[发明专利]丁苯胶乳复合改性沥青及其制备方法

说明书

技术领域

本发明沥青改性领域，具体涉及一种丁苯胶乳复合改性沥青及其制备方法。

背景技术

沥青作为道路工程中主要的粘结材料已得到十分广泛的应用。但由于沥青材料固有的缺点是热淌冷脆、感温性强，使得沥青路面在夏季高温时容易出现拥包、泛油等现象，而冬季低温时易产生开裂等问题，影响路面的行车舒适和使用寿命。特别是随着经济的发展，交通量、行车速度和交通荷载日益增加，对高等级公路的使用性能和寿命提出了更高的要求。沥青材料不能满足使用要求的矛盾日益突出。为了进一步提高沥青的质量，采用高分子聚合物的方法对沥青进行改性，使得沥青的高低温、感温性能等全面改善，改性沥青的诸多优越性使其在有特殊用途的飞机跑道和高速公路上得以广泛应用。

为改善沥青的感温性能，通常加入橡胶、树脂、热塑性弹性体等高分子，如聚乙烯（PE）、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）、丁苯橡胶（SBR）。这些高分子材料的加入，大大改进了沥青材料的感温性，拓宽了沥青材料的应用温度区间，但PE等树脂类沥青改性剂通常只能改善沥青的耐高温性能，并且需要高剪切研磨设备才能使其均匀分散，改性沥青稳定性差，易分层，制造费用高；SBS类热塑性弹性体尽管可以同时改善沥青的高低温性能，但需要高剪切研磨设备，制造费用高，使用不便；SBR等橡胶类沥青改性剂具有良好的低温抗开裂性能，5℃时延度比普通沥青高出数倍，但是对沥青的软化点提高不大，改善耐高温作用较小；如美国专利US5002987报道了SBR改性沥青的性能，但SBR主要改善沥青的低温性能，对高温性能改善并不理想，并且长期储存稳定性差。中国专利CN1287133公开了采用SBR和SBS复合改性沥青的方法，但由于采用SBS作为改性剂，需采用胶体磨设备，生产工艺较为复杂，同时硫磺的加入，使生产过程中产生有毒的硫化氢气体，污染环境，并且由离析试验结果看以看出，除SBR加入量为1.50%，SBS加入量为2.00%和SBR加入量为3.00%，SBS加入量为0.50%时分离度为0℃外，其余实施例中复合改性沥青均存在一定的分离度，说明该法制备的复合改性沥青储存稳定性不好。

发明内容

本发明的目的是提供一种丁苯胶乳复合改性沥青及其制备方法，制备的改性沥青耐高、低温、综合性能优良、储存稳定性好，同时，制备该改性沥青不需要高剪切设备，使制备费用显著降低，具有制备工艺简单、使用方便等优点。

本发明所述的一种丁苯胶乳复合改性沥青，由道路沥青、MAC沥青改性剂和丁苯胶乳配制而成，其中，MAC沥青改性剂的掺量为道路沥青重量的1%~10%，丁苯胶乳的掺量为道路沥青重量的1%~10%。

本发明中丁苯胶乳的掺量是以丁苯胶乳的固含量计算。

其中，MAC沥青改性剂的掺量优选为道路沥青重量的2%~6%。

丁苯胶乳的掺量优选为道路沥青重量的2%~6%。

道路沥青优选为重交通量70^#道路用石油沥青或重交通量90^#道路用石油沥青。

MAC沥青改性剂的颗粒粒径优选在0.6mm以下，含水量为0.4%-1.2%，堆积密度为0.57-0.67g/cm³。MAC沥青改性剂的颗粒粒径、含水量、堆积密度都对沥青改性的效果有影响。MAC沥青改性剂的颗粒粒径越大，达到相同的改性效果需要的搅拌时间越长，故在搅拌时间相同时，颗粒粒径越大，改性沥青软化点提高效果越差。随着含水量的增加，改性沥青的软化点先逐渐升高然后保持该软化点基本不变

丁苯胶乳优选用IISRP牌号为1000、1100、1500、1600、1700或1800系列，更优选用1000或1500系列，即不填充炭黑的生胶，其固含量为20%-25%。

本发明所述的丁苯胶乳复合改性沥青的制备方法，首先将道路沥青加热到100～200℃，至沥青完全流动，然后把丁苯胶乳和MAC沥青改性剂加入到道路沥青中，开启搅拌，搅拌速度为20～600r/min，搅拌时间为0.5～4.0h，至改性剂熔化均匀为止。

其中，道路沥青的加热温度优选为160～170℃。

搅拌设备选用普通的浆式搅拌机即可，搅拌速度优选为450～600r/min，搅拌时间优选为0.5～1.0h。