本發(fā)明涉及瀝青技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種改性瀝青以及制備方法。

背景技術(shù)：

目前，隨著交通量的不斷加大和重載車輛的不斷增多，一些瀝青路面在正式開放交通后不久就出現(xiàn)了車轍、裂縫、坑槽等不同程度的早期損害，這不但造成了很大的經(jīng)濟(jì)損失，也給行車舒適性和行車安全性帶來(lái)了較大隱患。因此，道路交通的發(fā)展對(duì)瀝青路面的使用性能提出了更高要求，這使得普通瀝青混合料很難滿足瀝青路面的使用要求。

改性瀝青是指摻加橡膠、樹脂、高分子聚合物、天然瀝青、磨細(xì)的橡膠粉或者其他材料等改性劑，使瀝青或?yàn)r青混合料的性能得以改善而制成的瀝青結(jié)合料。大量的研究及工程實(shí)踐表明，使用改性瀝青可以顯著地提髙瀝青路面使用性能、減輕路面早期病害、降低運(yùn)營(yíng)成本，同時(shí)能夠延長(zhǎng)道路維修周期和路面使用壽命，并減少路面經(jīng)常性的重建帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失。因此，目前國(guó)內(nèi)外高等級(jí)瀝青路面已經(jīng)基本上采用改性瀝青。使用改性瀝青成為路面發(fā)展的必然趨勢(shì)。

但現(xiàn)有的改性瀝青仍然存在著高溫穩(wěn)定性差、耐疲勞性不好抗老化能力較弱等問(wèn)題，并且在存儲(chǔ)時(shí)，改性瀝青會(huì)發(fā)生分層，進(jìn)而影響鋪路效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個(gè)目的是解決至少上述問(wèn)題，并提供至少后面將說(shuō)明的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供了一種改性瀝青，該改性瀝青具有易存儲(chǔ)的優(yōu)點(diǎn)，并具有高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、抗疲勞性，以及較高的軟化點(diǎn)和較高的粘結(jié)能力的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供了一種改性瀝青的制備方法，該制備方法中通過(guò)共混步驟以及梯度處理和存儲(chǔ)步驟的配合，以及各個(gè)步驟中的溫度，制備得到的改性瀝青具有優(yōu)異的性能，提高了鋪路效果。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種改性瀝青，包括以下重量份數(shù)的組分：

基質(zhì)瀝青75~95份、星型SBS 1~10份、廢舊橡膠粉1~5份、廢舊塑料1~5份、交聯(lián)劑1~4份、相容劑0.8~1.5份、硅藻土0.5~1.2份、尼龍纖維0.5~0.8份、炭黑0.3~0.7份、滑石粉0.3~0.5份、穩(wěn)定劑0.1~0.3份、氧化鋅0.02~0.1份以及酯類溶劑0.01~0.04份。

優(yōu)選的是，所述的改性瀝青包括以下重量份數(shù)的組分：

基質(zhì)瀝青83份、星型SBS 7份、廢舊橡膠粉2.5份、廢舊塑料2.5份、交聯(lián)劑1.2份、相容劑1份、硅藻土0.8份、尼龍纖維0.67份、炭黑0.55份、滑石粉0.45份、穩(wěn)定劑0.25份以氧化鋅0.05份以及酯類溶劑0.03份。

優(yōu)選的是，所述的改性瀝青中，所述廢舊橡膠粉的粒徑為100~150目；

所述廢舊塑料為粒徑為105~115目的塑料顆粒。

優(yōu)選的是，所述的改性瀝青中，所述穩(wěn)定劑包括以下重量份數(shù)的組分：

硫磺30~50份、聚氧乙烯30~50份以及聚乙二醇20~30份。

優(yōu)選的是，所述的改性瀝青中，所述交聯(lián)劑為三甲氧基硅烷、異丙醇鋁、丙烯酸或者硫酸鋁中的一種或者幾種。

優(yōu)選的是，所述的改性瀝青中，所述酯類溶劑為醋酸丁酯或者醋酸乙酯。

本發(fā)明還提供了一種改性瀝青的制備方法，包括以下步驟：

步驟一、選取廢舊橡膠和廢舊塑料，使用粉碎機(jī)分別對(duì)其進(jìn)行粉碎機(jī)篩分，得到粒徑分別為100~150目的廢舊橡膠粉和105~115目的廢舊塑料；

