本發(fā)明涉及石油化工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種超薄磨耗層用改性瀝青及其制備方法。

背景技術(shù)：

瀝青路面在車輛載荷和自然環(huán)境綜合作用下，容易出現(xiàn)抗滑性能下降、表面裂縫、坑槽等損害。因此，為保持其具有良好的使用性能，需要在路面鋪設(shè)表面磨耗層。超薄磨耗層是一種厚度只有10mm-25mm的熱拌瀝青混合料，具有超長耐久、抗滑、抗車轍、抗磨耗、降噪等特點(diǎn)。由于其優(yōu)越的性能，施工方便、厚度較薄等多方面優(yōu)點(diǎn)，逐漸發(fā)展成為恒友前途的高速路面攤鋪方式。

申請(qǐng)?zhí)枮?01310258143.8的中國專利公開了一種改性瀝青，用70#瀝青、N-甲基吡咯烷酮、丁苯橡膠粉、乙烯丙烯酸甲酯共聚物、聚磷酸得到瀝青成品，存在60℃黏度指標(biāo)較低的問題，不利于提高改性瀝青成品的高溫穩(wěn)定性；CN201510608457.5公開了采用基質(zhì)瀝青、星型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、Sasobit瀝青改性劑、杜仲膠、丁苯橡膠1-3份和硫磺制得高黏度改性瀝青的方案，但是并沒有關(guān)于135℃黏度的相關(guān)參數(shù)?，F(xiàn)有技術(shù)公開的超薄膜耗層改性瀝青，在60℃高黏度和135℃低黏度不能同時(shí)具備。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種超薄磨耗層用改性瀝青，具有高的60℃黏度和低的135℃黏度，能夠兼顧60℃高黏度路用性能和135℃低黏度拌合性能。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種超薄磨耗層用改性瀝青，包括以下質(zhì)量百分比的組分：

優(yōu)選地，所述線型SBS的平均分子量為10～16萬。

優(yōu)選地，所述線型SBS中苯乙烯和丁二烯的嵌段比為3:7。

優(yōu)選地，所述相容劑為減壓餾分油，所述減壓餾分油的餾程為370～440℃。

優(yōu)選地，所述硫化物穩(wěn)定劑包括無機(jī)硫和/或有機(jī)硫化合物。

本發(fā)明還提供了上述技術(shù)方案所述的改性瀝青的制備方法，包括以下步驟：

(1)將液態(tài)基質(zhì)瀝青與線型SBS和相容劑混合，剪切后得到分散物料；

(2)將所述步驟(1)得到的分散物料與硫化物穩(wěn)定劑混合，發(fā)育得到發(fā)育物料；

(3)將所述步驟(2)得到的發(fā)育物料與石蠟烴混合，得到超薄磨耗層用改性瀝青。

優(yōu)選地，所述步驟(2)中發(fā)育的溫度為185～190℃，所述發(fā)育的時(shí)間為15～20h。

優(yōu)選地，所述步驟(1)中剪切的轉(zhuǎn)速為3000～5000r/min，剪切的時(shí)間為30～60min。

優(yōu)選地，所述步驟(3)中混合的時(shí)間為2～5h。

本發(fā)明提供了一種超薄磨耗層改性瀝青，包括基基質(zhì)瀝青90.5％～92.5％、線型SBS 3.0％～3.8％、相容劑2.0％～2.8％、硫化物穩(wěn)定劑0.15％～0.2％、石蠟烴2.0％～3.0％；在本發(fā)明中，所述線型SBS改性劑能夠提高瀝青的黏度和延度；所述相容劑與基質(zhì)瀝青、改性劑均具有良好的物理相容性，能夠促進(jìn)改性劑和基質(zhì)瀝青的相容，提高改性瀝青的儲(chǔ)存穩(wěn)定性；所述硫化物穩(wěn)定劑起到化學(xué)增容的作用，大幅提高改性瀝青的儲(chǔ)存穩(wěn)定性，能夠促進(jìn)和引發(fā)基質(zhì)瀝青與改性劑的交聯(lián)反應(yīng)，形成立體空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；所述石蠟烴為黏度調(diào)節(jié)劑，能夠在不降低60℃黏度的前提下，大幅降低改性瀝青135℃的黏度，使改性瀝青同時(shí)具備高60℃黏度和低135℃黏度的性能。由本發(fā)明實(shí)施例可以看出，本發(fā)明提供的超薄磨耗層改性瀝青60℃時(shí)黏度大于200000Pa·S，135℃時(shí)黏度小于3.0Pa·S，能夠兼顧60℃高黏路用性能和135℃低黏拌合性能，且提高了儲(chǔ)存穩(wěn)定性，如在163℃下48h的離析軟化點(diǎn)差低至0.4℃。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供了一種超薄磨耗層用改性瀝青，包括以下質(zhì)量百分比的組分：

