本發(fā)明屬于道路材料，具體涉及一種高性能復(fù)合改性瀝青及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、瀝青鋪裝作為橋梁體系中最薄弱的構(gòu)造物，是制約工程壽命和通行能力的最大障礙，也是橋梁開放和安全運(yùn)行的核心。

2、時至今日，土木工程質(zhì)量及壽命大幅提升，而橋面鋪裝早期病害頻發(fā)、使用壽命與設(shè)計需求相差甚遠(yuǎn)，這主要受制于瀝青基體作為黏彈性材料，在考慮荷載、溫度與時間的疊加效應(yīng)后，其對基面變形與溫度變幅的適應(yīng)能力嚴(yán)重受限，進(jìn)而出現(xiàn)拉裂損傷，并衍生出開裂、坑洞、脫層等多種型式的結(jié)構(gòu)破壞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種高性能復(fù)合改性瀝青及其制備方法，以解決上述問題。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明提供一種高性能復(fù)合改性瀝青，所述改性瀝青由100份道路石油瀝青、3-9份馬來酸酐接枝苯乙烯類熱塑性彈性體、2-6份礦物油、1-5份高密度氫鍵的樹枝狀分子、5-20份反應(yīng)型樹脂、0.3-1.2份抗老化劑組成。

4、進(jìn)一步地，所述馬來酸酐接枝苯乙烯類熱塑性彈性體為mah接枝sebs、mah接枝sbs中的至少一種，或二者的混合物，接枝率不小于1.2％。

5、進(jìn)一步地，所述高密度氫鍵的樹枝狀分子為純度不小于98％的單寧酸。

6、進(jìn)一步地，所述反應(yīng)型樹脂由主劑和固化劑組成，其中主劑由質(zhì)量比為50-90：10-30：10-30的聚氨酯改性環(huán)氧樹脂、縮水甘油酯和超支化環(huán)氧樹脂組成；所述聚氨酯改性環(huán)氧樹脂為epu-133、epu-133l、epu-133s中的至少一種；所述縮水甘油酯為鄰苯二甲酸二縮水甘油酯、二聚酸二縮水甘油酯、癸二酸二縮水甘油酯、壬二酸二縮水甘油酯中的至少一種；所述超支化環(huán)氧樹脂的環(huán)氧值為0.15-0.2mol/100g，分子量為3000-4000。

7、進(jìn)一步地，所述固化劑由質(zhì)量比為70-120：10-30：10-20的長碳鏈不飽和伯胺、芳香胺和端氨基超支化聚酰胺組成；所述長碳鏈不飽和伯胺為順式油基伯胺；所述芳香胺固化劑為4，4’-二硫代二苯胺、雙(2-氨基苯基)二硫、4，4'-二氨基二苯二硫中的一種或多種；所述端氨基超支化聚酰胺的氨基數(shù)為3-15mol，分子量為300-2000。

8、進(jìn)一步地，所述抗老化劑為紫外線吸收劑和受阻胺光穩(wěn)定劑的復(fù)合物，二者質(zhì)量比為1：1；所述紫外線吸收劑為uv531、uv24、uv284或uv49中的至少一種；所述受阻胺光穩(wěn)定劑為hs-944。

9、進(jìn)一步地，還包括一種高性能復(fù)合改性瀝青的制備方法，包括以下步驟，

10、s1、將道路石油瀝青加熱后，再加入礦物油、馬來酸酐接枝苯乙烯類熱塑性彈性體，剪切60-90min，繼續(xù)加入高密度氫鍵的樹枝狀分子、抗老化劑，并持續(xù)攪拌30-60min，溫度保持在170-185℃，制成混合物a；

11、s2、將聚氨酯改性環(huán)氧樹脂、縮水甘油酯和超支化環(huán)氧樹脂混合均勻制成主劑；將長碳鏈不飽和伯胺、芳香胺和端氨基超支化聚酰胺制成固化劑；將主劑和固化劑混合均勻，制成反應(yīng)型樹脂；

12、s3、按比例將反應(yīng)型樹脂加入混合物a中，攪拌5-15min，制得高性能復(fù)合改性瀝青。

13、進(jìn)一步地，所述步驟s1中，道路石油瀝青加熱溫度為170-180℃；加入礦物油、馬來酸酐接枝苯乙烯類熱塑性彈性體混合后的剪切速率為3000-4000r/min。

14、進(jìn)一步地，所述步驟s2中，主劑和固化劑的混合溫度為30-50℃。

15、進(jìn)一步地，所述步驟s3中，反應(yīng)型樹脂與混合物a的反應(yīng)溫度為170-185℃。

16、本發(fā)明的有益效果在于：

17、1、本發(fā)明中，馬來酸酐接枝苯乙烯類熱塑性彈性體能調(diào)控改性劑和道路瀝青的相結(jié)構(gòu)，單寧酸豐富的酚羥基與酚環(huán)反應(yīng)位點(diǎn)，可以在界面處形成有效的高密度交互作用點(diǎn)，與反應(yīng)型樹脂-馬來酸酐接枝苯乙烯類熱塑性彈性體在瀝青體系中共同構(gòu)筑了動態(tài)共價鍵-氫鍵的鍵合網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，顯著提升瀝青與改性劑在寬溫域的界面相容性，降低改性瀝青流動性轉(zhuǎn)變溫度窗口的同時，也可以保證混合料的高韌性。

