專利名稱：一種路面灌縫材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種路面養(yǎng)護(hù)材料，尤其是一種用于浙青路面、水泥路面等的路面灌 縫材料。
背景技術(shù)：
近年來，路面灌縫技術(shù)作為一種有效的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方法已經(jīng)較普遍地為各地道路 養(yǎng)護(hù)部門所接受。浙青路面灌縫采用的材料稱為灌縫膠(或密封膠)。灌縫膠通常采用改 性浙青高分子聚合物材料，熱施工。灌縫膠應(yīng)具有與浙青混凝土縫壁粘結(jié)能力強、高溫時不 流淌、低溫時不脆裂等性能。橡膠浙青灌縫膠是指用于路面裂縫修補，以橡膠粉和浙青為主要原料的一類材 料，一般采用加熱施工方式，加熱溫度在180°C 200°C之間。橡膠浙青灌縫膠是高等級浙 青路面裂縫修補最常用的一種材料，也可以用于水泥路面的填縫。在國外采用橡膠浙青灌縫膠修補路面裂縫已有幾十年的歷史。在美國的主要品牌 公司有Crafco> Deery> Beram、Neyra、Maxwell,韓國有 Roadseal,其中 Crafco (禾斗來福)、 Deery (迪瑞)、Beram(百能)、RoadSeal (路保)均已進(jìn)入中國大陸市場。國內(nèi)的生產(chǎn)廠家 也很多，有鄭州百和的路斗士系列、新鄉(xiāng)高遠(yuǎn)的黑螞蝗系列、新鄉(xiāng)路大的足各牌系列、山東
華瑞等等。中國專利申請200410010907. 2公開了一種路面灌縫材料及生產(chǎn)工藝，其由改性 浙青、芳烴類油、丁苯橡膠粉、增塑劑按重量分?jǐn)?shù)比構(gòu)成。該灌縫材料具有較好的抗高、低溫 性能，粘韌性較強，有較好的彈性回復(fù)性能。但是由于增塑劑易于揮發(fā)，長期使用，會由于增 塑劑的揮發(fā)而影響路面灌縫材料性能的穩(wěn)定性。由于路面灌縫材料通常都是在戶外路面使用，使用條件極為苛刻。因此耐老化性 能也是路面灌縫材料的一個極其重要的指標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
為克服上述缺陷，本發(fā)明的目的在于提供了一種路面灌縫材料，其能提高路面灌 縫材料的長期使用性能。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的路面灌縫材料，其特征在于其由包含下列組分的原料 按重量分?jǐn)?shù)比制成改性浙青100份、橡膠粉20 40份、軟化劑10 30份、增塑劑5 20 份、增粘劑1 10份、礦物填充劑3 10份。優(yōu)選的，本發(fā)明的路面灌縫材料中，所述原料還包括成膜劑1-10份。本發(fā)明中所述改性浙青可以選自于苯乙烯丁二烯嵌段共聚物改性浙青、乙烯乙酸 乙烯酯共聚物改性浙青、聚乙烯改性浙青、丁苯橡膠改性浙青等。優(yōu)選為苯乙烯丁二烯嵌段 共聚物改性浙青。本發(fā)明中所述橡膠粉可以包括天然橡膠粉和丁苯橡膠粉中的一種或多種，優(yōu)選 的，所述橡膠粉為廢棄輪胎粉末。廢棄輪胎的主要化學(xué)成分有天然橡膠、合成橡膠、可塑劑、碳黑及灰分等。更優(yōu)選的，所述橡膠粉的粒徑至少為40目，更優(yōu)選的為80目。本發(fā)明中所述軟化劑的主要作用是增加路面灌縫材料的可塑性、柔韌性、粘彈性。 從力學(xué)性能上講，就是提高路面灌縫材料在低溫條件下的位移變形能力。所述軟化劑可采 用石油系軟化劑，其為石油加工過程中所得到的產(chǎn)物，主要有機械油、變壓器油、重油、凡士 林、芳烴油、環(huán)烷烴油、減二線油、二線油、六線油等。本發(fā)明中所述增塑劑是增加路面灌縫材料的塑性物質(zhì)。所述增塑劑可以選自鄰苯