本發(fā)明提供的改性瀝青包括質(zhì)量百分含量為90.5％～92.35％的基質(zhì)瀝青。在本發(fā)明中，所述基質(zhì)瀝青的針入度優(yōu)選為60～80mm，更優(yōu)選為70～75mm。本發(fā)明對(duì)所述基質(zhì)瀝青的來源沒有任何特殊的限制，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的基質(zhì)瀝青的市售商品即可；在本發(fā)明實(shí)施例中，所述基質(zhì)瀝青優(yōu)選為符合JTG F40-2004要求的70號(hào)重交瀝青。

本發(fā)明提供的改性瀝青包括質(zhì)量百分含量為3.0％～3.8％的線型SBS，優(yōu)選為3.3～3.6。在本發(fā)明中，所述線型SBS的平均分子量優(yōu)選為11～15萬，更優(yōu)選為12～13萬。在本發(fā)明中，所述線型SBS中苯乙烯和丁二烯的嵌段比優(yōu)選為3:7。本發(fā)明對(duì)所述線型SBS的來源沒有任何特殊的限制，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的市售商品即可。

本發(fā)明提供的改性瀝青包括質(zhì)量百分含量為2.0％～2.8％的相容劑，優(yōu)選為2.4～2.6。在本發(fā)明中，所述相容劑優(yōu)選為減壓餾分油，所述減壓餾分油的餾程優(yōu)選為370～440℃，更優(yōu)選為400～430℃，最優(yōu)選為410～440℃。本發(fā)明對(duì)所述相容劑的來源沒有任何特殊的限制，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的市售商品即可。

本發(fā)明提供的改性瀝青包括質(zhì)量百分含量為0.15％～0.2％的硫化物穩(wěn)定劑，優(yōu)選為0.16～0.18％。在本發(fā)明中，所述硫化物穩(wěn)定劑優(yōu)選包括無機(jī)硫和/或有機(jī)硫化合物，所述無機(jī)硫優(yōu)選為單質(zhì)硫；所述有機(jī)硫化合物優(yōu)選包括硫醇、硫酚和硫醚；當(dāng)所述穩(wěn)定劑優(yōu)選包括無機(jī)硫和有機(jī)硫化合物時(shí)，本發(fā)明對(duì)所述穩(wěn)定劑組分中無機(jī)硫和有機(jī)硫化合物的質(zhì)量比沒有任何特殊的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實(shí)際需要選擇任意質(zhì)量比的穩(wěn)定劑組分的混合物；在本發(fā)明實(shí)施例中無機(jī)硫和有機(jī)硫化合物混合物中無機(jī)硫和有機(jī)硫化合物的質(zhì)量比優(yōu)選為1:1～1:4，更優(yōu)選為1:2。

本發(fā)明提供的改性瀝青包括質(zhì)量百分含量為2.0％～3.0％的石蠟烴，優(yōu)選為2.5％～2.8％。

本發(fā)明還提供了上述技術(shù)方案所述的改性瀝青的制備方法，包括以下步驟：

(1)將液態(tài)基質(zhì)瀝青與線型SBS和相容劑混合，剪切后得到分散物料；

(2)將所述步驟(1)得到的分散物料與硫化物穩(wěn)定劑混合，發(fā)育得到發(fā)育物料；

(3)將所述步驟(2)得到的發(fā)育物料與石蠟烴混合，得到超薄磨耗層用改性瀝青。

本發(fā)明優(yōu)選將基質(zhì)瀝青固態(tài)原料加熱得到液態(tài)，得到液態(tài)基質(zhì)瀝青。在本發(fā)明中，所述加熱的溫度優(yōu)選為130～150℃，更優(yōu)選為140～145℃；所述加熱的時(shí)間優(yōu)選為0.5～3h，更優(yōu)選為1～2.5h，最優(yōu)選為1.5～2h。

