[发明专利]一种低温芳烃油道路改性沥青及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种低温芳烃油道路改性沥青及其制备方法。

背景技术

沥青路面的高温流动变形问题是世界各国普遍关注的路面损坏形式之一。在我国大部分地区，夏季高温能达到35-40度以上，沥青路面的最高温度要比最高气温高25℃，可能达到60-65℃以上，再加上高温持续的时间长，将可能使沥青路面在重交通作用下迅速变性破坏，沥青作为粘弹性材料，在如此的高温条件下，沥青油弹性体向塑性体转化，劲度模量大量降低，抗变形性能急剧下降，因此高温稳定性始终是沥青路面最基本的路用性能，车辙变形是沥青路面最主要的损坏形式。

改性沥青是指向沥青中加入改性剂，或采取对沥青氧化加工等措施，使沥青的路用性能得到改善而制成的沥青混合料。与普通沥青相比，改性沥青具有良好的抗车辙性能，抗寒能力强，在大荷载、高频率的车流作用下具有良好的应变能力，水稳性以及抗辐射老化能力强，能减少因车辆渗漏柴油、机油和汽油而造成的路面破坏。用改性沥青拌制混合料所铺筑的路面，冬天不会产生脆裂，夏天不会软化，抗疲劳性能提高，使用寿命长。

现有的改性沥青的加工方法采用的是物理改性法，但是这种改性法沥青的高温刚性、低温柔性以及温度敏感性得到了改善，但物理方法改善性能的幅度有限，聚合物用量大、设备复杂，导致改性沥青成本较高，而且热贮存稳定性不好，高温贮存是出现相分离。另外，聚合物沥青改性剂存在的问题：价格高、施工和制备设备复杂，因此采用化学方法对沥青进行改性，研制出一种高聚物化学反应改性沥青，采用新型成本低廉的沥青改性剂对普通沥青进行改性，提高了沥青的使用性能。

其次，现有改性剂的改性效果各异，一般认为具有以下几个特点：

（1）树脂改性沥青具有良好的稳定性和抗车辙能力，但对沥青路面的低温抗裂行无明显改善。适用于对沥青低温要求不高的温和地区。

（2）橡胶改性沥青具有良好的低温抗裂性和较高的粘结力，事实证明，橡胶沥青用途广泛，可用作各种沥青路面胶结料、粘接层和应力吸收层。

（3）热塑性橡胶改性沥青具有良好的温度稳定性，可兼顾沥青路面的高低温性能。但这类改性剂的熔点较高，改性沥青的加工生产相对困难。

（4）复合改性沥青是由二种或二种以上的改性剂配制而成，改变各改性剂的比例可以得到不同性能的改性沥青。

发明内容

本发明为了解决现有沥青应变能力差的问题，提供了一种低温芳烃油道路改性沥青及其制备方法，其中，沥青改性剂组分A以及改性剂组分B，A与B的重量比为20-25:80-75；EVA是乙烯—醋酸乙烯酯共聚物的简称，VA含量为41%，取沥青加入到恒温改性装置中，加热到165摄氏度，然后加入3%的EVA ，2‰的芳烃油，沥青稀释剂，沥青改性剂A、B、交联剂以及催化剂，将温度恒定在165-170℃内，利用搅拌罐剪切搅拌2.5小时进行改性。

    所述的组分A为甲基聚丙烯稀酰胺—煤沥青树脂与pitch，其中甲基聚丙烯酰胺/pitch=0.12,上述比例为质量比。

所述的组分A为聚丙烯—煤沥青树脂与pitch，其中聚丙烯/pitch=0.2,上述比例为质量比。

所述的改性剂组分B为煤沥青树脂、煤、焦炭其中之一或者他们的混合物。

所述的交联剂为单质硫、过氧化物、二芳基二硫化物、酚醛树脂其中之一。

上述甲基聚丙烯酰胺—煤沥青树脂的制备方法是：甲基聚丙烯酰胺/pitch=0.12,上述比例为质量比，反应时间为3小时，反应温度为130℃，催化剂用量为5%。

上述聚丙烯—煤沥青树脂的制备方法是：其中聚丙烯/pitch=0.2,上述比例为质量比，反应时间为3小时，反应温度为140℃，催化剂用量为5%。

催化剂的用量为基质沥青总量的0.0125。 

   本发明的优点在于：采用上述方法制备EVA改性沥青性能比较稳定，针入度指数PI增加为正值2.2。EVA反应改性沥青的感温性能得到较大程度的改善。

   反应改性法制备的EVA改性沥青的软化点以及当量软化点较原沥青大幅度提高，软化点提高了23.3℃，当量软化点提高了22.7℃，EVA反应改性沥青的粘弹性范围为97.4摄氏度，使用范围比较宽。

交联剂使聚合物发生交联，并使沥青聚合物生成化学链接，改善了高聚物与沥青的相容性，改性沥青的储存稳定性好，贮存软化点测定表明，软化点由未加入交联剂时的1.8摄氏度降低为0.8℃。