一種道路改性瀝青的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種道路改性瀝青，由以下重量份的原料制成：瀝青100份，鋰輝石粉2～9份，硼鎂石粉0.45～3.5份，壬基苯酚0.04～0.3份，二苯胺0.08～0.6份，交聯(lián)劑0.07～0.5份；所述交聯(lián)劑為正硅酸甲酯、異丙醇鋁和乙酰丙酮鈦中的一種或幾種。本發(fā)明道路改性瀝青具有良好的阻燃功效以及優(yōu)良的路用性能，同時(shí)能夠有效降低其在拌和以及攤鋪過程中瀝青煙和廢氣的釋放量，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
【專利說明】一種道路改性瀝青
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于道路浙青【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種道路改性浙青。
【背景技術(shù)】
[0002]伴隨著當(dāng)今高速公路的飛速發(fā)展，高速公路的一些問題同時(shí)也暴露出來。浙青具有可燃性，尤其在油浸的情況下，高速公路上的交通事故等所引起的火災(zāi)一般會(huì)將路面浙青引燃，對路面造成嚴(yán)重?fù)p傷，特別是對于隧道內(nèi)的浙青路面，一旦路面浙青被引燃，燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的熱和濃煙，而且濃煙不易排出，使火災(zāi)現(xiàn)場的可見度大大降低，貽誤滅火和搶救生命財(cái)產(chǎn)的時(shí)機(jī)，對國家和人民財(cái)產(chǎn)造成巨大損失。
[0003]此外，現(xiàn)在廣泛應(yīng)用于道路建設(shè)和養(yǎng)護(hù)的熱拌浙青其拌和溫度一般為160°C~180°C，對于橡膠浙青和部分改性浙青的拌和溫度甚至高達(dá)190°C以上，這不僅需要耗費(fèi)大量的加熱燃油，而且會(huì)產(chǎn)生大量的溫室氣體和浙青煙等有害、有毒氣體，對施工人員健康不利。
[0004]鑒于以上形勢，發(fā)明一種具有阻燃抑煙和熱拌減排功效的道路改性浙青具有十分重要的意義。然而，目前大部分具備某種特定功效的路面材料均是在保證路面材料使用性能的前提下，通過摻加一定量的改性劑而形成，其功能屬性主要來源于所摻加改性劑。而在已有的改性劑中未見同時(shí)具有明顯的熱拌減排和阻燃抑煙功效的類型。
[0005]因此，為滿足環(huán)境友好型道路的建設(shè)需要，亟需尋求一種具有阻燃抑煙和熱拌減排功效的新型的道路改性浙青。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]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)的不足，提供一種道路改性浙青。該道路改性浙青具有良好的阻燃功效以及優(yōu)良的路用性能，同時(shí)能夠有效降低拌和以及攤鋪過程中浙青煙和廢氣的釋放量，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種道路改性浙青，其特征在于，由以下重量份的原料制成:浙青100份，鋰輝石粉2~9份，硼鎂石粉0.45~3.5份，壬基苯酚0.04~0.3份，二苯胺0.08~0.6份，交聯(lián)劑0.07~0.5份；所述交聯(lián)劑為正硅酸甲酯、異丙醇鋁和乙酰丙酮鈦中的一種或幾種。
[0008]上述的一種道路改性浙青，其特征在于，由以下重量份的原料制成:浙青100份，鋰輝石粉3~8份，硼鎂石粉0.55~3份，壬基苯酚0.06~0.2份，二苯胺0.09~0.45份，交聯(lián)劑0.09~0.4份。
[0009]上述的一種道路改性浙青，其特征在于，由以下重量份的原料制成:浙青100份，鋰輝石粉5.5份，硼鎂石粉1.775份，壬基苯酚0.13份，二苯胺0.27份，交聯(lián)劑0.245份。
[0010]所述重量份為兩、斤、公斤、克、千克、噸等重量計(jì)量單位。
[0011]本發(fā)明道路改性浙青的制備方法包括以下步驟:
[0012]步驟一、將浙青加熱至160°C~170°C，然后將鋰輝石粉和硼鎂石粉加入加熱后的浙青中攪拌均勻；