18、2、本發(fā)明的高性能復(fù)合改性瀝青顯著提升了混合料施工和易性、降低熱氧老化程度；也提升了高溫性能、低溫性能和疲勞壽命，解決了高應(yīng)變、大溫差下鋼橋面與鋪裝層協(xié)同持久變形的技術(shù)難題。

19、3、本發(fā)明的高性能復(fù)合改性瀝青制備方法簡單，原料易得，能夠大規(guī)模適用于實(shí)際應(yīng)用。

20、本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征將在隨后的說明書中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的，或者本領(lǐng)域技術(shù)人員可以從本發(fā)明的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本發(fā)明的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn)可以通過下面的說明書來實(shí)現(xiàn)和獲得。

技術(shù)特征：

1.一種高性能復(fù)合改性瀝青，其特征在于：所述改性瀝青由100份道路石油瀝青、3-9份馬來酸酐接枝苯乙烯類熱塑性彈性體、2-6份礦物油、1-5份高密度氫鍵的樹枝狀分子、5-20份反應(yīng)型樹脂、0.3-1.2份抗老化劑組成。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高性能復(fù)合改性瀝青，其特征在于：所述馬來酸酐接枝苯乙烯類熱塑性彈性體為mah接枝sebs、mah接枝sbs中的至少一種，或二者的混合物，接枝率不小于1.2％。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高性能復(fù)合改性瀝青，其特征在于：所述高密度氫鍵的樹枝狀分子為純度不小于98％的單寧酸。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高性能復(fù)合改性瀝青，其特征在于：所述反應(yīng)型樹脂由主劑和固化劑組成，其中主劑由質(zhì)量比為50-90：10-30：10-30的聚氨酯改性環(huán)氧樹脂、縮水甘油酯和超支化環(huán)氧樹脂組成；所述聚氨酯改性環(huán)氧樹脂為epu-133、epu-133l、epu-133s中的至少一種；所述縮水甘油酯為鄰苯二甲酸二縮水甘油酯、二聚酸二縮水甘油酯、癸二酸二縮水甘油酯、壬二酸二縮水甘油酯中的至少一種；所述超支化環(huán)氧樹脂的環(huán)氧值為0.15-0.2mol/100g，分子量為3000-4000。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高性能復(fù)合改性瀝青，其特征在于：所述固化劑由質(zhì)量比為70-120：10-30：10-20的長碳鏈不飽和伯胺、芳香胺和端氨基超支化聚酰胺組成；所述長碳鏈不飽和伯胺為順式油基伯胺；所述芳香胺固化劑為4，4’-二硫代二苯胺、雙(2-氨基苯基)二硫、4，4'-二氨基二苯二硫中的一種或多種；所述端氨基超支化聚酰胺的氨基數(shù)為3-15mol，分子量為300-2000。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高性能復(fù)合改性瀝青，其特征在于：所述抗老化劑為紫外線吸收劑和受阻胺光穩(wěn)定劑的復(fù)合物，二者質(zhì)量比為1：1；所述紫外線吸收劑為uv531、uv24、uv284或uv49中的至少一種；所述受阻胺光穩(wěn)定劑為hs-944。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的一種高性能復(fù)合改性瀝青，還包括一種高性能復(fù)合改性瀝青的制備方法，其特征在于：包括以下步驟，

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種高性能復(fù)合改性瀝青的制備方法，其特征在于：所述步驟s1中，道路石油瀝青加熱溫度為170-180℃；加入礦物油、馬來酸酐接枝苯乙烯類熱塑性彈性體混合后的剪切速率為3000-4000r/min。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種高性能復(fù)合改性瀝青的制備方法，其特征在于：所述步驟s2中，主劑和固化劑的混合溫度為30-50℃。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種高性能復(fù)合改性瀝青的制備方法，其特征在于：所述步驟s3中，反應(yīng)型樹脂與混合物a的反應(yīng)溫度為170-185℃。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種高性能復(fù)合改性瀝青，屬于道路材料制備技術(shù)領(lǐng)域，所述改性瀝青由100份道路石油瀝青、3?9份馬來酸酐接枝苯乙烯類熱塑性彈性體、2?6份礦物油、1?5份高密度氫鍵的樹枝狀分子、5?20份反應(yīng)型樹脂、0.3?1.2份抗老化劑組成。本發(fā)明基于馬來酸酐接枝苯乙烯類熱塑性彈性體?反應(yīng)型樹脂?單寧酸改性構(gòu)筑了動態(tài)共價鍵?氫鍵的鍵合網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，顯著提升了瀝青與改性劑在寬溫域的界面相容性，降低了改性瀝青的流動性轉(zhuǎn)變溫度窗口的同時，保證了混合料的高韌性，提升了混合料施工和易性、降低熱氧老化程度；同時提升高溫性能、低溫性能和疲勞壽命，解決了高應(yīng)變、大溫差下鋼橋面與鋪裝層協(xié)同持久變形的技術(shù)難題。

技術(shù)研發(fā)人員：劉攀,徐建暉,王斌斌,萬佳鑫,黃峰,李媛媛
受保護(hù)的技術(shù)使用者：招商智翔道路科技（重慶）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9