本發(fā)明涉及改性瀝青
技術領域：
，具體涉及一種道路用改性瀝青及制備方法。
背景技術：
：瀝青是由不同分子量的碳氫化合物及其非金屬衍生物組成的黑褐色復雜混合物，是高黏度有機液體的一種，呈液態(tài)，表面呈黑色，可溶于二硫化碳。瀝青是一種防水防潮和防腐的有機膠凝材料。瀝青主要可以分為煤焦瀝青、石油瀝青和天然瀝青三種：其中，煤焦瀝青是煉焦的副產品。石油瀝青是原油蒸餾后的殘渣。天然瀝青則是儲藏在地下，有的形成礦層或在地殼表面堆積。瀝青主要用于涂料、塑料、橡膠等工業(yè)以及鋪筑路面等。瀝青路面因其具有行車舒適、抗滑性能好、表面平整、噪聲低、養(yǎng)護維修方便、交通安全性高等優(yōu)點，在道路建設中得到了廣泛的應用。但是瀝青混合料屬于黏、彈、塑性綜合體，同時由于我國路面設計方法的局限性，瀝青路面在道路荷載以及自然環(huán)境的綜合作用下，存在著一下問題，主要表現(xiàn)為：其一，瀝青是一種非牛頓流體，黏性和流動性并存，因此瀝青路面在夏季高溫時易出現(xiàn)車轍，在冬季寒冷時易出現(xiàn)裂縫。其二，長期荷載作用下瀝青路面面層會出現(xiàn)松散、坑槽、老化、滲水等病害，瀝青路面使用性能下降，有可能危及人民生命財產安全。其三，冬季雨雪天氣路面結冰，不容易去除，給行人安全造成了巨大困擾。因此，開發(fā)一種價格低廉、制備工藝簡單、性能優(yōu)良的復合改性瀝青具有重要的現(xiàn)實意義。技術實現(xiàn)要素：針對現(xiàn)有技術中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種道路用改性瀝青及制備方法，所述道路用改性瀝青不僅具有較好的耐寒、防開裂、抗老化、高強度的特點，還具有一定的融雪防結冰的性能，大大提高了瀝青路面的使用安全性，具有較好的應用價值。本發(fā)明解決技術問題采用如下技術方案：本發(fā)明涉及一種道路用改性瀝青，包括如下重量份的各原料：瀝青70~90份、SBS20~30份、聚對苯二甲酸丁二醇酯10~20份、炭粉8~16份、凹凸棒石粘土15~30份、環(huán)氧樹脂5~15份、廢舊橡膠5~18份、聚丙烯纖維10~16份、纖維素醚5~12份、納米二氧化鈦5~10份、氯化鈉5~15份、硅酸鈉8~12份、填充劑10~30份、相容劑3~8份、軟化劑2~6份。優(yōu)選地，所述瀝青78份、SBS22份、聚對苯二甲酸丁二醇酯15份、炭粉12份、凹凸棒石粘土18份、環(huán)氧樹脂10份、廢舊橡膠15份、聚丙烯纖維12份、纖維素醚8份、納米二氧化鈦8份、氯化鈉12份、硅酸鈉10份、填充劑20份、相容劑5份、軟化劑5份。優(yōu)選地，所述凹凸棒石粘土為天然凹凸棒石粘土經提純、改性后與水混合得到的混合物。優(yōu)選地，所述填充劑為微孔碳酸鈣、滑石粉、高嶺土、硅藻土中的一種或者多種的混合。本發(fā)明還涉及一種制備道路用改性瀝青的方法，包括如下步驟：（1）稱取天然凹凸棒石粘土，粉碎后加入到容器中，加水攪拌均勻，然后置于超聲波中超聲10~20min，取上層懸濁液，置于離心機中離心10~20min，過濾得濾餅，將得到的濾餅與水混合，調節(jié)兩者比例，使得含水量為30%~50%，得到膏狀凹凸棒石粘土，備用；（2）按照配比稱取瀝青加入到反應罐中，升溫至150~190℃使得瀝青呈溶解可流動狀態(tài)，向反應罐中加入SBS、聚對苯二甲酸丁二醇酯、環(huán)氧樹脂、廢舊橡膠、聚丙烯纖維、纖維素醚、相容劑、軟化劑，攪拌混合反應2~4h，再向反應混合物中加入炭粉、膏狀凹凸棒石粘土、納米二氧化鈦、氯化鈉、硅酸鈉和填充劑，混合攪拌均勻，然后置于混煉機中混煉2~4h，冷卻即得所述改性瀝青。優(yōu)選地，所述步驟（1）中粉碎至粒徑為100~200目。優(yōu)選地，所述步驟（1）中制備懸濁液時加入水的量為凹凸棒石粘土重量的10~20倍。優(yōu)選地，所述步驟（2）中混煉機中混煉的溫度為150~160℃。