[发明专利]一种复合改性硬质沥青及其制备方法

说明书

技术领域

本发明专利属于硬质沥青改性技术领域，具体涉及一种复合改性硬质沥青及 其制备方法。

背景技术

随着交通量的增加、汽车轴载增加及交通渠化日益严重以及受路面设计和 高温气候等因素的影响，沥青路面出现了严重的车辙、开裂及剥落等病害，其中 车辙现象已经成为当前沥青路面最严重的破坏形式之一，严重影响了沥青路面行 车安全、服务水平及使用寿命。

目前，提高沥青混合料的抗车辙能力主要有以下两种方式，一是通过直馏、 氧化和溶剂抽提等工艺制备低标号的硬沥青，但所制备的沥青低温性能普遍较差； 另外一种是通过添加改性剂制备改性沥青来提高其抗车辙能力，但是常规改性一 般价格较高，且对其技术要求较高，因此在推广使用上具有局限性。

硬质沥青作为一种低标号的重交沥青，具有低针入度、高软化点，具有较 好的高温稳定性，对提高沥青混合料的高温抗车辙能力具有较好的效果高劲度、 高黏度等优点，同时价格低廉、原料来源广泛、简单易得，因而受关注。但是在 现有技术中，US4371401提出了使用针入度为5-201/10mm、软化点为70-90℃ 的硬沥青与特定的骨料制备高模量沥青混合料。CN104711014A提出了采用直馏 -深拔-氧化组合工艺制备了20号硬沥青可以改善沥青路面的高温抗车辙和低温 抗开裂能力。以上技术虽然在一定程度上改善了沥青路面的抗车辙能力，但是由 于对其没有进行任何加工和改性，除了有硬的特点之外，其它方面很难满足其使 用要求，在初期可能有比较好的高温性能，却不具有较好的低温性能、抗疲劳及 抗老化等性能。因此，对路面整体性能的提高是有限的。

通过改性的方式制备硬质沥青，如CN101492570B以硬沥青、软化剂、改 性剂及基质沥青制备了一种硬质道路沥青组合物，其具有优异的高温性能、抗疲 劳性能及与骨料的粘附性，但是对低温性能分析较少。CN20110132518使用胶粉 和SBS复配的方式制备了复合改性低标号沥青，所制备的改性沥青具有较好的 高温性能，但是高温粘度大、流动性较差。发明人在论文《复合改性硬质沥青的 制备及微观结构》涉及了SBS/胶粉复合改性硬质沥青的制备，但其制备工艺及 性能还存在一些缺陷，尤其是在低温性能和热储存稳定性都需要进一步改善。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于提供一种复合改性硬质沥青，是抗车辙、抗 开裂、抗疲劳、耐老化、高温流动性好的复合改性硬质沥青；本发明的另一目的 是提供复合改性硬质沥青的制备方法，步骤简单，易于操作。

技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种复合改性硬质沥青，包括以重量分数计的以下组分：基质沥青：100 份，相容剂：3-8份，胶粉：10-20份，聚合物：1-3份，助剂：0.1-0.4份和硬沥 青：10-30份。

所述的基质沥青为AH-70或AH-90沥青。

所述的相容剂选自减压馏分油、富芳烃类馏分油、抽出油、减压渣油或软 沥青。

所述的胶粉为活化改性胶粉，其颗粒粒径大小为30-80目。

所述的聚合物为聚苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物即SBS，其中SBS改 性剂选自SBS1301-1、SBS4303-2、SBS1201-1、SBS411、SBS851或SBS501。

所述的助剂为NH4L、DY-1、DY-2中的一种或多种。

所述的硬沥青为氧化或脱油沥青工艺制备的针入度为0-20、软化点大于70℃ 的沥青。

复合改性硬质沥青的制备方法，包括以下五个步骤：

1)首先将基质沥青在130℃-150℃环境下使沥青完全熔化，将其加热至流淌 状态倒入反应器中，然后加入相容剂，在300rpm-500rpm搅拌20min-30min使相 容剂与沥青充分混合，得到混合后样品；

2)将混合样品升温至195℃-210℃，加入胶粉，在搅拌器转速为 500rpm-1000rpm下搅拌2h-3h使胶粉充分分散溶胀，得到溶胀后样品；

3)向溶胀样品中加入SBS改性剂，换用高速剪切机，在搅拌器转速为 4000rpm-5000rpm下剪切40min-60min，得到改性后样品；

4)温度降至180℃-185℃，加入助剂，换用普通搅拌器，在搅拌器转速为 500rpm-1000rpm下搅拌发育3h-4h，得到发育后样品；