[发明专利]硅藻壳沥青改性剂及其改性复合沥青与制备工艺

说明书

本发明涉及一种硅藻壳沥青改性剂及其改性复合沥青与制备工艺，硅藻壳复合沥青改性剂由以下重量份的组份制备得到：硅藻壳5～20份，废胶粉10～25份，石油树脂或低标号沥青0～5份，稳定剂0～3份。本发明还公布了硅藻壳复合改性沥青及制备工艺。硅藻壳复合沥青改性剂改善了沥青混合料的高温性能、低温性能、抗疲劳性能以及水稳定性能，改性沥青具有良好的热存储稳定性和低温抗裂性，延长了路面使用寿命。同时，用廉价的硅藻壳代替部分价格昂贵的SBS，路用性能相较单独使用SBS改性沥青得到提高，而且降低了改性沥青的成本。

技术领域

本发明属于沥青改性领域，涉及一种改性沥青及其制备方法，具体涉及一种硅藻壳沥青改性剂及其改性复合沥青与制备工艺。

背景技术

SBS改性沥青因其具有优良的路用性能，在我国沥青改性中得到极大的推广应用。但SBS本身是一种聚合物，与基质沥青在分子量。密度、溶解度等参数及其他物理化学性质方面均存在较大的差异，因而两者的相容性较差，导致SBS改性沥青高温存贮稳定性差，容易发生分层离析现象，严重影响了改性沥青的改性效果、施工质量和路用性能。同时SBS价格的不断上涨，导致施工成本升高。

硅藻是一种单细胞藻类，个体大小一般为微米级或者毫米级，硅藻死亡后的躯壳在海洋或湖泊中沉积，久而久之便形成了硅藻土。硅藻土主要成分为二氧化硅和少量的铝、铁、钙、镁、钠、钾等，硅藻土具有密度小，孔隙率高，比表面积大，吸附性能良好，耐酸碱绝缘等特点，加之硅藻土储量丰富，在环境、石油化工等领域均有广泛的应用。

目前硅藻土改性沥青以其优良的路用性能在沥青改性领域得到广泛关注和研究，研究学者也申请了相关专利，但相关研究主要为硅藻土不经任何处理直接应用于沥青改性中，硅藻土自身特点在沥青改性中没有得到最大限度利用。

本发明采用聚焦高能密度脉冲激光束对硅藻土进行灼烧处理得到纳米级硅藻壳颗粒，添加到沥青路面材料中，可以显著改善沥青混合料的高温性能、低温性能、抗疲劳性能以及水稳定性能，延长路面使用寿命。硅藻壳的加入改变了SBS改性沥青的胶体结构，提高了混合料的高温稳定性。硅藻壳SBS复合改性沥青混合料各应力水平下的疲劳寿命均高于普通SBS改性沥青混合料。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供硅藻壳沥青改性剂及其改性复合沥青与制备工艺。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种硅藻壳复合沥青改性剂，包括以下重量份的组份：硅藻壳5～20份，废胶粉10～25份，石油树脂或低标号沥青0～5份，稳定剂0～3份。

按重量份称取硅藻壳，废胶粉，石油树脂或低标号沥青，稳定剂；将上述组份混合均匀后通过螺杆挤出机低温挤出，剪切造粒制得硅藻壳复合沥青改性剂。

所述硅藻壳为硅藻土在充满氧气状态中，经聚焦高能密度脉冲激光束进行灼烧处理后得到，聚焦高能密度脉冲激光束为飞秒级，激光频率1k～10Mhz，激光脉冲能量0.01μJ～1mJ，激光扫描速度0.1mm/s～10mm/s，间距0.001mm～0.1mm。

所述废胶粉为，主要成分为天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶或丁基橡胶的废弃轮胎经过破碎后得到，胶粉粒度范围20～100目。

所述稳定剂由以下重量份的原料制得：邻苯二甲酸二甲酯20～50份，苯乙烯10～30份，石油磺酸钠10～40份，环状酸酐5～20份；

本发明还提供了一种硅藻壳复合改性沥青及制备工艺，具体实施步骤包括：

(1)按重量份称取基质沥青80～90份，硅藻壳复合沥青改性剂5～20份，SBS0～6份，轻质油分0～7份，各组分份数之和为100份。