[0013]步驟二、將交聯(lián)劑加入步驟一中加有鋰輝石粉和硼鎂石粉的浙青中，然后利用高速剪切儀將加有交聯(lián)劑的浙青在剪切速率為1300rpm~1800rpm的條件下剪切l(wèi)Omin~15min ；
[0014]步驟三、將二苯胺加入步驟二中剪切后的浙青中，然后利用高速剪切儀將加有二苯胺的浙青在剪切速率為2500rpm~4500rpm的條件下剪切20min~25min ；
[0015]步驟四、將壬基苯酚加入步驟三中剪切后的浙青中，然后利用高速剪切儀將加有壬基苯酹的浙青在剪切速率為1300rpm~1800rpm的條件下剪切5min~lOmin,得到道路
改性浙青。
[0016]本發(fā)明道路改性浙青的施工方法與傳統(tǒng)的道路浙青的施工方法相同。
[0017]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0018]1、本發(fā)明道路改性 浙青中添加有鋰輝石粉、硼鎂石粉、二苯胺、壬基苯酚和交聯(lián)劑。其中，鋰輝石粉具有顯著的阻燃作用，其阻燃機(jī)理是在浙青燃燒的高溫條件下，鋰輝石粉可作用于氣相燃燒區(qū)，捕捉燃燒反應(yīng)中的自由基，使燃燒區(qū)的火焰密度降低，最終使燃燒反應(yīng)速度下降直至終止。此外，鋰輝石粉和硼鎂石粉還能組成多孔性的特殊結(jié)構(gòu)，具有很強(qiáng)的吸附作用及交換作用，可以吸附預(yù)燃區(qū)存在的氣相可燃物以及燃燒產(chǎn)生的浙青煙，阻止可燃物繼續(xù)參與燃燒并降低浙青煙的生成和排放，從而達(dá)到阻燃和抑煙的雙重功效。同時(shí)，鋰輝石粉屬于無機(jī)微粉類，無毒無害，并且價(jià)格低廉，來源廣泛。壬基苯酚可以起到促進(jìn)和協(xié)同阻燃的作用，提高阻燃效率。二苯胺能夠起到輔助抑煙功能。交聯(lián)劑提高了改性浙青的粘合強(qiáng)度和表面附著力。
[0019]2、本發(fā)明道路改性浙青具有顯著的阻燃抑煙和熱拌減排功能，能夠有效降低拌和以及攤鋪過程中浙青煙和廢氣的釋放量，同時(shí)路用性能良好，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，符合綠色生態(tài)和可持續(xù)發(fā)展的特點(diǎn)。
[0020]3、將本發(fā)明道路改性浙青按照我國《公路工程浙青及浙青混合料試驗(yàn)規(guī)程》(JTGE20-2011)相關(guān)規(guī)程分別進(jìn)行軟化點(diǎn)、針入度以及延度試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明本發(fā)明道路浙青材料的軟化點(diǎn)、針入度以及延度均滿足《公路浙青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F40-2004)中的相關(guān)規(guī)定。
[0021]4、本發(fā)明道路改性浙青能夠在不改變施工工藝，不增加鋪攤設(shè)備的前提下得到簡便的應(yīng)用。本發(fā)明技術(shù)適應(yīng)性強(qiáng)，具有廣泛的推廣應(yīng)用前景，社會(huì)效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益巨大。
[0022]下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
【具體實(shí)施方式】
[0023]實(shí)施例1
[0024]本實(shí)施例道路改性浙青由以下原料制成:浙青100份，鋰輝石粉2份，硼鎂石粉
0.45份，交聯(lián)劑0.07份，二苯胺0.08份，壬基苯酚0.04份；所述浙青為普通基質(zhì)浙青；所述交聯(lián)劑為正硅酸甲酯。
[0025]本實(shí)施例道路改性浙青的制備方法為:
[0026]步驟一、將浙青加熱至160°C，然后將鋰輝石粉和硼鎂石粉加入加熱后的浙青中攪拌均勻；
[0027]步驟二、將交聯(lián)劑加入步驟一中加有鋰輝石粉和硼鎂石粉的浙青中，然后利用高速剪切儀將加有交聯(lián)劑的浙青以1400rpm的剪切速率剪切l(wèi)Omin ；
[0028]步驟三、將二苯胺加入步驟二中剪切后的浙青中，然后利用高速剪切儀將加有二苯胺的浙青以3000rpm的剪切速率剪切20min ；
