[发明专利]一种抗车辙沥青改性剂及其制备方法以及改性沥青及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于交通抗车辙的沥青改性剂，还涉及了这种沥青改性剂的制备方法。

同时还涉及了含有上述沥青改性剂的改性沥青，及该改性沥青在沥青混合料中的应用。

背景技术

目前提高沥青的高温性能和抗车辙性的改性沥青方法包括：

(1)直接混溶法

由于聚合物分子量和化学结构的不同，与沥青的溶解度速度差别很大，对于SBS、PE等改性剂，不宜用螺旋叶片搅拌生产改性沥青，而对于EVA、APP、APAO这样容易被沥青溶解的聚合物，从经济的角度考虑，应采用螺旋叶片搅拌的方法生产改性沥青。

对于不宜使用螺旋搅拌法生产改性沥青的聚合物，需要采用胶体磨将聚合物研磨成很细的颗粒以增加沥青与聚合物的接触面积从而促进沥青与聚合物的溶解。这种生产改性沥青的方法是目前世界上生产改性沥青最先进的方法，这种工艺可以在改性沥青生产厂生产改性沥青，也可以将设备运到混合料搅拌和现场边生产边使用(这种工艺特别适合于不能得到稳定性好的改性沥青的情况)。

采用胶体磨法或高速剪切法生产改性沥青，一般都需要经过聚合物的溶胀、分散磨细、继续发育3个过程。每一个阶段的工艺流程和时间随改性剂、沥青及加工设备的不同而异，聚合物经过溶胀后，剪切分散效果才会更好，剪切分散好的改性沥青还需储存一定时间使之继续发育，对不稳定的改性沥青体系，在发育过程中要继续搅拌。

现在，世界各国已经有了多种胶体磨或高速剪切改性沥青生产设备。

(2)母料法

将浓度很高的改性沥青预先在工厂中制作好，运到施工现场稀释以后使用，这种方式称作改性沥青的母料制作法。用母料法制作的高浓度改性沥青一般在常温下都是固态，运输和储存比较方便，傻瓜现场也不需要配备复杂的、功率很大的胶体磨一类的搅拌设备。母料的制作方法油两种：一是直接混溶法，二是溶剂法。具有工业上使用价值的改性沥青母料在中国有两类，即SBS改性沥青和SBR改性沥青。APP类无规共聚物改性沥青没有作成母料的价值，因为这一类材料本身就很容易溶解在沥青中间；废橡胶一类的改性沥青也没有作成母料的价值，因为这一类材料基本上不能很均匀的分散在沥青中间。

母料法制作的改性沥青可以在道路施工现场很方便的应用。中国改性沥青防水卷材生产厂很少采用母料法制作改性沥青涂盖材料，因为这一类生产厂本身具备比较完备的改性沥青生产设备。对于具有胶体磨的改性沥青卷材厂，制作高浓度改性沥青母料是很容易的。SBS和SBR改性沥青母料的浓度一般答应20％，母料与调稀用沥青的混合预拌不再需要特殊的设备，只需在一定的温度从下通过螺旋叶片搅拌就可以实现母料预沥青的混溶。母料法生产改性沥青的过程有两个关键因素，一个是制备母料所用的设备和基质沥青与聚合物的相容性和稳定性问题，如果母料中基质沥青与聚合物相容性不好或稳定性不好，在母料冷却、运输、储存工程中，改性剂会发生离析，严重影响改性效果。另一个是穆拉沥青与调稀用沥青的相容性和稳定性问题。在将母料加热与其他沥青调稀掺配的再加工过程中，如果掺配后的体系相容性或稳定性不好，也会影响改性沥青的性质和它使用范围，也就失去了改性沥青母料的意义。

(3)溶剂法

SBS和SBR改性材料都可以找到相近的溶剂将它们事先溶解或溶胀。中国改性沥青行业使用胶体磨以前，溶剂法的使用非常广泛，为中国油毡厂大量采用。

用溶剂法生产改性沥青，其设备简单、投资少、上马快，是小型改性沥青企业首先选取的工艺流程。

随着石油化工工业的发展，中国溶剂的生产也产生了很大的变化，现在选用能够和橡胶相容的溶剂不是很困难。对普通橡胶具有良好的溶胀作用的溶剂以石油馏分为主，这些溶剂可以在混合料制备过程中非常稳定，对沥青的低温柔性并没有不良影响。具有良好的溶胀作用的溶剂和普通的橡胶碎片共同混合，降低了橡胶的内聚力，然后，将这些混合物送入橡胶密炼机进行混合密炼，密炼过程中加入沥青，以这种工艺可以制得浓度超过50％得橡胶改性沥青。不过，这种方法并不完全是溶剂法。

(4)乳液法

部分交通部门使用SBR胶乳对沥青进行改性，在一个釜的中央和四周同时喷入沥青和胶乳，这样由于其中的水分不能及时蒸发，便形成了泡沫状的沥青胶乳混合液，粘度大大降低，有利于混合料的拌和。但由于这种改性沥青泡沫是连续生产的，体积特别大，不能间歇的喷入拌和仓中，所以它也就只适用于连续拌和机。另外在拌和过程中也会有水蒸气挥发，同时会存在设备的腐蚀等问题。

(5)弹性体改性

弹性体包括：