專利名稱：一種復合改性瀝青及其制法的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種制備簡單、性能穩(wěn)定的且具有優(yōu)良耐高低溫綜合性能的改性瀝青及其制備方法，該瀝青適用于高等級道路、機場跑道、橋梁、停車場等場合道面的鋪裝。
2.背景技術(shù)瀝青是常用而價廉的鋪路材料，但瀝青材料的固有缺點是熱淌冷脆、感溫性強，鋪路時夏天路面變軟易出現(xiàn)車轍、擁包等現(xiàn)象；冬天出現(xiàn)路面裂紋，影響路面的行車舒適性和使用壽命，特別是車輛的大型化和交通量的增加，交通趨于渠道化，路面受到反復碾壓而出現(xiàn)疲勞裂紋的現(xiàn)象大大增加，瀝青材料不能滿足要求的矛盾日益突出。
為了改善瀝青的感溫性，通常加入橡膠、樹脂、熱塑性彈性體等高分子，如丁苯橡膠(SBR)、聚乙烯(PE)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)。這些高分子材料的加入，大大改進了瀝青材料的感溫性，拓寬了瀝青材料的應用溫度區(qū)間，但是PE等樹脂類瀝青改性劑通常只能改善瀝青的耐高溫性能，并且需要高剪切研磨設備才能使其均勻分散，改性瀝青穩(wěn)定性差，易分層，制造費用高；SBR等橡膠類瀝青改性劑主要改善瀝青的耐低溫性能，其特點是可以顯著的改善瀝青的低溫延度，提高瀝青的低溫抗裂性，但其缺點是對瀝青的軟化點提高不大，改善耐高溫作用較?。籗BS類熱塑性彈性體盡管可以同時改善瀝青的高低溫性能，但需要高剪切研磨設備，制造費用高，使用不便。非晶態(tài)聚-a烯烴(APAO)是近年來出現(xiàn)的一種新型瀝青改性劑，易與瀝青混合，使用方便，與瀝青的相容性好，對道路瀝青的耐高溫性能有顯著的改善作用，但其存在的缺點是對瀝青低溫性能的改善較差。
3.發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點和不足，本發(fā)明同時采用非晶態(tài)聚-a烯烴(APAO)和丁苯橡膠(SBR)對瀝青進行復合改性，這有效地利用了APAO和SBR的各自優(yōu)點，達到了優(yōu)勢互補的效果，以此得到耐高、低溫綜合性能優(yōu)良的復合改性瀝青。同時，制備該改性瀝青不需要高剪切設備，使制造費用顯著降低，因此該方法具有制備簡單、使用方便等優(yōu)點。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，首先將道路瀝青加熱到100～200℃，最好為170～180℃，加入1％～6％的APAO(wt％)和1％～4％(wt％)的SBR，開動攪拌(普通的漿式攪拌機即可)，攪拌速度為20～600r/min，最佳攪拌速度是400～600r/min；攪拌時間為0.5～4h，最佳混合時間為0.5～1.0h，至改性劑熔化均勻為止。該方法采用的道路瀝青的針入度是40～200 1/10mm，最好是60～130 1/10mm，軟化點是30～80℃，最好是40～60℃；采用的非晶態(tài)聚-a烯烴(APAO)的熔融粘度為1000～20000CPs，軟化點為120～155℃；采用的丁苯橡膠(SBR)是苯乙烯—丁二烯無規(guī)共聚型通用丁苯橡膠，其中苯乙烯的含量為20％～30％(wt％)，在改性瀝青的制備過程中，為便于丁苯橡膠(SBR)在瀝青中的溶解，首先將SBR按10％～35％(wt％)∶56％～90％(wt％)的比例溶于高芳烴餾分中，制得SBR母體后再加入到道路瀝青中對其進行改性，其中高芳烴餾分可以是橡膠填充油、糠醛抽提減壓餾分或芳烴抽提減壓餾分等。改性劑的加量、兩種改性劑的比例視具體用途而定。
本發(fā)明的優(yōu)點在于a.生產(chǎn)簡單，不需高剪切研磨設備，制造費用低。
b.可現(xiàn)場調(diào)配，應用方便。
c.復合改性瀝青具有優(yōu)良的耐高低溫綜合性能，并可根據(jù)不同的用途，通過調(diào)整兩種改性劑的比例獲得不同性能的改性瀝青。
4.具體實施方式
例1將376990#道路瀝青加熱至160℃，加入8gAPAO、16gSBR母料(SBR含量25wt％)，攪拌速度560r/min，攪拌時間0.5h，改性劑溶解均勻，測定改性瀝青性能。見表1例2將340g90#道路瀝青加熱至160℃，加入12gAPAO、48gSBR母料(SBR含量25wt％)，攪拌速度560r/min，攪拌時間0.5h，改性劑溶解均勻，測定改性瀝青性能。見表1。比較例1將388g90#道路瀝青加熱至160℃，加入12gAPAO，攪拌速度560r/min，攪拌時間0.5h，改性劑溶解均勻，測定改性瀝青性能。見表1比較例2將376g90#道路瀝青加熱至160℃，加入24gAPAO，攪拌速度560r/min，攪拌時間0.5h，改性劑溶解均勻，測定改性瀝青性能。見表1比較例3將352g90#道路瀝青加熱至160℃，加入48gSBR母料(SBR含量25wt％)，攪拌速度560r/min，攪拌時間0.5h，改性劑溶解均勻，測定改性瀝青性能。見表1比較例4將304g90#道路瀝青加熱至160℃，加入96gSBR母料(SBR含量25wt％)，攪拌速度560r/min，攪拌時間0.5h，改性劑溶解均勻，測定改性瀝青性能。見表1表1復合改性瀝青的性能