[0029]步驟四、將壬基苯酚加入步驟三中剪切后的浙青中，然后利用高速剪切儀將加有壬基苯酚的浙青以1400rpm的剪切速率剪切5min，得到道路改性浙青。
[0030]本實(shí)施例道路改性浙青的性能測試數(shù)據(jù)見表1。
[0031]實(shí)施例2
[0032]本實(shí)施例道路改性浙青由以下原料制成:浙青100份，鋰輝石粉5.5份，硼鎂石粉1.975份，交聯(lián)劑0.285份，二苯胺0.34份，壬基苯酚0.17份；所述浙青為SBS改性浙青；所述交聯(lián)劑為異丙醇鋁。
[0033]本實(shí)施例道路改性浙青的制備方法為:
[0034]步驟一、將浙青加熱至165°C， 然后將鋰輝石粉和硼鎂石粉加入加熱后的浙青中攪拌均勻；
[0035]步驟二、將交聯(lián)劑加入步驟一中加鋰輝石粉和硼鎂石粉的浙青中，然后利用高速剪切儀將加有交聯(lián)劑的浙青以1600rpm的剪切速率剪切13min ；
[0036]步驟三、將二苯胺加入步驟二中剪切后的浙青中，然后利用高速剪切儀將加有二苯胺的浙青以3600rpm的剪切速率剪切23min ；
[0037]步驟四、將壬基苯酚加入步驟三中剪切后的浙青中，然后利用高速剪切儀將加有壬基苯酚的浙青以1600rpm的剪切速率剪切7min，得到道路改性浙青。
[0038]本實(shí)施例道路改性浙青的性能測試數(shù)據(jù)見表1。
[0039]實(shí)施例3
[0040]本實(shí)施例道路改性浙青由以下原料制成:浙青100份，鋰輝石粉9份，硼鎂石粉
3.5份，交聯(lián)劑0.5份，二苯胺0.6份，壬基苯酚0.3份；所述浙青為SBR改性浙青；所述交聯(lián)劑為乙酰丙酮鈦。
[0041]本實(shí)施例道路改性浙青的制備方法為:
[0042]步驟一、將浙青加熱至170°C，然后將鋰輝石粉和硼鎂石粉加入加熱后的浙青中攪拌均勻；
[0043]步驟二、將交聯(lián)劑加入步驟一中加鋰輝石粉和硼鎂石粉的浙青中，然后利用高速剪切儀將加有交聯(lián)劑的浙青以1800rpm的剪切速率剪切15min ；
[0044]步驟三、將二苯胺加入步驟二中剪切后的浙青中，然后利用高速剪切儀將加有二苯胺的浙青以4500rpm的剪切速率剪切25min ；
[0045]步驟四、將壬基苯酚加入步驟三中剪切后的浙青中，然后利用高速剪切儀將加有壬基苯酚的浙青以1800rpm的剪切速率剪切9min，得到道路改性浙青。
[0046]本實(shí)施例道路改性浙青的性能測試數(shù)據(jù)見表1。
[0047]實(shí)施例4
[0048]本實(shí)施例道路改性浙青由以下原料制成:浙青100份，鋰輝石粉3份，硼鎂石粉
0.55份，交聯(lián)劑0.09份，二苯胺0.09份，壬基苯酚0.06份；所述浙青為天然橡膠改性浙青；所述交聯(lián)劑為正硅酸甲酯和異丙醇鋁按質(zhì)量比1:1混合而成的混合物。
[0049]本實(shí)施例道路改性浙青的制備方法為:
[0050]步驟一、將浙青加熱至160°C，然后將鋰輝石粉和硼鎂石粉加入加熱后的浙青中攪拌均勻；
[0051]步驟二、將交聯(lián)劑加入步驟一中加鋰輝石粉和硼鎂石粉的浙青中，然后利用高速剪切儀將加有交聯(lián)劑的浙青以1300rpm的剪切速率剪切l(wèi)Omin ；
[0052]步驟三、將二苯胺加入步驟二中剪切后的浙青中，然后利用高速剪切儀將加有二苯胺的浙青以2500rpm的剪切速率剪切20min ；
[0053]步驟四、將壬基苯酚加入步驟三中剪切后的浙青中，然后利用高速剪切儀將加有壬基苯酚的浙青以1300rpm的剪切速率剪切4min，得到道路改性浙青。
[0054]本實(shí)施例道路改性浙青的性能測試數(shù)據(jù)見表1。
[0055]實(shí)施例5
[0056]本實(shí)施例道路改性浙青由以下原料制成:浙青100份，鋰輝石粉5.5份，硼鎂石粉
1.775份，交聯(lián)劑0.245份，二苯胺0.27份，壬基苯酚0.13份；所述浙青為天然橡膠改性浙青；所述交聯(lián)劑為正硅酸甲酯和乙酰丙酮鈦按質(zhì)量比3:1混合而成的混合物。
[0057]本實(shí)施例道路改性浙青的制備方法為:
[0058]步驟一、將浙青加熱至165°C，然后將鋰輝石粉和硼鎂石粉加入加熱后的浙青中攪拌均勻；