二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯中一種或多種。本發(fā)明中加入礦物填充劑可增大路面灌縫材料的體積，降低成本，還可以提高其 耐熱性。常用的礦物填充劑有大理石粉、滑石粉、石棉纖維、合成纖維等。本發(fā)明中的增粘劑可以選自于天然樹脂增粘劑和石油樹脂增粘劑中的一種或多 種。所述天然樹脂增粘劑可以為松香或萜烯樹脂增粘劑。所述石油樹脂增粘劑可以為C5 石油樹脂或者C9石油樹脂。所述增粘劑優(yōu)選為石油樹脂增粘劑，更優(yōu)選為C5石油樹脂。本發(fā)明中成膜劑是指能在材料表面干結(jié)成膜的物質(zhì)，其主要作用是為了保持路面 灌縫材料中的油分和易揮發(fā)組分，使其長期保持塑性和彈塑性，使灌縫材料表面干結(jié)成膜 不易揮發(fā)。所述成膜劑可以為含有不飽和雙鍵的植物油和動物油。例如為蓖麻油、桐油、魚 油、亞麻仁油等，優(yōu)選為硫化魚油。本發(fā)明還提供了 一種路面灌縫材料的制備方法，包括將改性浙青加熱至 160-180°C，投入橡膠粉攪拌60 90分鐘，然后再在110-120°C的條件下，邊攪拌便加入除 礦物填充劑之外的其它組分原料，最后在125-135 的條件下投入礦物填充劑，加完后攪拌 不低于30分鐘。在路面灌縫材料中，增塑劑的添加通常是為了改善材料的低溫性能。增粘劑的使 用通常是為了增加灌縫材料的粘結(jié)能力。申請人驚奇的發(fā)現(xiàn)，本申請的路面灌縫材料中，增 粘劑除了其本身的粘結(jié)能力外，還與增塑劑起了協(xié)同作用，有效增強材料的低溫性能，同時 還大幅改善材料的長期塑性，即長期低溫性能，有助于延長材料的使用壽命。而成膜劑的添 加，防止了塑性材料和增粘劑的揮發(fā)，更提高了材料的長期塑性。
具體實施例方式下文的實施例均為按照以下相同的條件制備路面灌縫材料包括將改性浙青加熱 至180°C，投入橡膠粉攪拌60 90分鐘，然后再在1IO0C的條件下，邊攪拌便加入除礦物填 充劑之外的其它組分原料，最后在125°C的條件下投入礦物填充劑，加完后攪拌不低于30 分鐘。比較實施例1SBS改性浙青100g，80目橡膠粉40g，減二線油14g，鄰苯二甲酸二丁酯8g，大理石 粉 IOgo按上述配方所配制灌縫膠產(chǎn)品按交通行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《路面橡膠浙青灌縫膠》(JT/ T 740-2009)所規(guī)定的試驗方法進(jìn)行性能測試。所得測試結(jié)果為錐入度126. 7，軟化點 82. 60C，流動2. 8mm,彈性恢復(fù)46. 0，-30°C低溫拉伸50%三次循環(huán)，通過。滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán) 寒型灌縫膠的技術(shù)要求。-30°C試驗條件下一次拉伸至試件斷裂，最大拉伸位移34. 57mm。比較實施例2
4
SBS改性浙青100g，80目橡膠粉40g，減二線油14g，C5石油樹脂7g，大理石粉10g。按上述配方所配制灌縫膠產(chǎn)品按交通行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《路面橡膠浙青灌縫膠》(JT/ T 740-2009)所規(guī)定的試驗方法進(jìn)行性能測試。所得測試結(jié)果為錐入度87. 4，軟化點 89. 3°C，流動0. 6mm,彈性恢復(fù)54. 4，-30°C低溫拉伸50%三次循環(huán)，不通過。-30°C試驗條 件下一次拉伸至試件斷裂，最大拉伸位移12. 07mm。實施例3SBS改性浙青100g，80目橡膠粉40g，減二線油14g，鄰苯二甲酸二丁酯8g，C5石 油樹脂7g，大理石粉10g。按上述配方所配制灌縫膠產(chǎn)品按交通行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《路面橡膠浙青灌縫膠》(JT/ T 740-2009)所規(guī)定的試驗方法進(jìn)行性能測試。所得測試結(jié)果為錐入度113. 3，軟化點
