本發(fā)明屬于道路工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種橡膠與SBS復(fù)合改性瀝青。
背景技術(shù)：
瀝青路面是我國(guó)公路路面的主要形態(tài)。2006年，我國(guó)公路建設(shè)總里程比2005年增加11.18萬(wàn)公里，投資6231.05億元。整個(gè)“十一五”期間，我國(guó)公路網(wǎng)總里程增加63.9萬(wàn)公里，預(yù)計(jì)“十二五”期間增加50多萬(wàn)公里。預(yù)計(jì)到“十二五”末，我國(guó)公路網(wǎng)總里程達(dá)到450萬(wàn)公里，國(guó)家高速公路約12萬(wàn)公里，普通國(guó)道約22萬(wàn)公里。大量的道路新建工程和舊道路再建設(shè)對(duì)瀝青混合料需求量巨大，而道路建設(shè)質(zhì)量要求的提高要求更高質(zhì)量的瀝青結(jié)合料，橡膠瀝青是一個(gè)主要的發(fā)展方向。
目前越來(lái)越多的材料被用作改性劑來(lái)制備性能更優(yōu)良的改性瀝青，對(duì)改性瀝青的研究也越來(lái)越多，越來(lái)越多深入。其中，國(guó)內(nèi)外對(duì)SBS改性瀝青和膠粉改性瀝青研究和報(bào)道最多。
SBS改性瀝青主要使用兩類(lèi)摻配方法，一是固態(tài)摻入法，即把熱塑性丁苯橡膠SBS通過(guò)加熱與高速剪切，穩(wěn)定分散在瀝青中；另一種方法是使用有機(jī)溶劑把熱塑性丁苯橡膠SBS溶解后再摻入?，F(xiàn)有的改性瀝青使用的熱塑性丁苯橡膠SBS或熱塑性橡膠SIS一般為固體顆粒，通常用來(lái)改性瀝青的生產(chǎn)方法如下：在高溫下，將固體熱塑性丁苯橡膠SBS摻入熱熔化的瀝青中，通過(guò)膠體磨或高速剪切的方法形成共混的瀝青/熱塑性丁苯橡膠SBS體系。這種改性瀝青加工方法存在易引起材料的老化；加工成本高；加工好的改性瀝青熱貯存穩(wěn)定性不好，質(zhì)量不穩(wěn)定，主要表現(xiàn)在軟化點(diǎn)低，易老化等方面。
現(xiàn)有采用廢舊的橡膠粉為瀝青改性劑時(shí)，通常需要將大量橡膠粉末運(yùn)送到瀝青鋪設(shè)現(xiàn)場(chǎng)，在施工現(xiàn)場(chǎng)，將橡膠粉末投入到加熱的瀝青中進(jìn)行改性，橡膠粉末運(yùn)輸不便，在施工現(xiàn)場(chǎng)與瀝青混合加熱不均勻，橡膠粉末往往沉淀到融化的瀝青底部，難以形成立體的均勻分散結(jié)構(gòu)；同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)，產(chǎn)生大量有毒有害氣體，空氣污染十分嚴(yán)重；另外，橡膠粉末在加熱混合時(shí)極易燃燒，造成嚴(yán)重的事故，使得采用橡膠粉末現(xiàn)場(chǎng)改性具有較大的安全隱患。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種穩(wěn)定性好，質(zhì)量穩(wěn)定，加工成本低，制備方便、安全，性能優(yōu)異的新型橡膠與SBS復(fù)合改性瀝青。
為解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案：
一種橡膠與SBS復(fù)合改性瀝青，其原料配方包含基質(zhì)瀝青100重量份；塑化橡膠稠粘顆粒10～30重量份；熱塑性丁苯橡膠水性膠乳3～15重量份；橡膠油0.3-5重量份；穩(wěn)定劑0.1～0.5重量份，其中；塑化橡膠稠粘顆粒由廢舊輪胎橡膠粉、聚乙烯、二氧化硅和潤(rùn)滑油，通過(guò)攪拌、加熱、擠出、冷卻切割得到；熱塑性丁苯橡膠水性膠乳由SBS 20％-60％，表面活性劑0.1％-30％，羥丙基甲基纖維素0.1％-20％，電解質(zhì)0.1％-10％以及其余為水組成。
