本發(fā)明屬于道路建筑材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種乳化瀝青改性材料、制備方法及其在制備改性乳化瀝青中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：乳化瀝青是常用的常溫拌和瀝青混合料粘結(jié)材料，該材料在使用過(guò)程中不需要加熱，因此用于瀝青路面施工和養(yǎng)護(hù)過(guò)程中具有獨(dú)特的優(yōu)越性。改性乳化瀝青是將改性材料加入到乳化瀝青中使乳化瀝青蒸發(fā)殘留物具有改性乳化瀝青的性能，從而使得改性乳化瀝青能夠更好地滿足路用性能的要求。苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物sbs具有良好的力學(xué)性質(zhì)，對(duì)瀝青具有很好的改性效果，目前已成為世界上最為普遍使用的道路瀝青改性材料，從sbs的結(jié)構(gòu)上分為線型和星型兩種，一般來(lái)說(shuō)，星型sbs改性瀝青的效果優(yōu)于線型sbs。然而，目前將sbs材料用于改性瀝青的方法并不多，這主要是由于sbs改性瀝青粘度高，具有難乳化的特點(diǎn)，不容易得到穩(wěn)定的sbs改性乳化瀝青。而將sbs材料直接加入到乳化瀝青中的方法也不容易實(shí)現(xiàn)，盡管有報(bào)道利用甲苯將sbs溶脹，然后使用乳化劑將其做成水包油乳液，最后減壓蒸餾將甲苯蒸除而制成了sbs膠乳，但是這種工藝存在操作復(fù)雜、溶劑殘留、能源浪費(fèi)和綜合成本較高等缺陷。輪胎橡膠具有優(yōu)異的力學(xué)性能，將它作為瀝青的改性材料可以大幅度改善瀝青材料對(duì)自然環(huán)境溫度的適應(yīng)能力，提高低溫抗開裂性能。因此，橡膠瀝青技術(shù)得到了廣泛關(guān)注，橡膠瀝青是利用廢舊橡膠輪胎磨細(xì)制得橡膠粉進(jìn)行改性的瀝青，不僅具有非常突出的低溫柔性和抗裂能力，而且可以大量回收利用廢舊輪胎，有效緩解廢棄輪胎導(dǎo)致的“黑色污染”問題。然而，橡膠瀝青粘度高難以乳化，并且橡膠粉自身表面呈憎水特性，難以在乳化瀝青中直接分散，這就限制了橡膠粉在乳化瀝青材料中的應(yīng)用。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供了一種制備工藝簡(jiǎn)單且成本相對(duì)低廉的乳化瀝青改性材料及其制備方法，該乳化瀝青改性材料制得的乳化瀝青具有良好的路用性能。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案，一種乳化瀝青改性材料，其特征在于是由以下重量份的原料制備而成的：多聚磷酸6-12份、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物12-24份、橡膠粉18-36份、非離子瀝青乳化劑12-22份和去離子水50-70份，其中橡膠粉為子午線廢舊輪胎生產(chǎn)的80目橡膠粉。進(jìn)一步優(yōu)選，所述多聚磷酸、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物與橡膠粉的質(zhì)量比為1:2:3。進(jìn)一步優(yōu)選，所述苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物為星型聚合結(jié)構(gòu)，相對(duì)分子質(zhì)量為15萬(wàn)-20萬(wàn)。本發(fā)明所述的乳化瀝青改性材料的制備方法，其特征在于具體步驟為：(1)將6-12重量份的多聚磷酸加熱至105℃并保溫；(2)將12-24重量份的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物和18-36重量份的橡膠粉加熱至65℃，然后將其加入到步驟(1)保溫的多聚磷酸中，升溫至120℃并保溫3h；(3)將步驟(2)得到的混合物料降至室溫后加入12-22重量份的非離子瀝青乳化劑，再以300r/min的轉(zhuǎn)速攪拌30min，然后邊攪拌邊加入50-70重量份的去離子水，持續(xù)攪拌直至均勻乳液形成即制得乳化瀝青改性材料。本發(fā)明所述的乳化瀝青改性材料在制備改性乳化瀝青中的應(yīng)用，其特征在于具體過(guò)程為：將乳化瀝青改性材料直接加入到固含量為60％的乳化瀝青中攪拌混合均勻即制得改性乳化瀝青，其中乳化瀝青改性材料與乳化瀝青的質(zhì)量比為1:50。本發(fā)明的乳化瀝青改性材料中星型sbs和橡膠粉作為高聚物改性材料，綜合了星型sbs和橡膠粉的性能優(yōu)勢(shì)，可以賦予乳化瀝青蒸發(fā)殘留物優(yōu)異的力學(xué)性能，而且通過(guò)橡膠粉的作用可以降低sbs的用量，從而有效降低材料成本；多聚磷酸對(duì)sbs進(jìn)行化學(xué)接枝改性，使得sbs具有親水性能，從而提高其被乳化的能力，并使橡膠粉脫硫液化，進(jìn)而使其在乳化瀝青中具有良好的相容性，并且多聚磷酸作為無(wú)機(jī)聚合物，可以有效提高乳化瀝青蒸發(fā)殘留物的高溫性能；非離子瀝青乳化劑不會(huì)在水中電解，制備的改性劑乳液不帶有正負(fù)電荷，因此既能用于陽(yáng)離子乳化瀝青的改性，又能用于陰離子乳化瀝青的改性，并且非離子瀝青乳化劑與離子型乳化劑配伍性良好，可以有效提高改性乳化瀝青的穩(wěn)定性。