[发明专利]一种改性沥青及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种改性沥青及其制备方法。

背景技术

沥青（asphalt）是常用于制备铺路和屋顶材料的材料。在道路建造和道路铺设工业中，成熟实用的方法是利用热的流体沥青涂覆骨料( aggregate )材料，例如沙子、砂砾、碎石或其混合物，在其还热的时候将涂覆的材料在路基或先前建造的道路上铺展为均匀层，并通过重型压路机滚压来将均匀层压实，以形成表面光滑的道路。沥青与骨料材料的组合被称作“沥青混凝土”。

沥青，也被称作“沥青混凝土粘合剂”，通常是一种含有沥青质、树脂和油类的液体粘合剂。它可以是天然存在的，也可以是从原油的残留物中获得的，或在原油精炼过程后获得的。沥青通常包含具有高沥青质含量的烃类。沥青也可以经过一些进一步的处理，从而使沥青组份经过氧或化学组份的氧化。

随着我国公路运输行业的迅猛发展，石油和沥青价格不断上涨，沥青路面工程投资大大增加。另外，公路运输中的车辆大型化、重载、超载现象越来越严重，现代公路在高温稳定性、低温抗裂性、抗老化性和耐久性要求越来越高。

现有授权公告号为CN104312176 B的中国专利公开了一种改性沥青。改性沥青由以下原料制成：沥青、聚酰胺、橡胶粉、聚乙烯、聚硅氧烷、硬脂酰胺、亚磷酸钠、2 ,6一二叔丁基甲酚、羟丙基甲基纤维素、改性淀粉和烷基苯酚聚氧乙烯醚。

但是，这种沥青的粘结性较高、弹性偏低，采用其作为铺制的路面在低温环境使用时，容易出现裂纹或者开裂，降低了路面的使用寿命，也增加了车辆通行的不安全因素。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种改性沥青，其具有弹性好、抗震抗裂性能好、抗塑性形变性好的优势。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种改性沥青，由以下重量分数的原料制成：基质沥青130-145份，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物18-23份，乙烯系改性聚合物12-14份，聚乙烯醋酸酯5.5-6.5份，增强纤维10-15份，增粘剂10-15份，聚乙烯亚胺2-6份，丁腈橡胶粉末13-17份，二甲基硅油4-6份。

通过采用上述技术方案，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物兼具聚苯乙烯的溶解性、热塑性，和聚丁二烯的柔韧性和回弹性，采用其对沥青进行改性，利于提升沥青的挠曲和回弹性；乙烯系改性聚合物中含有碳链，分子结构规整度高，具有较好的抗弯曲疲劳性；聚乙烯亚胺和增粘剂具有增强改性沥青混合物的粘度、提升防水性，减少裂纹产生的作用；聚乙烯醋酸酯具有降低温度敏感性的作用，提升改性沥青的耐应力开裂性和冲击性；二甲基硅油的加入主要增加了改性沥青的流动性，利于改性时搅拌加工；增强纤维，可以沥青内形成均匀分散的加固筋，提升了改性沥青的抗裂性能；丁腈橡胶粉末耐晒、耐候性好，使得改性沥青具有优良的耐晒、耐候性，在不同温度下均有较好的机械性能。上述改性沥青强度好、韧性佳，且具有优良的回弹性和耐候性，适用于各种路面的施工铺设。

进一步地，所述增粘剂为聚乙烯醇。

通过采用上述技术方案，聚乙烯醇是一种优良的增粘剂，粘性好，还具有一定的乳化功能，制备改性沥青时，可以减少因搅拌而产生的气泡。

进一步地，所述乙烯系改性聚合物为聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯中的任一种或多种的混合物。

通过采用上述技术方案，聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯分子中均含有柔性碳链，用其对沥青进行改性，增强了沥青的粘性和抗老化性。

进一步地，所述增强纤维为PET短纤维、PBT短纤维或两者的混合物。

通过采用上述技术方案，PET纤维和PBT纤维是常见的纤维材料，结实、化学性能稳定，用经其改性的沥青铺设的路面，抗车辙性、防鼓包、抗裂性好。

进一步地，所述的增强纤维的长度为0.4-0.8mm。

通过采用上述技术方案，0.4-0.8mm容易在搅拌时，容易充分均匀地分散到基材沥青中，利于改性沥青的制备加工。

进一步地，所述丁腈橡胶粉末目数为220-280目。

通过采用上述技术方案，丁腈橡胶粉末过粗会降低沥青的抗裂性能，且不容易搅拌均，以220-280目的丁腈橡胶粉末最为适宜。

进一步地，所述基质沥青为天然沥青或石油沥青。

通过采用上述技术方案，天然沥青和石油沥青中易挥发的碳氢化合物含量低，改性加工时，挥发出的有害物质少，利于对基质沥青的改性制备，减少对人体的损害。

本发明的另一目的是提供一种制备上述改性沥青的方法。

一种制备改性沥青的方法，包括如下步骤：