專利名稱：硅藻土復(fù)配sbs改性瀝青及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及道路工程改性浙青制備技術(shù)，特別是一種含有硅藻土、SBS的復(fù)配改性浙青及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前，隨著我國公路交通事業(yè)的蓬勃發(fā)展，SBS改性浙青大量應(yīng)用于高等級路面混合料之中。如今，路面的高溫車轍破壞依然是浙青路面被破壞的主要形式，特別是在SMA路面的設(shè)計中，必須要有高質(zhì)量的SBS改性浙青原材料為保障。而改性浙青的高溫性能主要體現(xiàn)在其軟化點指標(biāo)，軟化點高的改性浙青其高溫穩(wěn)定性也就越好。目前，國內(nèi)浙青路面主要采用的SBS改性浙青，因為由高軟化點改性浙青粘結(jié)的混合料具有較佳的高溫穩(wěn)定性，能更好的避免高溫條件下路面浙青軟化、泛油、車轍、擁包等路面病害，公路建設(shè)單位往往對改性浙青的軟化點指標(biāo)要求嚴(yán)格。目前大多數(shù)浙青生產(chǎn)企業(yè)主要是通過增加SBS改性浙青添加量來提高改性浙青的軟化點指標(biāo)。但是采取這種措施常常會帶來以下幾個問題1、單純通過添加過量的SBS對軟化點的提高幅度??；2、過量SBS的添加會產(chǎn)生交聯(lián)作用，增加了生產(chǎn)加工的難度；3、SBS改性劑造價高，致使生產(chǎn)成本高。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于，提供一種硅藻土復(fù)配SBS改性浙青及其制備方法，由該方法制備得到的SBS改性浙青軟化點較同類產(chǎn)品顯著提高，能夠滿足中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路工程浙青及浙青混合料試驗規(guī)程》JTG E20-2011要求，且制備成本低，易于實現(xiàn)。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)一種硅藻土復(fù) 配SBS改性浙青，由以下重量百分比的原料制備而成基質(zhì)浙青85-90%，熱塑性丁苯橡膠3 6%，硅藻土 1 6%、橡膠油1 5%，硫磺2%，以上各原料重量百分比之和為100%。本發(fā)明的硅藻土復(fù)配SBS改性浙青還包括如下其他技術(shù)特征所述基質(zhì)浙青采用道路用直餾90#基質(zhì)浙青。所述熱塑性丁苯橡膠由SBS1301-1和SBS4303按照重量比5 1混合而成。所述橡膠油采用芳烴油。所述硅藻土由以下重量百分比的原料混合而成Si02 : 55 65%，Al2O3 15 25%，CaO 10 20%，F(xiàn)e2O3為O 10%，上述各原料重量百分比之和為100%。上述的硅藻土復(fù)配SBS改性浙青的制備方法，具體包括如下步驟將基質(zhì)浙青加熱到180°C后，加入配方量的SBS改性劑、硅藻土和橡膠油得到混合物，將所述混合物使用剪切機勻速剪切或者膠體磨循環(huán)研磨混合均勻，然后在170 175°C條件下攪拌6小時，加入IOg硫磺,再攪拌I小時得到娃藻土復(fù)配SBS改性浙青產(chǎn)品。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有下列優(yōu)點和效果硅藻土是一種重要的非金屬礦物材料，由于它質(zhì)量輕，孔隙度大，密度小，吸附性強和優(yōu)越的理化性能，成為一種新型的無機改性材料，并與浙青相容性良好。