得到液態(tài)基質(zhì)瀝青后，本發(fā)明將所述液態(tài)基質(zhì)瀝青與線型SBS和相容劑混合，剪切后得到分散物料。

在本發(fā)明中，所述剪切的轉(zhuǎn)速優(yōu)選為3000～5000r/min，更優(yōu)選為4000～4500r/min，所述剪切的時(shí)間優(yōu)選為30～60min，更優(yōu)選為40～50min。

本發(fā)明對(duì)所述剪切的裝置沒有任何特殊的限定，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的剪切裝置即可；在本發(fā)明實(shí)施例中，優(yōu)選在高速剪切機(jī)中進(jìn)行剪切。

本發(fā)明對(duì)所述液態(tài)基質(zhì)瀝青與線型SBS和相容劑的加料順序沒有任何特殊的限定，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的加料順序即可；在本發(fā)明實(shí)施例中，優(yōu)選將改性劑和相容劑同時(shí)加入液態(tài)基質(zhì)瀝青中。

本發(fā)明對(duì)所述混合的方式?jīng)]有任何特殊的限定，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的混合方式即可；在本發(fā)明實(shí)施例中，優(yōu)選采用攪拌的方式進(jìn)行混合，所述攪拌的轉(zhuǎn)速優(yōu)選為1000～2500r/min，更優(yōu)選為1500～2000r/min，所述攪拌的時(shí)間優(yōu)選為10～20min。

得到分散物料后，本發(fā)明將所述分散物料與硫化物穩(wěn)定劑混合，發(fā)育得到發(fā)育物料。

在本發(fā)明中，所述發(fā)育的溫度優(yōu)選為185～190℃；所述發(fā)育的時(shí)間優(yōu)選為15～20h，更優(yōu)選為16～17h。

本發(fā)明對(duì)所述分散物料與硫化物穩(wěn)定劑混合時(shí)的加料順序沒有任何特殊的限定，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的加料順序即可；在本發(fā)明實(shí)施例中，優(yōu)選將穩(wěn)定劑加入分散物料中。

本發(fā)明對(duì)所述混合的方式?jīng)]有任何特殊的限定，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的混合方式即可；在本發(fā)明實(shí)施例中，優(yōu)選采用攪拌的方式進(jìn)行混合，所述攪拌的轉(zhuǎn)速優(yōu)選為700～1000r/min，更優(yōu)選為900～950r/min。

得到發(fā)育物料后，本發(fā)明將所述發(fā)育物料與石蠟烴混合，得到超薄磨耗層改性瀝青。

在本發(fā)明中，所述混合的時(shí)間優(yōu)選為2～5h，更優(yōu)選為3～4h，所述混合后物料的溫度優(yōu)選為185～190℃。

本發(fā)明對(duì)所述混合的方式?jīng)]有任何特殊的限定，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的混合方式即可；在本發(fā)明實(shí)施例中，優(yōu)選采用攪拌的方式進(jìn)行混合，所述攪拌的轉(zhuǎn)速優(yōu)選為700～1000r/min，更優(yōu)選為900～950r/min。

本發(fā)明提供了一種超薄磨耗層改性瀝青，包括以下質(zhì)量百分含量的組分：基質(zhì)瀝青90.5％～92.5％、線型SBS 3.0％～3.8％、相容劑2.0％～2.8％、硫化物穩(wěn)定劑0.15％～0.2％、石蠟烴2.0％～3.0％；在本發(fā)明中，所述線型SBS改性劑能夠提高瀝青的黏度和延度；所述相容劑與基質(zhì)瀝青、改性劑均具有良好的物理相容性，能夠促進(jìn)改性劑和基質(zhì)瀝青的相容，提高改性瀝青的儲(chǔ)存穩(wěn)定性；所述硫化物穩(wěn)定劑起到化學(xué)增容的作用，大幅提高改性瀝青的儲(chǔ)存穩(wěn)定性，能夠促進(jìn)和引發(fā)基質(zhì)瀝青與改性劑的交聯(lián)反應(yīng)，形成立體空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；所述石蠟烴為降黏劑，能夠在不降低60℃黏度的前提下，大幅降低改性瀝青135℃的黏度，使改性瀝青同時(shí)具備高60℃黏度和低135℃黏度的性能。由本發(fā)明實(shí)施例可以看出，本發(fā)明提供的超薄磨耗層改性瀝青60℃時(shí)黏度大于200000Pa·S，135℃時(shí)黏度小于3.0Pa·S，能夠兼顧60℃高黏路用性能和135℃低黏拌合性能，且提高了儲(chǔ)存穩(wěn)定性，如在163℃下48h的離析軟化點(diǎn)差低至0.4℃。

