一种特种改性沥青及其制备方法与流程

专利2026-06-28  16


本申请涉及沥青,尤其是涉及一种特种改性沥青及其制备方法。


背景技术:

1、随着建筑材料技术的发展和日益提高的材料标准,道路铺装技术向高性能化、功能化的方向发展,对道路沥青的路用性能提出了更高的要求,具有良好的高温性能和低温性能以及抗油污性能的特种改性沥青应运而生。

2、目前,较常用的沥青改性剂有sbs以及丁苯橡胶和eva树脂。

3、sbs作为改性剂制备特种沥青时,将基质沥青加热到140~200℃后,加入平均分子量在50000~300000的sbs,由于sbs与沥青的相容性较差,为了使sbs较充分地分散在基质沥青中,搅拌器需要以5000~20000转/分钟的转速对基质沥青和sbs进行高速剪切搅拌,高速剪切搅拌时长为1.5~4小时,制得改性沥青。sbs作为改性剂虽然可以改善沥青产品的高温性能和低温性能,然而,所制得的沥青产品的抗油污性能欠佳,而且,在高速剪切数小时的过程中,sbs容易老化与降解,从而影响改性沥青的性能。

4、丁苯橡胶和eva树脂作为改性剂虽然也可以改善沥青产品的高温性能和低温性能,然而,所制得的沥青产品的抗油污性能欠佳,并且,对丁苯橡胶中的苯乙烯的含量以及丁苯橡胶的平均分子量均有较为严格的要求。


技术实现思路

1、为了解决上述至少一种技术问题,开发一种具有良好的高温性能和低温性能以及抗油污性能的改性沥青,本申请提供一种特种改性沥青。

2、一方面,本申请提供的一种特种改性沥青,按重量份数计,其原料组成包括:

3、

4、通过采用上述技术方案,椰壳粉中富含木质素和纤维素,纤维素可调节各组分的相容性,从而使得各组分分散得较均匀,木质素具有较高的发热量,在加热的过程中可使得各组分受热较充分,当椰壳粉与基质沥青按照特定比例进行混合时,椰壳粉中呈三维立体网状结构的纤维素可较充分、较稳定地吸附基质沥青,从而可改善沥青产品的高温性能和低温性能;碳化渣是一种固废物,本申请变废为宝,碳化渣中富含硅,硅可与椰壳粉中的灰分结合形成结构稳定的硅酸盐,从而可改善所制得的沥青产品的针入度;羧基丁腈橡胶具有良好的粘结性、耐老化性和耐油性,羧基丁腈橡胶中引入了羧基,从而增加了极性,可较好地与基质沥青中的胶质和沥青质结合,从而可改善沥青产品的抗油污性能以及韧性。

5、可选的,还包括聚对苯二甲酰对苯二胺0.19~0.28份。

6、通过采用上述技术方案,聚对苯二甲酰对苯二胺具有高耐热性、高抗拉强度和起始弹性模量,聚对苯二甲酰对苯二胺可与羧基丁腈橡胶结合成结构稳定的网状结构,可进一步改善沥青产品的高温性能。

7、可选的,所述碳化渣中硅的质量百分含量为20~25%。

8、通过采用上述技术方案,硅的质量百分含量为20~25%可使得所制备的沥青产品具有较适宜的针入度。

9、可选的,所述椰壳粉的平均粒径与所述碳化渣的平均粒径相同。

10、通过采用上述技术方案,椰壳粉与碳化渣的粒径相同,有助于碳化渣较均匀地分散。

11、可选的,所述基质沥青为90#沥青。

12、第二方面,本申请提供了上述特种改性沥青的制备方法,包括如下步骤:

13、s1、将基质沥青预热至120~140℃后,将椰壳粉、碳化渣加入基质沥青中进行搅拌混合,制得混合物;

14、s2、将所述混合物加热至180~183℃后,将羧基丁腈橡胶加入混合物中进行搅拌处理,制得溶胀料;

15、s3、将溶胀料的温度降至160~173℃后,将硫加入溶胀料中进行搅拌处理,即得所述特种改性沥青。

16、通过采用上述技术方案,可制得具有良好的高温性能、低温性能以及抗油污性能的改性沥青产品。

17、可选的,步骤s1中,搅拌混合处理时的搅拌速度为210~250转/分钟,搅拌时长为60~100分钟。

18、可选的,步骤s2中,搅拌处理时的搅拌速度为300~400转/分钟,搅拌时长为100~150分钟。

19、可选的,步骤s3中,搅拌处理时的搅拌速度为200~290转/分钟,搅拌时长为70~90分钟。

20、综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:

21、1.本申请所制得的特种改性沥青具有良好的高温性能、低温性能以及抗油污性能。

22、2.椰壳粉中富含木质素和纤维素,纤维素可调节各组分的相容性,从而使得各组分分散得较均匀,木质素具有较高的发热量,在加热的过程中可使得各组分受热较充分,当椰壳粉与基质沥青按照特定比例进行混合时,椰壳粉中呈三维立体网状结构的纤维素可较充分、较稳定地吸附基质沥青,从而可改善沥青产品的高温性能和低温性能。

