[发明专利]一种掺杂纳米碳酸钙的改性沥青组合物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种掺杂纳米碳酸钙的改性沥青组合物及其制备方法。该制备方法是：先取适量基质沥青原料，并将其加热进行熔融脱水，脱水后停止加热，把沥青倒入搅拌罐中，再添加一定比例的硫磺和SBS改性剂，再将体系温度升高后，在剪切机下进行剪切，剪切充分后再添加一定量的纳米碳酸钙粉末，继续剪切进行混合，然后将体系降温，放置一段时间后即得一种改性沥青组合物。

技术领域

本发明涉及一种添加复合改性剂的沥青组合物，特别涉及添加纳米碳酸钙的改性沥青，属于沥青加工领域。

背景技术

沥青是由不同分子量的碳氢化合物及其非金属衍生物组成的黑褐色复杂混合物，是高黏度有机液体的一种。沥青改性已成为当今世界各国的热门话题，早在1873年，英国人Samuel Whiting就申请了橡胶改性沥青的专利。1902年法国修筑了掺橡胶的沥青路面。随着公路交通事业的发展，改性沥青得到了越来越广泛的应用。然而，大多数聚合物沥青改性剂，都不易与沥青相容，并易老化，需要特殊的设备和较高的能源消耗，且施工和易性差。SBS属于最常用的沥青改性剂之一，它是苯乙烯—丁二烯—苯乙烯三嵌段共聚物，SBS中聚苯乙烯链段和聚丁二烯链段明显地呈现两相结构，聚丁二烯为连续相，聚苯乙烯为分散相，使其具有2个玻璃化转变温度，在Tg1-Tg2之间端基聚苯乙烯聚集在一起形成微区分散于聚丁二烯连续相之间，起到物理交联、固定链段、硫化增强及防冷流作用，但是单一的改性剂往往只能提高沥青的单一性能。

本发明以基质沥青为原料，在加工工程中，除了添加SBS改性剂和聚硫磺改性剂之外，还添加纳米碳酸钙粉末，纳米碳酸钙粉末添加到沥青是一个物理混溶过程，纳米碳酸钙粉末与沥青之间只存在一种分子间作用力，并没有发生化学变化生成新的物质或基团。但是，由于纳米碳酸钙粒径极小，使得混溶体系均匀且稳定，适用于生产应用，沥青的综合性能得到大大的提高。

发明内容

本发明的目的是提供一种改性沥青，该改性沥青的制备方法按如下步骤进行：

⑴先取一定量的基质沥青原料，并对其进行加热熔融脱水；

⑵脱水后，即不在冒泡时，立即停止加热，迅速将加热的沥青原料倒入一搅拌罐中；

⑶再往搅拌罐中添加适量的聚硫磺和SBS改性剂，升高体系温度，并用高剪切分散乳化机在一定转速下，剪切一段时间；

⑷然后添加适量的纳米碳酸钙粉末，继续剪切一段时间；

⑸进行混合均匀后，降温至一定温度并放置一段时间后，即得一种改性沥青组合物。

作为本发明的优先实施例，在步骤⑴ 中，加热温度 为140-180℃。

作为本发明的优先实施例，在步骤⑶中，硫磺的添加量占基质沥青重量的3-5％，SBS的添加量占基质沥青重量的3-5％。

作为本发明的优先实施例，在步骤⑶中，加热温度为170-190℃，高剪切分散乳化机转速设置为3000-5000r/min，剪切时间为0.5-1h。

作为本发明的优先实施例，在步骤⑷中，纳米碳酸钙粉末的添加量占基质沥青重量的3-5％。

作为本发明的优先实施例，在步骤⑸中，降温至140-160℃，放置时间为0.5-1h。

本发明具有下列优点和特性：

⑴制备工艺简单，成本低；

⑵流程时间短，易大规模生产；

⑶ 制备的沥青组合物综合性能良好。

具体实施方式

实施例一：