橡膠油可以顯著降低橡膠分子間的作用力，改善膠料的混煉工藝；可以使配合劑分散均勻的同時改善硫化膠的部分物理性質(zhì)，降低硫化膠的硬度，賦予硫化膠較高的彈性和延展性能。在本發(fā)明方案中主要用于提高改性浙青的延度指標(biāo)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是通過采用以上原材料、配合比例、工藝生產(chǎn)出的改性浙青產(chǎn)品的軟化點有顯著的提高，可提高軟化點6 10°C，對其他指標(biāo)沒有顯著的影響，滿足中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路工程浙青及浙青混合料試驗規(guī)程》JTGE20-2011要求，該硅藻土復(fù)配SBS改性浙青的高溫軟化點指標(biāo)可高于同類改性浙青產(chǎn)品10%以上。


圖1是實施例中使用的硅藻土的X射線衍射圖譜。以下結(jié)合具體實施方式
對本發(fā)明進(jìn)一步解釋說明。
具體實施例方式本發(fā)明的硅藻土復(fù)配SBS改性浙青，由以下重量百分比的原料制備而成基質(zhì)浙青85-90%，熱塑性丁苯橡膠( SBS):3 6%，硅藻土 1 6%、橡膠油1 5%，硫磺2%，以上各原料重量百分比之和為100%。上述各原料具體選擇如下基質(zhì)浙青采用道路用直餾90#基質(zhì)浙青。熱塑性丁苯橡膠(SBS)由SBS1301-1和SBS4303按照重量比5 1混合而成。橡膠油采用物理橡膠油，具體是高不飽和度芳烴，如芳烴油(DAE)。硅藻土由以下重量百分比的原料混合而成Si02 : 55 65%，Al2O3 15 25%，CaO 10 20%，F(xiàn)e2O3為O 10%，上述各原料重量百分比之和為100%。本發(fā)明的硅藻土復(fù)配SBS改性浙青的制備方法將基質(zhì)浙青加熱到180°C后，加入配方量的SBS改性劑、硅藻土和橡膠油得到混合物，將所述混合物使用剪切機勻速剪切或者膠體磨循環(huán)研磨混合均勻，然后在170 175°C油浴環(huán)境中攪拌6小時，加入IOg硫磺，再攪拌I小時得到硅藻土復(fù)配SBS改性浙青產(chǎn)品。下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳述，但本發(fā)明并不僅限于以下實施例。為了說明實施例制備的浙青產(chǎn)品的性能，首先，用常規(guī)方法制備普通SBS改性浙青(原料重量百分比基質(zhì)浙青93. 5%，SBS改性劑4. 5%):取韓國雙龍90#基質(zhì)浙青467. 5g倒入燒杯，將燒杯放入改性浙青剪切機油浴加熱到180°C，開動剪切機將轉(zhuǎn)速調(diào)整到6000r/min,沿?zé)诩尤霟崴苄远”较鹉zSBS顆粒22. 5g,攪拌6小時,制備得改性浙青產(chǎn)品，其性能見表I。通過與改性之前的浙青指標(biāo)進(jìn)行對比發(fā)現(xiàn)，SBS改性劑可以顯著的改善基質(zhì)浙青的各指標(biāo)，其中對高溫穩(wěn)定性指標(biāo)軟化點的提高最大，即顯著改善感溫性、高低溫性能。使用本發(fā)明制備改性浙青的實施方法，與現(xiàn)今主流改性浙青生產(chǎn)方法、改性前的普通基質(zhì)浙青按照《公路工程浙青和浙青混合料試驗規(guī)程》JTGE20-2011進(jìn)行浙青的常規(guī)指標(biāo)分析。