步驟二、按照重量份數(shù)計(jì)，將1~5份的廢舊橡膠粉與0.02~0.1份的氧化鋅加入到0.01~0.04份的酯類溶劑中，并在超聲作用下進(jìn)行活化，活化時(shí)間為5~18min，得到活化后的廢舊橡膠粉；

步驟三、將所述活化后的廢舊橡膠粉加熱到242℃，待其完全熔化后，順序加入1~4份的交聯(lián)劑、1~5份的廢舊塑料以及5~10份星型SBS，并擠出造粒，得到改性劑；

步驟四、將75~95份的基質(zhì)瀝青在轉(zhuǎn)速為4100~4600r/min的高速剪切機(jī)上加熱至260~280℃，剪切20~25min后依次加入0.8~1.5份的相容劑、0.5~1.2份的硅藻土、0.5~0.8份的尼龍纖維以及所述改性劑，并通入一定量的空氣，剪切0.8~1.2h，然后再加入0.3~0.7份炭黑和0.3~0.5份滑石粉，剪切1.0~1.5h，并將溫度降至182~190℃，最后加入0.1~0.3份的穩(wěn)定劑，得到改性混合物；

步驟五、對(duì)所述改性混合物進(jìn)行梯度發(fā)育處理，得到改性瀝青；

步驟六、在一定的溫度下對(duì)所述改性瀝青進(jìn)行儲(chǔ)存。

優(yōu)選的是，所述的改性瀝青的制備方法中，所述步驟五中的梯度發(fā)育處理具體為：

將所述改性混合物置于溫度為176~180℃的條件下，并保溫6~10min；

然后以0.2~0.7℃/min的降溫速度將溫度調(diào)節(jié)至170~175℃，并保溫3~5min；以及

最后以0.1~0.3℃/min的降溫速度將溫度調(diào)節(jié)至166~168℃，并保溫1~3min。

優(yōu)選的是，所述的改性瀝青的制備方法中，所述步驟六的儲(chǔ)存溫度為120~150℃。

本發(fā)明至少包括以下有益效果：

1、本發(fā)明所述的改性瀝青通過(guò)調(diào)節(jié)各組分以及各組分之間的重量份數(shù)，得到的改性瀝青具有較高的粘結(jié)能力和耐熱性，并且具有較高的抗老化性和低溫抗裂性。

2、本發(fā)明所述的改性瀝青以基質(zhì)瀝青為原料，在星型SBS的基礎(chǔ)上添加了廢舊橡膠和廢舊塑料，不僅實(shí)現(xiàn)了廢舊資源的再利用，并且在一定程度上改善了改性瀝青的力學(xué)性能。

3、本發(fā)明所述的改性瀝青的制備方法包括預(yù)處理步驟、共混步驟，梯度保溫步驟以及存儲(chǔ)步驟，并結(jié)合空氣的氧化能力，調(diào)整各個(gè)步驟的溫度以及組分的添加順序，有利于提高瀝青的粘度和軟化點(diǎn)，防止改性瀝青在存儲(chǔ)時(shí)發(fā)生分層，提高了改性瀝青的鋪路效果。

本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征將部分通過(guò)下面的說(shuō)明體現(xiàn)，部分還將通過(guò)對(duì)本發(fā)明的研究和實(shí)踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說(shuō)明書文字能夠據(jù)以實(shí)施。

應(yīng)當(dāng)理解，本文所使用的諸如“具有”、“包含”以及“包括”術(shù)語(yǔ)并不排除一個(gè)或多個(gè)其它元件或其組合的存在或添加。

<實(shí)施例一>

本發(fā)明提供了一種改性瀝青，包括以下重量份數(shù)的組分：

基質(zhì)瀝青75份、星型SBS 10份、廢舊橡膠粉1份、廢舊塑料5份、交聯(lián)劑1份、相容劑1.5份、硅藻土0.5份、尼龍纖維0.8份、炭黑0.3份、滑石粉0.5份、穩(wěn)定劑0.3份、氧化鋅0.1份以及酯類溶劑0.04份。

所述廢舊橡膠粉的粒徑為100目；所述廢舊塑料為粒徑為105目的塑料顆粒。

所述穩(wěn)定劑包括以下重量份數(shù)的組分：硫磺30份、聚氧乙烯50份以及聚乙二醇20份。所述交聯(lián)劑為三甲氧基硅烷硫酸鋁。所述酯類溶劑為醋酸丁酯。