23、3.碳化渣是一种固废物,本申请变废为宝,碳化渣中富含硅,硅可与椰壳粉中的灰分结合形成结构稳定的硅酸盐,从而可改善所制得的沥青产品的针入度。

24、4.羧基丁腈橡胶具有良好的粘结性、耐老化性和耐油性,羧基丁腈橡胶中引入了羧基,从而增加了极性,可较好地与基质沥青中的胶质和沥青质结合,从而可改善沥青产品的抗油污性能以及韧性。

25、具体实施方式

26、以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。

27、本申请设计了一种特种改性沥青,按重量份数计,其原料组成包括:

28、

29、本申请的特种改性沥青采用以下方法制备,包括以下步骤:

30、s1、将基质沥青预热至120~140℃后,将椰壳粉、碳化渣加入基质沥青中进行搅拌混合,制得混合物;

31、s2、将所述混合物加热至180~183℃后,将羧基丁腈橡胶加入混合物中进行搅拌处理,制得溶胀料;

32、s3、将溶胀料的温度降至160~173℃后,将硫加入溶胀料中进行搅拌处理,即得所述特种改性沥青。

33、本申请的特种改性沥青可以在道路和桥面的铺装领域应用。

34、本申请摒弃了常规的sbs类改性剂,而是另辟蹊径,采用特定比例的椰壳粉、碳化渣和羧基丁腈橡胶作为沥青改性剂,所制得的特种改性沥青具有良好的高温性能、低温性能以及抗油污性能。

35、椰壳粉中富含木质素和纤维素,纤维素可调节各组分的相容性,从而使得各组分分散得较均匀,木质素具有较高的发热量,在加热的过程中可使得各组分受热较充分,当椰壳粉与基质沥青按照特定比例进行混合时,椰壳粉中呈三维立体网状结构的纤维素可较充分、较稳定地吸附基质沥青,从而可改善沥青产品的高温性能和低温性能,碳化渣是一种固废物,本申请变废为宝,碳化渣中富含硅,硅可与椰壳粉中的灰分结合形成结构稳定的硅酸盐,从而可改善所制得的沥青产品的针入度;羧基丁腈橡胶具有良好的粘结性、耐老化性和耐油性,羧基丁腈橡胶中引入了羧基,从而增加了极性,可较好地与基质沥青中的胶质和沥青质结合,从而可改善沥青产品的抗油污性能以及韧性。



技术特征:

1.一种特种改性沥青,其特征在于,按重量份数计,其原料组成包括:

2.根据权利要求1所述的特种改性沥青,其特征在于,还包括聚对苯二甲酰对苯二胺0.19~0.28份。

3.根据权利要求1所述的特种改性沥青,其特征在于,所述碳化渣中硅的质量百分含量为20~25%。

4.根据权利要求1所述的特种改性沥青,其特征在于,所述椰壳粉的平均粒径与所述碳化渣的平均粒径相同。

5.根据权利要求1所述的特种改性沥青,其特征在于,所述基质沥青为90#沥青。

6.一种权利要求1至5任一所述的特种改性沥青的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

7.根据权利要求6所述的特种改性沥青的制备方法,其特征在于,步骤s1中,搅拌混合处理时的搅拌速度为210~250转/分钟,搅拌时长为60~100分钟。

8.根据权利要求6所述的特种改性沥青的制备方法,其特征在于,步骤s2中,搅拌处理时的搅拌速度为300~400转/分钟,搅拌时长为100~150分钟。

9.根据权利要求6所述的特种改性沥青的制备方法,其特征在于,步骤s3中,搅拌处理时的搅拌速度为200~290转/分钟,搅拌时长为70~90分钟。


技术总结
本申请公开了一种特种改性沥青,按重量份数计,其原料组成包括:基质沥青55~60份,羧基丁腈橡胶2.46~3.24份,椰壳粉4.75~6.25份,碳化渣0.94~1.35份,硫0.08~0.195份。一种特种改性沥青的制备方法,包括如下步骤:S1、将基质沥青预热至120~140℃后,将椰壳粉、碳化渣加入基质沥青中进行搅拌混合,制得混合物;S2、将所述混合物加热至180~183℃后,将羧基丁腈橡胶加入混合物中进行搅拌处理,制得溶胀料;S3、将溶胀料的温度降至160~173℃后,将硫加入溶胀料中进行搅拌处理,即得特种改性沥青。本申请所制得的特种改性沥青具有良好的高温性能、低温性能以及抗油污性能。

技术研发人员:徐泉心,张鑫,马宏伟,刘晓斌,刘跃,赵维斌,郑慧君,田光,张东旭,赵宇恒
受保护的技术使用者:喜跃发国际环保新材料股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/7/25
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