[发明专利]一种湖沥青/SBR复合改性剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于材料技术领域，具体涉及一种湖沥青/SBR复合改性剂及其制备方法和应用。

背景技术

湖沥青由沥青质、树脂和油分及部分不溶物组成，较小的针入度、高软化点及矿物质灰分，使得湖沥青改性沥青具有良好的高温稳定性能。相对于聚合物类改性沥青剂具有耐高温、抗水损害、耐老化、粘附性强等更为出色的路用性能。工程实践表明，采用湖沥青作改性剂的改性沥青以其优越的路用性能在很大程度上预防了沥青路面永久变形类病害的发生。然而由于湖沥青中含有大量沥青质、树脂和灰分，将其加入到沥青中，降低了改性沥青的低温延展性，使得改性沥青低温抗裂性不但没有改善，反而显著降低，导致沥青路面在寒冷气温下易产生发生开裂，大大缩短沥青路面的使用寿命。

专利CN 101445659 B与专利CN 101445658 B分别公开了一种湖沥青改性沥青和天然复合（由湖沥青与岩沥青组成）改性沥青，两件专利均提供了具有优良路用性能的改性沥青制备方法，但湖沥青（或湖沥青和岩沥青的复合）改性沥青中含有较大比例的灰分，由于灰分与沥青并不相容且两者之间存在密度差，因此灌装的湖沥青改性沥青在储存和运输过程中容易发生离析沉淀，一旦发生严重的灰分离析，罐底部分湖沥青改性沥青中的灰分含量会明显偏大，在拌和楼计量控制时，单位湖沥青改性沥青中有效沥青含量会偏少，将影响湖沥青改性沥青混合料中的有效沥青含量和生产级配，特别是0.075 mm以下筛孔的通过率会偏大，从而严重影响沥青混合料的路用性能。同时离析沉淀也易引起拌和喷油时发生喷油嘴堵塞，引发施工机械故障，影响拌料质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种湖沥青/SBR复合改性剂及其制备方法和应用。该湖沥青/SBR复合改性沥青具有优良物理性能和抗路面病害能力。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种湖沥青/SBR复合改性剂，由湖沥青、聚合物SBR和相容剂经熔融共混而成的预分散体。

所述复合改性剂由以下质量百分比的原料组成：湖沥青65%~85%、SBR 6%~15%和相容剂9%~20%。

所述的湖沥青为常用湖沥青，其25℃针入度为2dmm，软化点为108℃，密度为1.399 g/cm³，灰分为34.4%。

所述的SBR为粉末状的丁苯橡胶。

所述的相容剂为催化裂化油浆或减三线油中的一种或二种。

所述的一种湖沥青/SBR复合改性剂的制备方法，按如下步骤进行：

（1）按原料配比称取湖沥青、SBR、相容剂；

（2）将相容剂加入到高速剪切搅拌机保温容器中，将其加热至160℃±5℃并保温；

（3）开动高速剪切搅拌机，将转速设定为800~1500rmp，将适当破碎的湖沥青逐渐加入到相容剂中，在160℃±5℃温度下搅拌15~45分钟；

（4）将步骤（3）混合物温度保持在160℃±5℃，将转速提高到2000~4000rmp，将SBR逐渐加入到混合沥青中，然后搅拌0.5~1.5小时；

（5）将步骤（4）所得预混合物在5~10℃下破碎至粒径不大于1cm的颗粒，制得湖沥青/SBR复合改性剂预分散体。

所述的湖沥青/SBR复合改性剂用于制备改性沥青的应用，由湖沥青/SBR复合改性剂、石油沥青、稳定剂通过熔融共混制备改性沥青，各原料所占质量百分比为：石油沥青51%~79.9%、湖沥青/SBR复合改性剂20%~48%和稳定剂0.1%~1%。

具体步骤为：

（1）按原料配比称取石油沥青、湖沥青/SBR复合改性剂、稳定剂；

（2）将石油沥青加入到高速剪切搅拌机保温容器中，将其加热至160℃±5℃并保温；

（3）开动高速剪切搅拌机，将转速设定为2000~4000rmp，将湖沥青/SBR复合改性剂预分散体和稳定剂依次逐渐加入到石油沥青中，在160℃±5℃温度下搅拌0.5~1小时；

（4）保持温度为160℃±5℃，将转速降低至1000~2000rmp，继续搅拌1.5~2.5小时，即制得湖沥青/SBR复合改性沥青。

所述的石油沥青为普通的道路石油沥青，其25℃针入度为60~100dmm，软化点为42~52℃。

所述的稳定剂为硫磺或马来酸酐或多聚磷酸中的一种或二种。

本发明的有益效果如下：