<實(shí)施例二>

本發(fā)明提供了一種改性瀝青，包括以下重量份數(shù)的組分：

基質(zhì)瀝青95份、星型SBS 1份、廢舊橡膠粉5份、廢舊塑料1份、交聯(lián)劑4份、相容劑0.8份、硅藻土1.2份、尼龍纖維0.5份、炭黑0.7份、滑石粉0.3份、穩(wěn)定劑0.3份、氧化鋅0.02份以及酯類溶劑0.01份。

所述廢舊橡膠粉的粒徑為150目；所述廢舊塑料為粒徑為115目的塑料顆粒。

所述穩(wěn)定劑包括以下重量份數(shù)的組分：硫磺50份、聚氧乙烯30份以及聚乙二醇30份。所述交聯(lián)劑為異丙醇鋁和丙烯酸。所述酯類溶劑為醋酸乙酯。

<實(shí)施例三>

本發(fā)明提供了一種改性瀝青，包括以下重量份數(shù)的組分：

基質(zhì)瀝青83份、星型SBS 7份、廢舊橡膠粉2.5份、廢舊塑料2.5份、交聯(lián)劑1.2份、相容劑1份、硅藻土0.8份、尼龍纖維0.67份、炭黑0.55份、滑石粉0.45份、穩(wěn)定劑0.25份以氧化鋅0.05份以及酯類溶劑0.03份。

所述廢舊橡膠粉的粒徑為130目；所述廢舊塑料為粒徑為110目的塑料顆粒。

所述穩(wěn)定劑包括以下重量份數(shù)的組分：硫磺40份、聚氧乙烯40份以及聚乙二醇25份。所述交聯(lián)劑為三甲氧基硅烷、異丙醇鋁和丙烯酸。所述酯類溶劑為醋酸丁酯。

<實(shí)施例四>

本發(fā)明還提供了一種改性瀝青的制備方法，包括以下步驟：

步驟一、選取廢舊橡膠和廢舊塑料，使用粉碎機(jī)分別對(duì)其進(jìn)行粉碎機(jī)篩分，得到粒徑分別為100~150目的廢舊橡膠粉和105~115目的廢舊塑料；

步驟二、按照重量份數(shù)計(jì)，將1~5份的廢舊橡膠粉與0.02~0.1份的氧化鋅加入到0.01~0.04份的酯類溶劑中，并在超聲作用下進(jìn)行活化，活化時(shí)間為5min，得到活化后的廢舊橡膠粉；

步驟三、將所述活化后的廢舊橡膠粉加熱到242℃，待其完全熔化后，順序加入1~4份的交聯(lián)劑、1~5份的廢舊塑料以及5~10份星型SBS，并擠出造粒，得到改性劑；

步驟四、將75~95份的基質(zhì)瀝青在轉(zhuǎn)速為4100~4600r/min的高速剪切機(jī)上加熱至280℃，剪切20min后依次加入0.8~1.5份的相容劑、0.5~1.2份的硅藻土、0.5~0.8份的尼龍纖維以及所述改性劑，并通入一定量的空氣，剪切0.8h，然后再加入0.3~0.7份炭黑和0.3~0.5份滑石粉，剪切1.5h，并將溫度降至190℃，最后加入0.1~0.3份的穩(wěn)定劑，得到改性混合物；

步驟五、對(duì)所述改性混合物進(jìn)行梯度發(fā)育處理，得到改性瀝青；所述儲(chǔ)存溫度為150℃；

步驟六、在一定的溫度下對(duì)所述改性瀝青進(jìn)行儲(chǔ)存。

所述步驟五中的梯度發(fā)育處理具體為：將所述改性混合物置于溫度為180℃的條件下，并保溫6min；然后以0.7℃/min的降溫速度將溫度調(diào)節(jié)至175℃，并保溫3min；以及最后以0.3℃/min的降溫速度將溫度調(diào)節(jié)至168℃，并保溫1min。

<實(shí)施例五>

本發(fā)明還提供了一種改性瀝青的制備方法，包括以下步驟：

步驟一、選取廢舊橡膠和廢舊塑料，使用粉碎機(jī)分別對(duì)其進(jìn)行粉碎機(jī)篩分，得到粒徑分別為100~150目的廢舊橡膠粉和105~115目的廢舊塑料；

