[发明专利]一种耐低温纳米改性沥青及其制备方法

说明书

本发明提供的一种耐低温纳米改性沥青及其制备方法，包括以下原料：基质沥青100份、液体橡胶LSBR(0.5‑6)份、纳米二氧化硅(1‑7)份、稳定剂(1‑3)份、岩沥青(15‑20)份和石灰粉(2‑4)份；该复合改性沥青的机械强度和韧性均比基质沥青好，并且具有良好的高温性能，抗衰老，抗疲劳和其他特性。表面改性后，纳米二氧化硅的接触角达到70°至150°。

技术领域

本发明涉及路面沥青材料技术领域，具体涉及一种耐低温纳米改性沥青及其制备方法。

背景技术

高寒多年冻土地区沥青路面面临严重的低温收缩开裂和冻融循环疲劳损伤。该地区沥青路面面临严重的低温收缩、开裂和冻融循环疲劳损伤。由于它们在高空受到强烈的紫外线辐射，这将加速沥青老化并影响其使用寿命。而传统的改性沥青不能解决这一问题。

胶粉常被用作沥青改性剂。它不仅能有效地改善路面性能，而且能充分利用废旧橡胶轮胎。近几十年来，为一种具有代表性的橡胶改性沥青技术，在世界范围内得到了广泛的研究和发展。胶粉改性沥青凭其在低温方面的强增韧效能被广泛应用。然而，其相容性不佳的问题始终存在，在生产、拌合等过程中易发生离析等现象，因而热稳定性无法兼顾，高温下易产生车辙等病害，无法保证路面长期耐久性。

液态丁苯橡胶(LSBR)作为丁二烯-苯乙烯共聚物，广泛应用于沥青改性在室温下能够兼具橡胶的高弹性和塑料的强塑性，已有研究表明，作为沥青改性剂的液体橡胶可提高基质沥青在低温下的应变松弛性能，且低温抗裂性较其大幅度改善。

但液体橡胶改性沥青在中高温环境下抗车辙能力欠佳，其粘性成分的大幅增加使得在高温环境中无法抵抗长期荷载，因此,橡胶沥青的高温性能和弹性严重下降，为实现了大幅改性沥青性能的目标，故研制一种具有耐低温橡胶改性沥青并能弥补其缺点的沥青材料，对于提高沥青路用性能和废旧轮胎利用具有重大意义。本发明拟将少量纳米二氧化硅作为LSBR改性的“催化剂”，以提高橡胶对沥青性能改性的上限。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐低温纳米改性沥青及其制备方法，解决了现有技术中存在的上述不足。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明提供的一种耐低温纳米改性沥青，包括以下原料：基质沥青100份、液体橡胶LSBR(0.5-6)份、纳米二氧化硅(1-7)份、稳定剂(1-3)份、岩沥青(15-20)份和石灰粉(2-4)份。

优选地，所述液体橡胶LSBR为2万分子量LSBR时，2万分子量LSBR为(1-6)份。

优选地，所述液体橡胶LSBR为5万分子量LSBR时，5万分子量LSBR为(0.5-4)份。

优选地，所述基质沥青为70#基质沥青或SK90#基质沥青。

优选地，所述纳米二氧化硅为JH-silica。

优选地，所述稳定剂为混合物、硫磺和含硫有机化合物中的一种或几种；所述混合物由亚油酸钠25份、硅藻土25份和硫磺粉末50份组成。

一种耐低温纳米改性沥青的制备方法，基于所述的一种耐低温纳米改性沥青，包括以下步骤：

步骤1，将称取的基质沥青加热至熔融状态；

步骤2，在恒温下，向熔融状态的基质沥青中加入液体橡胶LSBR并进行搅拌直至呈固融态；室温静置、保持干燥，得到橡胶改性沥青；

步骤3，将步骤3中得到橡胶改性沥青加热至熔融状态后，依次加入纳米二氧化硅与岩沥青，采用循环式进行剪切研磨，得到混溶物；

步骤4，将稳定剂、石灰粉末加入到步骤4中得到的混溶物中，进行剪切搅拌，得到纳米改性沥青。