由表1看出，瀝青中加入改性劑后，針入度指數(shù)PI都增加，說明瀝青對溫度的敏感性降低；改性瀝青的軟化點增加，說明瀝青的抗高溫性能提高；同時還看出，復合改性瀝青的低溫延度較原料增加，說明其低溫抗裂性提高，復合改性瀝青具有較好的抗高、低溫綜合性能。
權(quán)利要求
1.一種復合改性瀝青，其特征是由道路瀝青90％～98％(wt％)、非晶態(tài)聚-a烯烴(APAO)1％～6％(wt％)和丁苯橡膠(SBR)1％～4％(wt％)組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的復合改性瀝青，其特征是所述的非晶態(tài)聚-a烯烴(APAO)的熔融粘度為1000～20000CPs，軟化點為120～155℃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的復合改性瀝青，其特征是所述的丁苯橡膠(SBR)是苯乙烯—丁二烯無規(guī)共聚型通用丁苯橡膠，其中苯乙烯的含量為20％～30％(wt％)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的復合改性瀝青，其特征是所述的道路瀝青的針入度是40～2001/10mm，軟化點是30～80℃。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的復合改性瀝青，其特征是所述的道路瀝青的針入度最好是60～130 1/10mm，軟化點最好是40～60℃。
6.一種制備權(quán)力要求1的復合改性瀝青的方法，其特征是采用非晶態(tài)聚-a烯烴(APAO)和丁苯橡膠(SBR)對道路瀝青進行復合改性。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其特征是所述的非晶態(tài)聚-a烯烴(APAO)的熔融粘度為1000～20000CPs，軟化點為120～155℃。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其特征是所述的丁苯橡膠(SBR)是苯乙烯—丁二烯無規(guī)共聚型通用丁苯橡膠，其中苯乙烯的含量為20％～30％(wt％)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其特征在于將所述的丁苯橡膠(SBR)按10％～35％(wt％)∶56％～90％(wt％)的比例溶于高芳烴餾分中，制得SBR母體后再加入到道路瀝青中對其進行改性。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其特征在于所述的高芳烴餾分可以是橡膠填充油、糠醛抽提減壓餾分或芳烴抽提減壓餾分。
11.根據(jù)權(quán)利要求6～10中的任一種方法，將所述的道路瀝青加熱至100～200℃，加入APAO和SBR，在攪拌速度20～600r/min下混合0.5～4h。
12.根據(jù)權(quán)利要求6～10中的任一種方法，改性瀝青的制備溫度最好為170～180℃。
13.根據(jù)權(quán)利要求6～10中的任一種方法，改性瀝青的最佳混合時間為0.5～1.0h。
14.根據(jù)權(quán)利要求6～10中的任一種方法，改性瀝青的最佳攪拌速度是400～600r/min。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種復合改性瀝青及其制法。改性瀝青的組成為:道路瀝青90%～98%(wt%),非晶態(tài)聚－a烯烴(APAO)1%～6%(wt%),丁苯橡膠(SBR)1%～4%(wt%)。改性瀝青的制備方法是:將瀝青加熱至100～200℃,加入APAO和SBR,在攪拌速度20～600r/min下混合0.5～4h,直至混合均勻,即為復合改性瀝青。本發(fā)明改性瀝青的特點是制備簡單,體系穩(wěn)定,具有較好的耐高、低溫綜合性能,可用于高等級道路、機場跑道、停車場、橋梁等道面的鋪裝。
文檔編號C08L95/00GK1422904SQ0113521
公開日2003年6月11日 申請日期2001年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月29日
發(fā)明者張敬義, 達建文, 劉波龍, 茍社全 申請人:中國石化集團齊魯石油化工公司