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：（1）本發(fā)明所述的道路用改性瀝青，經多種改性劑改性，充分發(fā)揮了各改性劑的優(yōu)良性能，使得改性后的瀝青不僅具有較好的耐寒、防開裂、抗老化、高強度的特點，還具有一定的融雪防結冰的性能，大大提高了瀝青路面的使用安全性，具有較好的應用價值。（2）本發(fā)明所述的道路用改性瀝青中添加有膏狀凹凸棒粘土，具有較好的粘性和可塑性，乳化率較高，節(jié)省了乳化生產過程，降低了生產成本，有利于原料之間的乳化和粘結，使改性后的瀝青具有較高的粘結性能、抗剝落性能和較好的防水效果。由于凹凸棒土還具有較好的懸浮性、流平性及增稠性，因此，還可以代替原有的懸浮劑、增稠劑及穩(wěn)定劑，大大降低了原料消耗及原料成本。此外，由于凹凸棒石粘土為純天然物質，化學惰性，無污染，抑制微生物生長，吸收有毒揮發(fā)成分，綠色環(huán)保。（3）本發(fā)明所述道路用改性瀝青中添加有多種橡膠改性劑及聚丙烯纖維和纖維素醚，不僅使得改性瀝青具有較好的高低溫性能、較好的粘附性能、較好的力學強度，還能夠使得其具有較好的低溫抗裂性能，有效避免了由于瀝青路面開裂導致的人身安全隱患。（4）本發(fā)明所述道路用改性瀝青中添加有鈉鹽和炭粉，經過改性之后，使得瀝青路面結冰溫度大大降低，即使得飄落著瀝青路面的冰雪的凝固點大大降低，因此具有一定融雪及防止路面結冰的性能，大大提高了寒冷冬季出行安全性。（5）本發(fā)明中還添加有一定量的納米二氧化鈦能夠有效吸附并去除周圍環(huán)境中的甲醛、甲苯、二甲苯及一些污染物、臭氣、細菌、微生物等，將其分解成無害的二氧化碳和水，結合凹凸棒石粘土的吸附作用，有效避免瀝青釋放出有毒有害物質，為人們提供一個安全的路面環(huán)境。具體實施方式下面結合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。下列實施例中未注明具體條件的實驗方法，通常按照常規(guī)條件，例如Sambrook等分子克?。簩嶒炇沂謨裕∟ewYork:ColdSpringHarborLaboratoryPress,1989）中所述的條件，或按照制造廠商所建議的條件實施例1：本發(fā)明優(yōu)選實施例的一種道路用改性瀝青及制備方法；所述道路用改性瀝青，由如下重量份數(shù)的各原料制備而成：瀝青78份、SBS22份、聚對苯二甲酸丁二醇酯15份、炭粉12份、凹凸棒石粘土18份、環(huán)氧樹脂10份、廢舊橡膠15份、聚丙烯纖維12份、纖維素醚8份、納米二氧化鈦8份、氯化鈉12份、硅酸鈉10份、填充劑20份、相容劑5份、軟化劑5份。所述凹凸棒石粘土為天然凹凸棒石粘土經提純、改性后與水混合得到的混合物，具有較好的粘性和可塑性，乳化率較高，節(jié)省了乳化生產過程，降低了生產成本，有利于原料之間的乳化和粘結，使改性后的瀝青具有較高的粘結性能、抗剝落性能和較好的防水效果。由于凹凸棒土還具有較好的懸浮性、流平性及增稠性，因此，還可以代替原有的懸浮劑、增稠劑及穩(wěn)定劑，大大降低了原料消耗及原料成本。所述填充劑為微孔碳酸鈣、滑石粉和硅藻土的混合物。本發(fā)明所述道路用改性瀝青的制備方法，包括如下步驟：（1）稱取天然凹凸棒石粘土，粉碎至粒徑為100~200目，然后加入到容器中，加入凹凸棒石粘土重量的15倍的水，攪拌均勻，然后置于超聲波中超聲15min，取上層懸濁液，置于離心機中離心12min，過濾得濾餅，將得到的濾餅與水混合，調節(jié)兩者比例，使得含水量為50%，得到膏狀凹凸棒石粘土，備用；（2）按照配比稱取瀝青加入到反應罐中，升溫至160~170℃使得瀝青呈溶解可流動狀態(tài)，向反應罐中加入SBS、聚對苯二甲酸丁二醇酯、環(huán)氧樹脂、廢舊橡膠、聚丙烯纖維、纖維素醚、相容劑、軟化劑，攪拌混合反應3h，再向反應混合物中加入炭粉、膏狀凹凸棒石粘土、納米二氧化鈦、氯化鈉、硅酸鈉和填充劑，混合攪拌均勻，然后置于150~160℃的混煉機中混煉3h，冷卻即得所述改性瀝青。