84.1°C，流動1. 6mm，彈性恢復(fù)52. 3，-30°C低溫拉伸50%三次循環(huán)，通過。滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán) 寒型灌縫膠的技術(shù)要求。-30°C試驗條件下一次拉伸至試件斷裂，最大拉伸位移46. 14mm。與比較實施例1相比，增加石油樹脂后高溫性能略有提高，低溫性能有較為明顯 的提高。實施例4SBS改性浙青100g，80目橡膠粉40g，減二線油14g，鄰苯二甲酸二丁酯8g，硫化魚 油5g，C5石油樹脂7g，大理石粉IOgo按上述配方所配制灌縫膠產(chǎn)品按交通行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《路面橡膠浙青灌縫膠》(JT/ T 740-2009)所規(guī)定的試驗方法進(jìn)行性能測試。所得測試結(jié)果為錐入度121. 2，軟化點 82. 90C，流動2. 3mm,彈性恢復(fù)50. 7，-30°C低溫拉伸50%三次循環(huán)，通過。滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán) 寒型灌縫膠的技術(shù)要求。-30°C試驗條件下一次拉伸至試件斷裂，最大拉伸位移41. 48mm。與實施例3相比，增加硫化魚油后短期性能沒有發(fā)生明顯變化。比較實施例5SBS改性浙青100g，80目橡膠粉40g，減二線油14g，鄰苯二甲酸二丁酯5g，大理石 粉 IOgo按上述配方所配制灌縫膠產(chǎn)品按交通行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《路面橡膠浙青灌縫膠》(JT/ T 740-2009)所規(guī)定的試驗方法進(jìn)行性能測試。所得測試結(jié)果為錐入度120. 3，軟化點
85.20C，流動1. 5mm,彈性恢復(fù)47. 8，-30°C低溫拉伸50%三次循環(huán)，通過。滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán) 寒型灌縫膠的技術(shù)要求。-30°C試驗條件下一次拉伸至試件斷裂，最大拉伸位移27. 34mm。比較實施例6SBS改性浙青100g，80目橡膠粉40g，減二線油14g，C5石油樹脂lg，大理石粉10g。按上述配方所配制灌縫膠產(chǎn)品按交通行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《路面橡膠浙青灌縫膠》(JT/ T 740-2009)所規(guī)定的試驗方法進(jìn)行性能測試。所得測試結(jié)果為錐入度89. 8，軟化點
86.8°C，流動1. 2mm，彈性恢復(fù)56. 9，-30°C低溫拉伸50%三次循環(huán)，不通過。-30°C試驗條 件下一次拉伸至試件斷裂，最大拉伸位移7. 15mm。實施例7SBS改性浙青100g，80目橡膠粉40g，減二線油14g，鄰苯二甲酸二丁酯5g，C5石 油樹脂lg，大理石粉log。按上述配方所配制灌縫膠產(chǎn)品按交通行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《路面橡膠浙青灌縫膠》(JT/T 740-2009)所規(guī)定的試驗方法進(jìn)行性能測試。所得測試結(jié)果為錐入度107. 1，軟化點 84. 70C，流動1. 6mm,彈性恢復(fù)51. 6，-30°C低溫拉伸50%三次循環(huán)，通過。滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán) 寒型灌縫膠的技術(shù)要求。-30°C試驗條件下一次拉伸至試件斷裂，最大拉伸位移33. 27mm。與比較實施例5相比，增加石油樹脂后高溫性能略有提高，低溫性能有較為明顯 的提高。實施例8SBS改性浙青100g，80目橡膠粉40g，減二線油14g，鄰苯二甲酸二丁酯5g，硫化魚 油lg, C5石油樹脂lg，大理石粉IOgo按上述配方所配制灌縫膠產(chǎn)品按交通行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《路面橡膠浙青灌縫膠》(JT/ T 740-2009)所規(guī)定的試驗方法進(jìn)行性能測試。所得測試結(jié)果為錐入度111. 6，軟化點 84. 90C，流動2. Omm,彈性恢復(fù)53. 2，-30°C低溫拉伸50%三次循環(huán)，通過。滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán) 寒型灌縫膠的技術(shù)要求。-30°C試驗條件下一次拉伸至試件斷裂，最大拉伸位移30. 13mm。與實施例7相比，增加硫化魚油后短期性能沒有發(fā)生明顯變化。