在下列實施例中，使用的硅藻土由以下重量百分比的原料混合而成=SiO2為60%、Al2O3為20%、CaO為15%，F(xiàn)e2O3為5%。其X射線衍射圖譜見圖1。實施例1 (90#基質(zhì)浙青90%，SBS改性劑3%，硅藻土 3%，橡膠油2%，硫磺2%)取450g韓國雙龍90#基質(zhì)浙青倒入燒杯中，將燒杯放入改性浙青剪切機油浴加熱到180°C，開動剪切機將轉(zhuǎn)速調(diào)整到6000r/min，沿?zé)谝来渭尤霟崴苄远”较鹉zSBS顆粒15g、硅藻土顆粒15g和橡膠油10g，剪切2小時，然后在170 175°C油浴環(huán)境中攪拌6小時，加入IOg硫磺穩(wěn)定劑,攪拌I小時得到娃藻土復(fù)配SBS改性浙青產(chǎn)品1，其性能見表I。將產(chǎn)品I與上述制備的普通SBS改性浙青相比，軟化點從72. 3提高到83. 4，延度有所損失但滿足《公路浙青路面施工技術(shù)規(guī)范》JTG F40-2004要求，其余指標(biāo)變化很小。產(chǎn)品I在節(jié)約成本的前提下提高了普通SBS改性浙青的軟化點，明顯提高了浙青的高溫穩(wěn)定性。適用于夏季高溫地區(qū)浙青路面粘結(jié)料。實施例2 (90#基質(zhì)浙青90%，SBS6%,硅藻土 1%，橡膠油1%，硫磺2%) 取450g韓國雙龍90#基質(zhì)浙青倒入燒杯中，將燒杯放入改性浙青剪切機油浴加熱到180°C，開動剪切機將轉(zhuǎn)速調(diào)整到6000r/min，沿?zé)谝来渭尤霟崴苄远”较鹉zSBS顆粒30g、硅藻土 5g和橡膠油5g，剪切2小時后在170 175°C油浴環(huán)境中攪拌6小時，加入硫磺穩(wěn)定劑IOg攪拌I小時得到硅藻土復(fù)配SBS改性浙青產(chǎn)品2，其性能見表I。產(chǎn)品2軟化點相對于同樣條件下制備的普通SBS改性浙青略有提高，由于沒有充分的硅藻土填充于SBS吸收溶脹輕質(zhì)組分的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，軟化點的提高并不是很顯著。實施例3 (90#基質(zhì)浙 青85%，SBS6%,硅藻土 4%，橡膠油3%，硫磺2%)取425g韓國雙龍90#基質(zhì)浙青倒入燒杯中，將燒杯放入改性浙青剪切機油浴加熱到180°C，開動剪切機將轉(zhuǎn)速調(diào)整到6000r/min，沿?zé)谝来渭尤霟崴苄远”较鹉zSBS顆粒30g、硅藻土 20g、橡膠油15g，剪切2小時后在170 175°C油浴環(huán)境中攪拌6小時，加入硫磺穩(wěn)定劑IOg攪拌I小時得到硅藻土復(fù)配SBS改性浙青產(chǎn)品3，其性能見表I。產(chǎn)品3與同樣條件下制備的普通SBS改性浙青相比軟化點指標(biāo)從72. 3°C提高到90. 1°C，有很大幅度的提高，而延度的損失非常小，產(chǎn)品3特別適用于熱帶高溫氣候區(qū)的浙青路面鋪筑，高溫季節(jié)不易泛油、產(chǎn)生車轍病害。實施例4 (90#基質(zhì)浙青88. 5%，SBS4. 5%，硅藻土 4%，橡膠油1%，硫磺2%)取韓國雙龍90#基質(zhì)浙青442. 5g倒入燒杯中，將燒杯放入改性浙青剪切機油浴加熱到180°C，開動剪切機將轉(zhuǎn)速調(diào)整到6000r/min，沿?zé)谝来渭尤霟崴苄远”较鹉zSBS顆粒22. 5g、硅藻土 20g、橡膠油5g，剪切2小時后在170 175°C油浴環(huán)境中攪拌6小時，加入硫磺穩(wěn)定劑IOg攪拌I小時得到硅藻土復(fù)配SBS改性浙青產(chǎn)品4，其性能見表I。產(chǎn)品4與同樣條件下制備的普通改性浙青相比軟化點提高到87. 5°C，這就說明在提高軟化點方面通過該制備方法可以在節(jié)約成本的前提下大幅度提高改性浙青軟化點指標(biāo)，這就為硅藻土復(fù)配SBS改性浙青的應(yīng)用提供了重要前提。