[发明专利]一种高掺量胶粉-SBS复合改性沥青及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高掺量胶粉‑SBS复合改性沥青及其制备方法，属于道路改性沥青材料技术领域。本发明复合改性沥青按重量份计包括100份的基质沥青、30～50份的废旧轮胎橡胶粉、1～4份的SBS、1～3份的橡胶粉裂解剂、1～6份的芳烃油，其中橡胶粉裂解剂为三氧化二铁，制备方法主要包括原料脱水、改性剂预活化、预剪切、正式剪切、保温发育的步骤。本发明提供的高掺量胶粉‑SBS复合改性沥青提高了复合改性沥青中胶粉的掺入量，最大限度的发挥胶粉和SBS的改性效果，进一步提高了沥青的性能，使复合改性沥青具有良好的高低温性能、弹性恢复和储存稳定性。

技术领域

本发明属于道路改性沥青材料技术领域，具体涉及一种高掺量胶粉-SBS复合改性沥青及其制备方法。

背景技术

近些年道路网不断加密升级，运载车辆趋向于大型化，交通荷载等级不断提高，且极寒、炎暑、暴雨等极端天气出现频率也有所提高，这都给沥青路面带来了日益严峻的挑战。在荷载和环境的作用下，很多沥青路面都过早的出现了裂缝、车辙及大面积水损坏。为此通过向沥青中加入聚合物制得改性沥青及其混合料来应对这些情况，其中应用较为广泛的聚合物是SBS。它的出现与应用增加了沥青及其混合料的高、低温性能，在一定程度上延缓了沥青路面病害的发生。但是SBS改性沥青成本较高，且抗老化能力不够理想是其不能忽视的缺陷。

另外作为汽车消耗品的橡胶轮胎报废后大量堆积难以处理，给环境带来巨大压力，并且我国经济要向高质量绿色发展转型，故对废旧轮胎的处理利用是当前研究热点。将废旧轮胎加工成橡胶粉作为改性剂加入沥青中可以取得较好效果：橡胶粉可以显著增加沥青黏度，且由于其具有较大的弹性，掺入沥青中可以提高沥青的弹性成分比例，使得沥青受到荷载变形更好地恢复，改善沥青的高温性和抗疲劳性，并且由于它具有高阻尼减振的特质，也能减小路面行车噪音。通常，胶粉掺量必须达到一定程度才具有明显改善效果，但伴随着掺量的增加，黏度也会不可避免的增加，使得胶粉在沥青中难以分散，造成沥青热稳定性差且混合料施工困难。

综上，胶粉和SBS单独改性沥青在应用时各有优劣，并且对废旧轮胎高效循环利用的需求日益迫切。但受限于胶粉与沥青的相容性，胶粉掺量难以提高导致其改性效果不能充分发挥，因此需要找寻一种可以有效提高胶粉-SBS复合改性沥青中胶粉掺量的方法。

发明内容

本发明为解决上述现有技术存在的问题，提供了一种高掺量胶粉-SBS复合改性沥青，包括以下原料组分：基质沥青、橡胶粉、SBS、橡胶粉裂解剂、芳烃油，其中橡胶粉裂解剂为三氧化二铁。

具体的，上述高掺量胶粉-SBS复合改性沥青按重量份计包括以下原料组分：100份的基质沥青、30～50份的橡胶粉、1～4份的SBS、1～3份的橡胶粉裂解剂、1～6份的芳烃油。

优选的，上述高掺量胶粉-SBS复合改性沥青，按重量份计包括以下原料组分：100份的基质沥青、35～45份的橡胶粉、2～4份的SBS、1～2份的橡胶粉裂解剂、2～5份的芳烃油。

其中，基质沥青为A级重交通道路石油沥青，标号为70～90。

其中，橡胶粉为废旧轮胎橡胶粉，粒径控制在40-60目。

其中，芳烃油中的芳烃含量应不低于80％。

其中，SBS为线型SBS或星型SBS。

优选的，上述橡胶粉采用斜交胎粉或者天然胶粉含量较高的胶粉。

本发明进一步公开了高掺量胶粉-SBS复合改性沥青的制备方法，包括以下步骤：

(1)分别对基质沥青、胶粉和SBS进行脱水；

(2)称取橡胶粉、芳烃油和裂解剂，混合搅拌8～15min，在100～120℃的条件下预活化50～70min；

(3)将SBS颗粒打碎成粉末状；