[0059]步驟二、將交聯(lián)劑加入步驟一中加鋰輝石粉和硼鎂石粉的浙青中，然后利用高速剪切儀將加有交聯(lián)劑的浙青以1500rpm的剪切速率剪切12min ；
[0060]步驟三、將二苯胺加入步驟二中剪切后的浙青中，然后利用高速剪切儀將加有二苯胺的浙青以3500rpm的剪切速率剪切22min ；
[0061]步驟四、將壬基苯酚加入步驟三中剪切后的浙青中，然后利用高速剪切儀將加有壬基苯酚的浙青以1500rpm的剪切速率剪切6min，得到道路改性浙青。
[0062]本實(shí)施例道路改性浙青的性能測試數(shù)據(jù)見表1。
[0063]實(shí)施例6
[0064]本實(shí)施例道路改性浙青由以下原料制成:浙青100份，鋰輝石粉8份，硼鎂石粉3份，交聯(lián)劑0.4份，二苯胺0.45份，壬基苯酚0.2份；所述浙青為天然橡膠改性浙青，所述交聯(lián)劑為正硅酸甲酯、異丙醇鋁和乙酰丙酮鈦按質(zhì)量比1:1:2混合而成的混合物。
[0065]本實(shí)施例道路改性浙青的制備方法為:
[0066]步驟一、將浙青加熱至170°C，然后將鋰輝石粉和硼鎂石粉加入加熱后的浙青中攪拌均勻；
[0067]步驟二、將交聯(lián)劑加入步驟一中加鋰輝石粉和硼鎂石粉的浙青中，然后利用高速剪切儀將加有交聯(lián)劑的浙青以1700rpm的剪切速率剪切14min ；
[0068]步驟三、將二苯胺加入步驟二中剪切后的浙青中，然后利用高速剪切儀將加有二苯胺的浙青以4300rpm的剪切速率剪切24min ；
[0069]步驟四、將壬基苯酚加入步驟三中剪切后的浙青中，然后利用高速剪切儀將加有壬基苯酚的浙青以1700rpm的剪切速率剪切8min，得到道路改性浙青。
[0070]本實(shí)施例道路改性浙青的性能測試數(shù)據(jù)見表1。[0071]為驗(yàn)證本發(fā)明道路改性浙青的路用性能以及阻燃抑煙性能，依據(jù)《公路工程浙青及浙青混合料試驗(yàn)規(guī)程》(JTJE20-2011)的相關(guān)規(guī)定對本發(fā)明實(shí)施例1至6道路改性浙青進(jìn)行針入度、軟化點(diǎn)和延度試驗(yàn)，依據(jù)《塑料燃燒性能試驗(yàn)方法-氧指數(shù)法》(GB/T2408-2008)的相關(guān)規(guī)定對本發(fā)明實(shí)施例1至6道路改性浙青進(jìn)行氧指數(shù)試驗(yàn)，依據(jù)《建筑材料燃燒或分解的煙密度等級試驗(yàn)方法》(GB/T8627)的相關(guān)規(guī)定對本發(fā)明實(shí)施例1至6道路改性浙青進(jìn)行煙密度試驗(yàn)。本發(fā)明實(shí)施例1至6道路改性浙青的具體試驗(yàn)結(jié)果如表1所示。
[0072]表1本發(fā)明實(shí)施例1至6道路改性浙青的試驗(yàn)結(jié)果
[0073]
【權(quán)利要求】
1.一種道路改性浙青，其特征在于，由以下重量份的原料制成:浙青100份，鋰輝石粉2~9份，硼鎂石粉0.45~3.5份，壬基苯酚0.04~0.3份，二苯胺0.08~0.6份，交聯(lián)劑0.07~0.5份；所述交聯(lián)劑為正硅酸甲酯、異丙醇鋁和乙酰丙酮鈦中的一種或幾種。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種道路改性浙青，其特征在于，由以下重量份的原料制成:浙青100份，鋰輝石粉3~8份，硼鎂石粉0.55~3份，壬基苯酚0.06~0.2份，二苯胺0.09~0.45份，交聯(lián)劑0.09~0.4份。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種道路改性浙青，其特征在于，由以下重量份的原料制成:浙青100份，鋰輝石粉5.5份，硼鎂石粉1.775份，壬基苯酚0.13份，二苯胺0.27份，交聯(lián)劑0.245份。`
【文檔編號】C08K5/057GK103740121SQ201410035363
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2014年1月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月24日
【發(fā)明者】王朝輝, 王玉飛, 高志偉, 劉相儒, 劉立斌, 李德彬, 孫曉龍 申請人:長安大學(xué)