實施例5 (90#基質(zhì)浙青85%，SBS3%,硅藻土 6%，橡膠油4%，硫磺2%)取韓國雙龍90#基質(zhì)浙青425g倒入燒杯中，將燒杯放入改性浙青剪切機油浴加熱到180°C，開動剪切機將轉(zhuǎn)速調(diào)整到6000r/min，沿?zé)谝来渭尤霟崴苄远”较鹉zSBS顆粒15g、硅藻土 30g、橡膠油20g，剪切2小時后在170 175°C油浴環(huán)境中攪拌6小時，加入硫磺穩(wěn)定劑IOg攪拌I小時得到硅藻土復(fù)配SBS改性浙青產(chǎn)品5，其性能見表I。產(chǎn)品5與同樣條件下制備的普通SBS改性浙青相比軟化點指標(biāo)從72. 3°C提高到86. 5°C，延度指標(biāo)從45. 3降低到37，雖然在高溫性能上有所提高，但是在低溫延度指標(biāo)上還有欠缺，這樣在冬季寒冷季節(jié)容易出現(xiàn)裂紋、集料脫落等路面病害。表I為實施例1-5的硅藻土復(fù)配SBS改性浙青與普通SBS改性浙青的性能對照表。表I不同硅藻土添加改性浙青指標(biāo)
權(quán)利要求
1.一種硅藻土復(fù)配SBS改性浙青，其特征在于，由以下重量百分比的原料制備而成基質(zhì)浙青85-90%,熱塑性丁苯橡膠3 6%,娃藻土 1 6%、橡膠油1 5%,硫磺2%，以上各原料重量百分比之和為100%。
2.如權(quán)利要求1所述的硅藻土復(fù)配SBS改性浙青，其特征在于，所述基質(zhì)浙青采用道路用直餾90#基質(zhì)浙青。
3.如權(quán)利要求1所述的硅藻土復(fù)配SBS改性浙青，其特征在于，所述熱塑性丁苯橡膠由SBS1301-1和SBS4303按照重量比5 1混合而成。
4.如權(quán)利要求1所述的硅藻土復(fù)配SBS改性浙青，其特征在于，所述橡膠油采用芳烴油。
5.如權(quán)利要求1所述的硅藻土復(fù)配SBS改性浙青，其特征在于，所述硅藻土由以下重量百分比的原料混合而成=SiO2 55 65%,Al2O3 15 25%,CaO 10 20%,Fe2O3為O 10%,上述各原料重量百分比之和為100%。
6.權(quán)利要求1所述的硅藻土復(fù)配SBS改性浙青的制備方法，其特征在于，具體包括如下步驟將基質(zhì)浙青加熱到180°C后，加入配方量的SBS改性劑、硅藻土和橡膠油得到混合物，將所述混合物使用剪切機勻速剪切或者膠體磨循環(huán)研磨混合均勻，然后在170 175°C條件下攪拌6小時,加入IOg硫磺,再攪拌I小時得到娃藻土復(fù)配SBS改性浙青產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種硅藻土復(fù)配SBS改性瀝青及其制備方法，由以下重量百分比的原料制備而成基質(zhì)瀝青85～90%，熱塑性丁苯橡膠(SBS)3～6%，硅藻土1～6%、橡膠油1～5%，硫磺2%，以上各原料重量百分比之和為100%。將基質(zhì)瀝青加熱到180℃后，加入配方量的SBS改性劑、硅藻土和橡膠油得到混合物，將所述混合物混合均勻，在170～175℃條件下攪拌6小時，加入2%硫磺，再攪拌1小時得到產(chǎn)品。與同類產(chǎn)品相比，使用本發(fā)明的方法制備得到的改性瀝青使軟化點高出10%以上，并節(jié)約高軟化點改性瀝青生產(chǎn)成本。因此，本發(fā)明的改性瀝青產(chǎn)品可作為一種特別適用于高溫地區(qū)理想道路工程路面材料。
文檔編號C08K13/02GK103059593SQ20131003390
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月29日
發(fā)明者紀(jì)小平, 胡魁, 劉羽, 王帥, 蔣默識, 岳光華, 靳延慶 申請人:長安大學(xué)