季戊四醇酯。上述高彈改性浙青的制備方法，按以下步驟進行將上述的基質浙青升溫至180°C，依次加入上述的高聚物、抗老化劑、合成酯類增塑劑，熔脹30-60分鐘(優(yōu)選溶脹45分鐘)，然后用膠體磨高速剪切1-4遍(優(yōu)選3遍)， 最后加入上述的穩(wěn)定劑，高速攪拌1-4小時即得。本發(fā)明具有如下的有益效果本發(fā)明高彈改性浙青制備成浙青混合料特別適合用于鋼橋面鋪裝用，在保證改性浙青高溫性能不會大幅降低的情況下，大大提高了改性浙青的抗低溫變形能力和抗疲勞性能本發(fā)明高彈改性浙青5°C延度相較普通改性浙青提高了約2-3倍，且本發(fā)明高彈改性浙青的混合料較常規(guī)改性浙青混合料-10°C低溫彎曲極限應變提高了近一倍、疲勞壽命提高了 5倍以上，明顯延長了鋼橋面浙青混合料鋪裝開裂發(fā)生的時間。在驗證實驗中，普通改性浙青SMA用于大跨徑鋼橋面鋪裝3年左右便會出現(xiàn)開裂病害，而目前采用高彈改性浙青的 SMA鋼橋面鋪裝最長使用年限的已達到6年，全橋仍未見任何開裂病害；同時本發(fā)明改性浙青抗水損害能力、抗老化能力等綜合性能優(yōu)異，其有效延長了使用了本發(fā)明改性浙青的混合料的鋼橋面鋪裝壽命；在目前國內已經在近10座大跨徑鋼橋面鋪裝中應用實驗中，使用本發(fā)明高彈改性浙青配方的浙青混合料無一座鋼橋面鋪裝出現(xiàn)開裂病害。
具體實施例方式以下通過實施例來具體闡述本發(fā)明。實施例1將IOOOg中海70#基質浙青升溫至180°C，依次加入40gSBS、20gSBR(高聚物)、4g對苯二胺類防老劑(抗老化劑)、50g磷酸二苯辛酯(增塑劑)、30g鄰苯二甲酸二丁酯(增塑劑)，熔脹60分鐘，然后用膠體磨高速剪切2遍，最后加入3g硫磺，高速攪拌3小時。普通改性浙青改性工藝及配方是將IOOOg中海70#基質浙青升溫至180°C，加入 60gSBS,熔脹60分鐘，然后用膠體磨高速剪切2遍，最后加入3g硫磺，高速攪拌3小時制得。表1普通改性浙青與實施例1改性浙青各指標比較表
權利要求
1.一種高彈改性浙青，其特征在于它是以基質浙青、高聚物、抗老化劑、合成酯類增塑劑和穩(wěn)定劑為原料制得的；所述合成酯類增塑劑為鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二己酯、鄰苯二甲酸二辛酯、磷酸二苯辛酯、磷酸三辛酯或磷酸三丁氧基乙酯中的一種或多種任思組合。
2.如權利要求1所述的高彈改性浙青，其特征在于所述各原料的用量為基質浙青為 100份、高聚物為3-20份、抗老化劑為0. 2-2份、合成酯類增塑劑為3-20份、穩(wěn)定劑為0. 1-1 份，以質量份計。
3.如權利要求2所述的高彈改性浙青，其特征在于所述各原料的用量為基質浙青為 100份、高聚物為5-9份、抗老化劑為0. 3-1份、合成酯類增塑劑為6-9份、穩(wěn)定劑為0. 2-0. 4 份，以質量份計。
4.如權利要求3所述的高彈改性浙青，其特征在于所述合成酯類增塑劑由質量比為 1 2. 5的鄰苯二甲酸二辛酯與磷酸三丁氧基乙酯組成。
5.如權利要求1 4任一項所述的高彈改性浙青，其特征在于所述基質浙青為道路用直鎦70#或90#基質浙青。
6.如權利要求5所述的高彈改性浙青，其特征在于所述抗老化劑為四季戊四醇酯、 β -丙酸十八碳醇酯、硫代二丙酸二月桂酯、雙季戊四醇二亞磷酸酯中的一種或多種任意組合；所述各原料的用量為基質浙青100份、高聚物7份、抗老化劑0. 4份、合成酯類增塑劑 7份、穩(wěn)定劑0. 3份，以質量份計。
7.如權利要求5或6所述的高彈改性浙青，其特征在于所述高聚物為熱塑性丁苯橡膠SBS、氫化熱塑性丁苯橡膠SEBS、丁苯橡膠SBR中的一種或多種任意組合。
8.如權利要求7所述的高彈改性浙青，其特征在于所述高聚物由質量比為1:1. 5 3 的熱塑性丁苯橡膠SBS、氫化熱塑性丁苯橡膠SEBS和丁苯橡膠SBR組成；所述穩(wěn)定劑為硫磺或過氧化二異丙苯。
9.如權利要求1所述的高彈改性浙青，它是以100質量份的道路用直鎦70#或90#基質浙青、7質量份的高聚物、0. 4質量份的抗老化劑、7質量份的合成酯類增塑劑和0. 3質量份的過氧化二異丙苯為原料制得的；所述合成酯類增塑劑由質量比為1 :2. 5的鄰苯二甲酸二辛酯與磷酸三丁氧基乙酯組成；所述高聚物由質量比為1 :1. 5 3的熱塑性丁苯橡膠SBS、 氫化熱塑性丁苯橡膠SEBS和丁苯橡膠SBR組成；所述抗老化劑為四季戊四醇酯。
10.如權利要求1 9任一項所述的高彈改性浙青的制備方法，按以下步驟進行 將所述的基質浙青升溫至180°C，依次加入所述的高聚物、抗老化劑、合成酯類增塑劑，熔脹30-60分鐘(優(yōu)選溶脹45分鐘)，然后用膠體磨高速剪切1-4遍(優(yōu)選3遍)，最后加入上述的穩(wěn)定劑，高速攪拌1-4小時即得。
全文摘要
一種高彈改性瀝青，它是以基質瀝青、高聚物、抗老化劑、合成酯類增塑劑和穩(wěn)定劑為原料制得；所述合成酯類增塑劑為鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二己酯、鄰苯二甲酸二辛酯、磷酸二苯辛酯、磷酸三辛酯或磷酸三丁氧基乙酯中的一種或多種任意組合。本發(fā)明高彈改性瀝青制備成瀝青混合料特別適合用于鋼橋面鋪裝用，在保證改性瀝青高溫性能不會大幅降低的情況下，大大提高了改性瀝青的抗低溫變形能力和抗疲勞性能本發(fā)明高彈改性瀝青5℃延度相較普通改性瀝青提高了約2-3倍，且本發(fā)明高彈改性瀝青的混合料較常規(guī)改性瀝青混合料-10℃低溫彎曲極限應變提高了近一倍、疲勞壽命提高了5倍以上，明顯延長了鋼橋面瀝青混合料鋪裝開裂發(fā)生的時間。
文檔編號E01C7/26GK102408734SQ201110305718
公開日2012年4月11日 申請日期2011年10月11日 優(yōu)先權日2011年10月11日
發(fā)明者徐光紅, 郝增恒 申請人:重慶市智翔鋪道技術工程有限公司