進(jìn)一步地，塑化橡膠稠粘顆粒中，廢舊輪胎橡膠粉、聚乙烯、二氧化硅以及潤(rùn)滑油的質(zhì)量比為80-90：2-5：1-3：3-7。
塑化橡膠稠粘顆粒的一個(gè)更具體的制備方法為將輪胎橡膠粉、聚乙烯、二氧化硅和橡膠油加入反應(yīng)容器中，并進(jìn)行攪拌，然后在160℃左右通過(guò)擠壓機(jī)加熱擠出，待冷卻后切割成顆粒狀，即得。
進(jìn)一步地，所述表面活性劑是壬基酚聚氧乙烯醚或辛基酚聚氧乙烯醚或二者的混合物。
進(jìn)一步地，所述電解質(zhì)為氯化鈉、氯化鉀及氯化鈣中的一種或多種的組合。
優(yōu)選地，所述熱塑性丁苯橡膠水性膠乳由SBS 20％-40％，表面活性劑5％-15％，羥丙基甲基纖維素5％-10％，電解質(zhì)3％-8％以及其余為水組成。
進(jìn)一步地，所述的熱塑性丁苯橡膠水性膠乳通過(guò)以下步驟制備得到：
1)將SBS加入有機(jī)溶劑中，加熱到70℃-75℃，并攪拌，使SBS變成溶液狀態(tài)；
2)乳化：在剪切速度：2500轉(zhuǎn)/分-3000轉(zhuǎn)/分下向該溶液慢慢加入溶有表面活性劑、電解質(zhì)的水溶液，然后，將轉(zhuǎn)速調(diào)到高速剪切：7500轉(zhuǎn)/分-8000轉(zhuǎn)/分熱塑性橡膠顆粒破碎到1微米以下，通過(guò)乳化得到乳液狀熱塑性橡膠液體；
3)回收乳液狀熱塑性橡膠液體中的有機(jī)溶劑，就得到熱塑性丁苯橡膠水性膠乳。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，橡膠與SBS復(fù)合改性瀝青的原料配方包含基質(zhì)瀝青100重量份；塑化橡膠稠粘顆粒15～25重量份；熱塑性丁苯橡膠水性膠乳5～10重量份；橡膠油0.3-3重量份；穩(wěn)定劑0.1～0.2重量份。
由于采取以上技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：
(1)本發(fā)明將橡膠與SBS復(fù)合進(jìn)行瀝青改性，相比于普通改性瀝青，改性瀝青性能有了很大提高，增加了黏度的主要評(píng)價(jià)指標(biāo)，很好地控制了瀝青的高溫性能，能夠很好地適用于高等級(jí)瀝青路面，低溫脆裂、高溫流淌，對(duì)應(yīng)變值適應(yīng)性和耐疲勞性差等缺點(diǎn)也得到很大的改善。
(2)本發(fā)明采用特定的液體熱塑性丁苯橡膠SBS來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的SBS固體用來(lái)生產(chǎn)橡膠與SBS復(fù)合改性瀝青，液體熱塑性丁苯橡膠SBS很容易與其他組分混合均勻，簡(jiǎn)化了改性瀝青生產(chǎn)工藝，節(jié)約了設(shè)備投資，同時(shí)避免了高溫加工過(guò)程中材料的老化，同時(shí)本發(fā)明的橡膠與SBS復(fù)合改性瀝青性能更加穩(wěn)定。
(3)本發(fā)明通過(guò)將橡膠粉制成塑化橡膠稠粘顆粒，大大提高了橡膠粉與體系的相容性，降低加工溫度和提高分散性能，保證產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，便于運(yùn)輸，安全性好等特點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，但本發(fā)明不限于以下實(shí)施例。
實(shí)施例1：
本例提供一種熱塑性丁苯橡膠水性膠乳，其由SBS 20％，表面活性劑10％，羥丙基甲基纖維素10％，電解質(zhì)3％以及其余為水組成。其中，表面活性劑為壬基酚聚氧乙烯醚，電解質(zhì)為氯化鈉。