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的超薄磨耗層改性瀝青及其制備方法進(jìn)行詳細(xì)的說明，但是不能把它們理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。

實(shí)施例1

稱取90.5g 70號(hào)重交瀝青加熱到130℃，將2.5g餾程為370℃的減壓餾分油、3.8g平均分子質(zhì)量為10萬的線型SBS同時(shí)加入到基質(zhì)瀝青中于185℃下攪拌10min，然后開啟高速剪切機(jī)，在185℃下剪切分散30min后加入0.2g單質(zhì)硫，在185℃下攪拌發(fā)育20h，然后再加入3g熔點(diǎn)為100℃的石蠟烴，在185℃下攪拌1h，即制得超薄磨耗層改性瀝青。

制得的超薄磨耗層改性瀝青性質(zhì)詳見表1，由表1可以看出，制得的超薄磨耗層改性瀝青60℃時(shí)黏度為375622Pa·S，135℃時(shí)黏度為2.90Pa·S，能夠兼顧60℃高黏路用性能和135℃低黏拌合性能。

實(shí)施例2

稱取92.5g 70號(hào)重交瀝青加熱到150℃，將2g餾程為480℃的減壓餾分油、3g平均分子質(zhì)量為16萬的線型SBS同時(shí)加入到基質(zhì)瀝青中于190℃下攪拌20min，然后開啟高速剪切機(jī)，在190℃下剪切分散60min后加入0.15g有機(jī)硫化合物，在190℃下攪拌發(fā)育15h，然后再加入2.35g熔點(diǎn)為140℃的石蠟烴，在185℃下攪拌4h，即制得超薄磨耗層改性瀝青。

制得的超薄磨耗層改性瀝青性質(zhì)詳見表1，由表1可以看出，制得的超薄磨耗層改性瀝青60℃時(shí)黏度為400617Pa·S，135℃時(shí)黏度為2.85Pa·S，能夠兼顧60℃高黏路用性能和135℃低黏拌合性能。

實(shí)施例3

稱取91g 70號(hào)重交瀝青加熱到140℃，將2.5g餾程為400℃的減壓餾分油、3.5g平均分子質(zhì)量為14萬的線型SBS同時(shí)加入到基質(zhì)瀝青中于190℃下攪拌20min，然后開啟高速剪切機(jī)，在190℃下剪切分散60min后加入0.2g有機(jī)硫化合物，在186℃下攪拌發(fā)育16h，然后再加入2.8g熔點(diǎn)為120℃的石蠟烴，在185℃下攪拌3h，即制得超薄磨耗層改性瀝青。

制得的超薄磨耗層改性瀝青性質(zhì)詳見表1，由表1可以看出，制得的超薄磨耗層改性瀝青60℃時(shí)黏度為386440Pa·S，135℃時(shí)黏度為2.48Pa·S，能夠兼顧60℃高黏路用性能和135℃低黏拌合性能。

對(duì)比例

將90份70號(hào)基質(zhì)瀝青加熱到160℃使其具有流動(dòng)性備用，將3份分散劑N-甲基吡咯烷酮抽出油，3份丁苯橡膠粉依次加入到熔融的瀝青中，攪拌2小時(shí)。將3份乙烯丙烯酸甲酯共聚物添加到瀝青中，攪拌30分鐘以確保其完全熔融分散。添加0.02份的聚磷酸，繼續(xù)攪拌2小時(shí)，得到瀝青成品。

制得的瀝青成品性質(zhì)詳見表1。

表1實(shí)施例超薄磨耗層改性瀝青以及對(duì)比例改性瀝青的性能測定結(jié)果

由表1可以看出，本申請(qǐng)制得的超薄磨耗層用改性瀝青60℃時(shí)黏度大于200000Pa·S，135℃時(shí)黏度小于3.0Pa·S，能夠兼顧60℃高黏路用性能和135℃低黏拌合性能，且具有一定的儲(chǔ)存穩(wěn)定性。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。