這些組分及配比的組合是通過(guò)大量試驗(yàn)確定的，在這樣的原料組成及配比下可以使改性乳化瀝青具有高溫性能和低溫性能的優(yōu)良平衡。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果：1、本發(fā)明的乳化瀝青改性材料生產(chǎn)工藝中不使用溶劑，不僅避免了環(huán)境污染，而且避免了溶劑殘留對(duì)乳化瀝青蒸發(fā)物性能的負(fù)面影響，并且具有簡(jiǎn)單便捷的技術(shù)優(yōu)勢(shì)；2、本發(fā)明的乳化瀝青改性材料采用常規(guī)的方法對(duì)乳化瀝青進(jìn)行改性，即直接將乳化瀝青改性材料加入到乳化瀝青中，攪拌均勻即可完成乳化瀝青的改性。具體實(shí)施方式以下通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的上述內(nèi)容做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但不應(yīng)該將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)施例，凡基于本發(fā)明上述內(nèi)容實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。在以下實(shí)施例和對(duì)比例中，通過(guò)改性乳化瀝青的性能指標(biāo)來(lái)反映乳化瀝青改性材料的改性效果。按照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》(jtge20-2011)中t0605-2011“瀝青延度試驗(yàn)”、t0606-2011“瀝青軟化點(diǎn)試驗(yàn)(環(huán)球法)”分別獲得改性乳化瀝青以下指標(biāo)：5℃延度和軟化點(diǎn)。5℃延度反映改性乳化瀝青的低溫性能，數(shù)值越大則說(shuō)明低溫性能越好；軟化點(diǎn)是指在一定條件下，瀝青達(dá)到某一稠度時(shí)的溫度，數(shù)值越高則表明高溫性能越好。實(shí)施例本發(fā)明實(shí)施例1-3乳化瀝青改性材料的原料組成配比見表1：表1乳化瀝青改性材料的原料組成配比(kg)實(shí)施例多聚磷酸sbs橡膠粉非離子瀝青乳化劑去離子水1612181250281827176031224362270本發(fā)明實(shí)施例1-3乳化瀝青改性材料的制備方法為：(1)按照表1所述乳化瀝青改性材料的原料組成配比分別準(zhǔn)備各種原料；(2)將多聚磷酸加熱至105℃并保溫；(3)將苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物sbs和橡膠粉加熱至65℃，再將其加入到步驟(2)保溫的多聚磷酸中，然后升溫至120℃并保溫3h；(4)將步驟(3)得到的混合物料降至室溫后加入非離子瀝青乳化劑，再以300r/min的轉(zhuǎn)速攪拌30min，然后邊攪拌邊加入去離子水，持續(xù)攪拌直至均勻乳液形成即制得乳化瀝青改性材料。將制得的乳化瀝青改性材料40g直接加入到2000g固含量為60％的乳化瀝青中并攪拌混合均勻制得改性乳化瀝青，測(cè)試改性乳化瀝青的性能指標(biāo)，測(cè)試結(jié)果見表2。對(duì)比例選用sbr膠乳作為乳化瀝青改性劑，取sbr膠乳40g直接加入到2000g固含量為60％的乳化瀝青中并攪拌混合均勻制得改性乳化瀝青，測(cè)試改性乳化瀝青的性能指標(biāo)，測(cè)試結(jié)果見表2：表2改性乳化瀝青性能檢測(cè)結(jié)果上述表2中各實(shí)施例和對(duì)比例的5℃延度和軟化點(diǎn)測(cè)試數(shù)據(jù)說(shuō)明，無(wú)論是在單一性能上，還是在綜合性能上，本發(fā)明的乳化瀝青改性材料所改性的乳化瀝青性能都明顯優(yōu)于對(duì)比例的改性乳化瀝青性能。以上實(shí)施例描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征及優(yōu)點(diǎn)，本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明原理的范圍下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)均落入本發(fā)明保護(hù)的范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)12