熱塑性丁苯橡膠水性膠乳的制備過(guò)程如下：
1)首先將熱塑性丁苯橡膠SBS固體加入到盛有氯丙烷的反應(yīng)器中，加溫升至70℃，并在300-400轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下攪拌，使熱塑性丁苯橡膠SBS完全溶解，然后加入壬基酚聚氧乙烯醚，獲得液態(tài)混合物；
2)在盛有水的反應(yīng)器中，緩慢加入羥丙基甲基纖維素，并攪拌至全部溶解，然后，加入壬基酚聚氧乙烯醚，再向上述溶液中加入氯化鈉，攪拌至完全溶解；
3)先向步驟1)所得液態(tài)混合物中加入步驟2)所得溶液，啟動(dòng)高速剪切乳化裝置，邊剪切邊慢慢加入步驟2)所得溶液，在3000轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下，剪切15分鐘，然后，8000轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下剪切8分；
4)在80℃、0.07MPa的壓力下蒸餾，回收其中的氯丙烷，即得熱塑性丁苯橡膠水性膠乳。
實(shí)施例2：
本例提供一種熱塑性丁苯橡膠水性膠乳，其由SBS 40％，表面活性劑12％，羥丙基甲基纖維素6％，電解質(zhì)3％以及其余為水組成。其中，表面活性劑為壬基酚聚氧乙烯醚，電解質(zhì)為氯化鈉。熱塑性丁苯橡膠水性膠乳的制備同實(shí)施例1。
實(shí)施例3：
本例提供一種塑化橡膠稠粘顆粒，其由廢舊輪胎橡膠粉、聚乙烯、二氧化硅以及潤(rùn)滑油按質(zhì)量比為80：2：2：5，通過(guò)攪拌、加熱、擠出、冷卻切割制得。
實(shí)施例4：
本例提供一種塑化橡膠稠粘顆粒，其由廢舊輪胎橡膠粉、聚乙烯、二氧化硅以及潤(rùn)滑油按質(zhì)量比為85：3：1：3，通過(guò)攪拌、加熱、擠出、冷卻切割制得。
實(shí)施例5：
本例提供一種橡膠與SBS復(fù)合改性瀝青，以重量計(jì)包括下列組分：基質(zhì)瀝青100重量份；實(shí)施例3所得塑化橡膠稠粘顆粒12重量份；實(shí)施例1所得熱塑性丁苯橡膠水性膠乳15重量份；橡膠油2.9重量份；穩(wěn)定劑0.1重量份。
橡膠與SBS復(fù)合改性瀝青的制備方法為：將瀝青加入攪拌罐內(nèi)，加熱至180℃，加入橡膠油,攪拌30分鐘，加入塑化橡膠稠粘顆粒，攪拌30分鐘，開(kāi)啟剪切機(jī)對(duì)物料進(jìn)行剪切一個(gè)小時(shí)，加入穩(wěn)定劑繼續(xù)攪拌一個(gè)小時(shí)，然后噴入熱塑性丁苯橡膠水性膠乳，攪拌均勻，即得。
實(shí)施例6：
本例提供一種橡膠與SBS復(fù)合改性瀝青，以重量計(jì)包括下列組分：基質(zhì)瀝青100重量份；實(shí)施例4所得塑化橡膠稠粘顆粒20重量份；實(shí)施例2所得熱塑性丁苯橡膠水性膠乳6重量份；橡膠油3.9重量份；穩(wěn)定劑0.1重量份。
橡膠與SBS復(fù)合改性瀝青的制備方法為：將瀝青加入攪拌罐內(nèi)，加熱至180℃，加入橡膠油,攪拌30分鐘，加入塑化橡膠稠粘顆粒，攪拌30分鐘，開(kāi)啟剪切機(jī)對(duì)物料進(jìn)行剪切一個(gè)小時(shí)，加入穩(wěn)定劑繼續(xù)攪拌一個(gè)小時(shí)，然后噴入熱塑性丁苯橡膠水性膠乳，攪拌均勻，即得。
以上對(duì)本發(fā)明做了詳盡的描述，其目的在于讓熟悉此領(lǐng)域技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并加以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡根據(jù)本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。