實施例2：本發(fā)明優(yōu)選實施例的一種道路用改性瀝青及制備方法；所述道路用改性瀝青，由如下重量份數(shù)的各原料制備而成：瀝青70份、SBS20份、聚對苯二甲酸丁二醇酯10份、炭粉8份、凹凸棒石粘土15份、環(huán)氧樹脂5份、廢舊橡膠5份、聚丙烯纖維10份、纖維素醚5份、納米二氧化鈦5份、氯化鈉5份、硅酸鈉8份、填充劑10份、相容劑3份、軟化劑2份。所述凹凸棒石粘土為天然凹凸棒石粘土經提純、改性后與水混合得到的混合物。所述填充劑為微孔碳酸鈣和硅藻土中的混合物。本發(fā)明還涉及一種制備道路用改性瀝青的方法，包括如下步驟：（1）稱取天然凹凸棒石粘土，粉碎至粒徑為100~200目，然后加入到容器中，加入凹凸棒石粘土重量的10倍的水，攪拌均勻，然后置于超聲波中超聲10min，取上層懸濁液，置于離心機中離心10min，過濾得濾餅，將得到的濾餅與水混合，調節(jié)兩者比例，使得含水量為30%，得到膏狀凹凸棒石粘土，備用；（2）按照配比稱取瀝青加入到反應罐中，升溫至150~160℃使得瀝青呈溶解可流動狀態(tài)，向反應罐中加入SBS、聚對苯二甲酸丁二醇酯、環(huán)氧樹脂、廢舊橡膠、聚丙烯纖維、纖維素醚、相容劑、軟化劑，攪拌混合反應4h，再向反應混合物中加入炭粉、膏狀凹凸棒石粘土、納米二氧化鈦、氯化鈉、硅酸鈉和填充劑，混合攪拌均勻，然后置于150~160℃的混煉機中混煉2h，冷卻即得所述改性瀝青。實施例3：本發(fā)明優(yōu)選實施例的一種道路用改性瀝青及制備方法；所述道路用改性瀝青，由如下重量份數(shù)的各原料制備而成：瀝青90份、SBS30份、聚對苯二甲酸丁二醇酯20份、炭粉16份、凹凸棒石粘土30份、環(huán)氧樹脂15份、廢舊橡膠18份、聚丙烯纖維16份、纖維素醚12份、納米二氧化鈦10份、氯化鈉15份、硅酸鈉12份、填充劑30份、相容劑8份、軟化劑6份。所述凹凸棒石粘土為天然凹凸棒石粘土經提純、改性后與水混合得到的混合物。所述填充劑為微孔碳酸鈣、高嶺土、硅藻土中的混合物。本發(fā)明還涉及一種制備道路用改性瀝青的方法，包括如下步驟：（1）稱取天然凹凸棒石粘土，粉碎至粒徑為100~200目，然后加入到容器中，加入凹凸棒石粘土重量的20倍的水，攪拌均勻，然后置于超聲波中超聲20min，取上層懸濁液，置于離心機中離心20min，過濾得濾餅，將得到的濾餅與水混合，調節(jié)兩者比例，使得含水量為50%，得到膏狀凹凸棒石粘土，備用；（2）按照配比稱取瀝青加入到反應罐中，升溫至170~190℃使得瀝青呈溶解可流動狀態(tài)，向反應罐中加入SBS、聚對苯二甲酸丁二醇酯、環(huán)氧樹脂、廢舊橡膠、聚丙烯纖維、纖維素醚、相容劑、軟化劑，攪拌混合反應2h，再向反應混合物中加入炭粉、膏狀凹凸棒石粘土、納米二氧化鈦、氯化鈉、硅酸鈉和填充劑，混合攪拌均勻，然后置于150~160℃的混煉機中混煉4h，冷卻即得所述改性瀝青。對比例：將實施例1~3制備得到的改性瀝青與常規(guī)瀝青（對照組）進行性能測試。一句JTJE20-2011《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》的相關規(guī)定，采用紫外光老化試驗對本發(fā)明道路改性瀝青老化后進行針入度、軟化點和延度試驗，具體實驗結果如下表所示：針入度25℃（mm）軟化點（℃）延度（15℃/cm）凝固點（℃）實施例17150.295.6-16實施例26547.691.7-12實施例36950.393.5-15對照組6042.323.70由上表可知，本發(fā)明所述改性瀝青具有較好的耐寒、防開裂、抗老化、高強度的特點，還具有一定的融雪防結冰的性能，大大提高了瀝青路面的使用安全性，具有較好的應用價值。此外，所述改性的制備方法簡單、操作方便，制備條件溫和，適合工業(yè)化生產。以上對本發(fā)明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的范圍內做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實質內容。當前第1頁1 2 3