比較實施例9SBS改性浙青100g，80目橡膠粉40g，減二線油14g，鄰苯二甲酸二丁酯20g，大理 石粉IOgo按上述配方所配制灌縫膠產(chǎn)品按交通行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《路面橡膠浙青灌縫膠》(JT/ T 740-2009)所規(guī)定的試驗方法進(jìn)行性能測試。所得測試結(jié)果為錐入度140. 4，軟化點 78. 30C，流動4. 5mm,彈性恢復(fù)44. 6，-30°C低溫拉伸50%三次循環(huán)，通過。滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán) 寒型灌縫膠的技術(shù)要求。-30°C試驗條件下一次拉伸至試件斷裂，最大拉伸位移57. 03mm。比較實施例10SBS改性浙青100g，80目橡膠粉40g，減二線油14g，C5石油樹脂10g，大理石粉
IOgo按上述配方所配制灌縫膠產(chǎn)品按交通行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《路面橡膠浙青灌縫膠》(JT/ T 740-2009)所規(guī)定的試驗方法進(jìn)行性能測試。所得測試結(jié)果為錐入度80. 7，軟化點 92. 3°C，流動0. 0mm，彈性恢復(fù)61. 2，-30°C低溫拉伸50%三次循環(huán)，不通過。-30°C試驗條 件下一次拉伸至試件斷裂，最大拉伸位移13. 21mm。實施例11SBS改性浙青100g，80目橡膠粉40g，減二線油14g，鄰苯二甲酸二丁酯20g，C5石 油樹脂10g，大理石粉10g。按上述配方所配制灌縫膠產(chǎn)品按交通行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《路面橡膠浙青灌縫膠》(JT/ T 740-2009)所規(guī)定的試驗方法進(jìn)行性能測試。所得測試結(jié)果為錐入度130. 4，軟化點 81. 90C，流動3. Omm,彈性恢復(fù)53. 3，-30°C低溫拉伸50%三次循環(huán)，通過。滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán) 寒型灌縫膠的技術(shù)要求。-30°C試驗條件下一次拉伸至試件斷裂，最大拉伸位移49. 22mm。實施例12SBS改性浙青100g，80目橡膠粉40g，減二線油14g，鄰苯二甲酸二丁酯20g，硫化 魚油10g，C5石油樹脂10g，大理石粉10g。按上述配方所配制灌縫膠產(chǎn)品按交通行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《路面橡膠浙青灌縫膠》(JT/ T 740-2009)所規(guī)定的試驗方法進(jìn)行性能測試。所得測試結(jié)果為錐入度137. 2，軟化點82. 40C，流動2. 7mm,彈性恢復(fù)51. 5，-30°C低溫拉伸50%三次循環(huán)，通過。滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán) 寒型灌縫膠的技術(shù)要求。-30°C試驗條件下一次拉伸至試件斷裂，最大拉伸位移45. 42mm。實施例13耐久性(長期性能)評價a.浸水老化浸水老化條件參考ASTM D5329規(guī)定為常溫浸水96h。b.熱老化熱老化條件參考ASTM D5329規(guī)定為置于70 士 1°C烘箱中7d士 2h。c.紫外線老化紫外線老化參考JT/T 589-2004 中規(guī)定為300w，168h，40°C。試驗可以在每種老化條件后分別進(jìn)行試驗，也可以經(jīng)歷三個老化步驟后進(jìn)行試 驗，后者更符合實際條件，因此，本發(fā)明采用后面的方法。試驗步驟如下按照交通運輸部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《路面橡膠浙青灌縫膠》(JT/T 740-2009)制作灌縫材料 拉伸試件后，先浸水老化，然后熱老化，最后紫外線老化，然后進(jìn)行低溫拉伸試驗，根據(jù)老化 后的性能變化評價長期性能，用老化系數(shù)表示。老化系數(shù)是用浙青灌縫封材料在老化前后的低溫拉伸位移變化表示的。低溫拉伸試驗方法按照交通運輸部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《路面橡膠浙青灌縫膠》(JT/T 740-2009)進(jìn)行，試驗溫度為_30°C。對上述12個實施例的進(jìn)行長期塑性評價，實驗結(jié)果如下表1所示。其中比較實施 例2、比較實施例6和比較實施例10由于未能通過-30°C低溫拉伸50%三次循環(huán)實驗，故未 進(jìn)行耐久性評價。表1耐久性實驗結(jié)果
