[发明专利]高分子辐照交联改性沥青及其制备方法

说明书

本发明涉及一种沥青改性技术。

由于我国国产原油多为石蜡基原油，所生产的沥青蜡含量高，延伸度和稠度较低，对温度的感应性强，路用性能较差，难以达到高等级公路建设的要求。尽管多年来我国一直致力于研究和开发高等级公路沥青的生产，由于适合生产重交沥青的稠油资源主要有克拉玛、欢喜岭和渤海绥中36-1，其资源十分有限。进入90年代以来我国高等级公路建设的迅速发展，致使高等级公路沥青供不应求，使大量的国外沥青涌入中国市场。

解决我国高等级公路沥青的供求矛盾，加快我国改性沥青产业的发展也是重要途径。

沥青与橡胶结合使用已经有约有二百年的历史了，早在1843年Austin.H和Hancock G.L分别在英国申请了关于橡胶改性沥青的发明专利。此后，人们开始了改性沥青的研究工作，美国和荷兰的科学家做了大量的研究工作为改性沥青的发展奠定了基础。经过50多年的发展，形成了一系列以聚合物改性为主，其它改性为辅，改性剂与改性工艺并重的改性技术，并逐步形成一套比较成熟的工艺。人们企图从微观结构和化学组成的角度去探讨提高沥青性能的方法，逐步形成一套比较完整的分析测试手段。

用于沥青改性的改性剂种类很多，对于大多数高分子改性剂，其主要的作用是针对路面沥青在使用过程中遇到的问题：(1)提高抵抗高温永久形变的能力，(2)增加低温弹性，(3)提高沥青抗疲劳性能，(4)增大张力强度，(5)降低温度灵敏度。高分子改性剂可以大致分为：(A)嵌段共聚物，(B)热塑性弹体，(C)合成与天然橡胶，(D)其它改性剂。聚合物改性沥青的制备方法，因改性剂及基质沥青的不同而不同，对于高聚物改性沥青除SBR胶乳可用直接投入法加工外，其余均需将改性剂均匀地分散在沥青中，才能产生改性作用。可以从改性剂和改性工艺设备两个方面来分类：以改性剂为代表的如Shell牌石油公司，主要是制造适合操作的改性剂，以使制备过程简化；以改性设备为代表的如胶体磨法、高速剪切法。改性沥青的加工制作可以分为预混法和直接投入法两大类。

我国在沥青改性领域研究起步较晚，但发展较快，从七十年代以来，各城建、交通部门以及一些高等院校先后开展了改性道路沥青的研究工作，他们以改性剂的选择，不同改性剂的改性效果、改性工艺及改性机理的研究均取得了很大的进展，目前用各类改性沥青铺筑了一定的试验路，其初期路用性能明显优于非改性道路沥青。我国幅员辽阔，气候复杂。据工业发达国家的资料表明，在沥青路面上，夏季高温季节行车造成的车辙是导致路面损坏的最主要原因。同时，冬季气温骤冷及反复升温降温引起的沥青路面温缩开裂是路面横向开裂的主要原因：除温度外，水对沥青路面的性能也有重要影响。我国是最典型的大陆季风气候，夏季炎热，冬季寒冷，年温差大，一部分地区夏季暴雨集中的特点非常显著。这样，针对我国的气候特点，我国科研工作者进行了大量的研究工作，取得了较好的效果。

当前我国主要推广高分子改性沥青，特别是以SBS为主的改性沥青，所以我国改性沥青研究的主流是开发高性能的SBS改性剂及沥青脱蜡工艺的研究。

国内外研究表明，高分子改性剂产生改性效果的原因之一是改性剂对沥青中的蜡具有亲和作用，使蜡能较多地渗入改性剂的网络中，以减少沥青中自由蜡的含量，使沥青的性能得到改善，基本上是一种物理改性作用。

本发明的目的是为了提供一种在的沥青基质中添加高分子改性剂并在辐照条件下进行辐照使高分子改性剂中的不饱和键和沥青中所含的蜡产生的自由基而交联，因而使沥青中蜡含量降低的高分子辐照交联改性沥青。

本发明的另一目的是为了提供一种可改善高分子改性剂在沥青基质中的相互作用、明显改善材料性能的高分子辐照交联改性沥青的制备方法。

本发明的目的可通过如下措施来实现：

一种高分子辐照交联改性沥青是由含蜡量较高的沥青为基质添加高分子改性剂后经钴-60进行辐照，该改性沥青由下述重量百分含量的原料制成：基质沥青94-97％、高分子改性剂SBS/SBR/EPT3-6％。

所述的SBS是燕山石化公司合成橡胶厂生产的SBS4402型；SBR是兰化公司合成橡胶厂生产的SBR-1500型；EPT是兰化公司合成橡胶厂生产的EPDM-5014型。

本发明的另一目的还可通过如下措施来实现：

一种高分子辐照交联改性沥青的制备方法，含有下述工艺步骤：将94-97％含蜡较高的沥青溶化后加入3-6％粉碎后的高分子改性剂SBS/SBR/EPT高速剪切共混后，在钴-60下进行辐照，辐照剂量为5-15Mrad。

本发明相比现有技术具有如下优点：