步驟二、按照重量份數(shù)計(jì)，將1~5份的廢舊橡膠粉與0.02~0.1份的氧化鋅加入到0.01~0.04份的酯類溶劑中，并在超聲作用下進(jìn)行活化，活化時(shí)間為18min，得到活化后的廢舊橡膠粉；

步驟三、將所述活化后的廢舊橡膠粉加熱到242℃，待其完全熔化后，順序加入1~4份的交聯(lián)劑、1~5份的廢舊塑料以及5~10份星型SBS，并擠出造粒，得到改性劑；

步驟四、將75~95份的基質(zhì)瀝青在轉(zhuǎn)速為4100~4600r/min的高速剪切機(jī)上加熱至260℃，剪切25min后依次加入0.8~1.5份的相容劑、0.5~1.2份的硅藻土、0.5~0.8份的尼龍纖維以及所述改性劑，并通入一定量的空氣，剪切1.2h，然后再加入0.3~0.7份炭黑和0.3~0.5份滑石粉，剪切1.0h，并將溫度降至182℃，最后加入0.1~0.3份的穩(wěn)定劑，得到改性混合物；

步驟五、對(duì)所述改性混合物進(jìn)行梯度發(fā)育處理，得到改性瀝青；具體為：

將所述改性混合物置于溫度為176℃的條件下，并保溫10min；然后以0.2℃/min的降溫速度將溫度調(diào)節(jié)至170℃，并保溫5min；以及最后以0.1℃/min的降溫速度將溫度調(diào)節(jié)至166℃，并保溫3min。

步驟六、在一定的溫度下對(duì)所述改性瀝青進(jìn)行儲(chǔ)存所述儲(chǔ)存溫度為120℃。

<實(shí)施例六>

本發(fā)明還提供了一種改性瀝青的制備方法，包括以下步驟：

步驟一、選取廢舊橡膠和廢舊塑料，使用粉碎機(jī)分別對(duì)其進(jìn)行粉碎機(jī)篩分，得到粒徑分別為100~150目的廢舊橡膠粉和105~115目的廢舊塑料；

步驟二、按照重量份數(shù)計(jì)，將1~5份的廢舊橡膠粉與0.02~0.1份的氧化鋅加入到0.01~0.04份的酯類溶劑中，并在超聲作用下進(jìn)行活化，活化時(shí)間為10min，得到活化后的廢舊橡膠粉；

步驟三、將所述活化后的廢舊橡膠粉加熱到242℃，待其完全熔化后，順序加入1~4份的交聯(lián)劑、1~5份的廢舊塑料以及5~10份星型SBS，并擠出造粒，得到改性劑；

步驟四、將75~95份的基質(zhì)瀝青在轉(zhuǎn)速為4100~4600r/min的高速剪切機(jī)上加熱至270℃，剪切23min后依次加入0.8~1.5份的相容劑、0.5~1.2份的硅藻土、0.5~0.8份的尼龍纖維以及所述改性劑，并通入一定量的空氣，剪切1.0h，然后再加入0.3~0.7份炭黑和0.3~0.5份滑石粉，剪切1.0~1.5h，并將溫度降至185℃，最后加入0.1~0.3份的穩(wěn)定劑，得到改性混合物；

步驟五、對(duì)所述改性混合物進(jìn)行梯度發(fā)育處理，得到改性瀝青，具體為：

將所述改性混合物置于溫度為178℃的條件下，并保溫8min；然后以0.4℃/min的降溫速度將溫度調(diào)節(jié)至173℃，并保溫4min；以及最后以0.2℃/min的降溫速度將溫度調(diào)節(jié)至167℃，并保溫2min。

步驟六、在一定的溫度下對(duì)所述改性瀝青進(jìn)行儲(chǔ)存，所述儲(chǔ)存溫度為120~150℃。

實(shí)施例一到實(shí)施例六所述的改性瀝青的軟化點(diǎn)溫度為70℃，并分別在-20℃和40℃的實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行碾壓試驗(yàn)，均未發(fā)生斷裂和變形，并且在-20℃的實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行低溫彎曲試驗(yàn)，其低溫彎曲試驗(yàn)的食鹽結(jié)果大于3000μ，對(duì)儲(chǔ)存的改性瀝青進(jìn)行離析試驗(yàn)，其上下部的軟化點(diǎn)之差小于0.5℃，存儲(chǔ)性能極好。

盡管本發(fā)明的實(shí)施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說(shuō)明書和實(shí)施方式中所列運(yùn)用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)。