權(quán)利要求
一種路面灌縫材料，其特征在于其由包含下列組分的原料按重量分?jǐn)?shù)比制成改性瀝青100份、橡膠粉20～40份、軟化劑10～30份、增塑劑5～20份、增粘劑1～10份、礦物填充劑3～10份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的路面灌縫材料，其特征在于，所述增粘劑選自于天然樹脂增 粘劑和石油樹脂增粘劑中的一種或多種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的路面灌縫材料，其特征在于，所述天然樹脂增粘劑為松香或 萜烯樹脂增粘劑，所述石油樹脂增粘劑為C5石油樹脂和/或C9石油樹脂；優(yōu)選的，所述增 粘劑為C5石油樹脂。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的路面灌縫材料，其特征在于所述原料還包括成膜劑1-10份。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的路面灌縫材料，其特征在于所述成膜劑為含有不飽和雙鍵的 植物油和動物油，優(yōu)選為硫化魚油。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一所述的路面灌縫材料，其特征在于所述改性浙青選自于苯 乙烯丁二烯嵌段共聚物改性浙青、乙烯乙酸乙烯酯共聚物改性浙青、聚乙烯改性浙青、丁苯 橡膠改性浙青。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一所述的路面灌縫材料，其特征在于，所述橡膠粉的粒徑至 少為40目，更優(yōu)選的為80目。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一所述的路面灌縫材料，其特征在于，所述軟化劑選自于機 械油、變壓器油、重油、凡士林、芳烴油、環(huán)烷烴油、減二線油、二線油、六線油中的一種或多 種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一所述的路面灌縫材料，其特征在于，所述增塑劑選自鄰苯 二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯中一種或多種。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一所述的路面灌縫材料的制備方法，包括將改性浙青加熱 至160-180°C，投入橡膠粉攪拌60 90分鐘，然后再在110-120°C的條件下，邊攪拌便加入 除礦物填充劑之外的其它組分原料，最后在125-135 的條件下投入礦物填充劑，加完后攪 拌不低于30分鐘。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種路面灌縫材料，其由包含下列組分的原料按重量分?jǐn)?shù)比制成改性瀝青100份、橡膠粉20～40份、軟化劑10～30份、增塑劑5～20份、增粘劑1～10份、礦物填充劑3～10份。增粘劑能與增塑劑起協(xié)同作用，有效增強材料的低溫性能，同時還大幅改善材料的長期塑性，即長期低溫性能，有助于延長材料的使用壽命。
文檔編號C08L9/06GK101935459SQ20101028350
公開日2011年1月5日 申請日期2010年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月15日
發(fā)明者徐劍, 李峰, 石小培, 秦永春, 黃頌昌 申請人:北京科路泰技術(shù)有限公司