[发明专利]一种高抗疲劳抗开裂的胶粉改性沥青

说明书

本发明属于改性沥青技术领域，特别涉及一种高抗疲劳抗开裂的胶粉改性沥青，以重量份计，其包括如下组分：改性胶粉10～30份，增塑剂0.3～0.6份，基础沥青60～90份和抗老化剂2～5份；所述改性胶粉通过如下方法制得，将废轮胎胶粉完全浸入甘油中，加入甘油初始重量3～6％的过硼酸钠，活化处理后在湿润条件下研磨得到的30～60目的颗粒状物质即为改性胶粉。改性胶粉与沥青具有良好的结合能力，胶粉颗粒不易从改性胶粉沥青中脱离，且高温防软化、低温防开裂性能卓越，能够有效延长道路使用寿命。

技术领域

本发明属于改性沥青技术领域，特别涉及一种高抗疲劳抗开裂的胶粉改性沥青。

背景技术

随着公路修筑等级的提高及交通量的日益增大，对路面功能提出了更高的要求，利用高分子聚合物或橡胶对沥青进行改性已经成为改善道路沥青使用性能的有效途径和发展方向。

废旧轮胎中含有丁苯橡胶、天然橡胶等多种高分子聚合物以及大量的炭黑、抗氧化剂、填料、处理油等，因此，废旧橡胶颗粒化后可以添加到沥青中，拌合得到的产物，称为橡胶沥青。橡胶粉在沥青中发生溶胀，增加了沥青的粘接性，油膜厚度更大，橡胶沥青的整体性能明显优于基质沥青。

但是，废橡胶粉属于惰性材料，胶粉表面的可利用基团较少，与沥青在高温、长时间的剪切作用下，存在如下不足：1、胶粉颗粒与沥青的结合强度不够，铺筑的道路中胶粉颗粒很容易从沥青中剥离，道路质量较差，使用寿命短；2、储存稳定性很差，不宜静止储存。

以SBS改性沥青为代表的聚合物改性沥青具有较好的高温稳定性、低温稳定性和抗疲劳性能，SBS是以石油为原料人工合成的热塑性丁苯橡胶，1吨SBS需要消耗约3吨石油。以照我国道路沥青每年消耗2000万吨计，其中10％为改性沥青，需要SBS约计10万吨，年消耗石油约30万吨，石油资源消耗量很大。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提供一种高抗疲劳抗开裂的胶粉改性沥青，改性胶粉与沥青具有良好的结合能力，胶粉颗粒不易从改性胶粉沥青中脱离，且高温防软化、低温防开裂性能卓越，能够有效延长道路使用寿命。

本发明采用以下技术方案来实现：

一种高抗疲劳抗开裂的胶粉改性沥青，以重量份计，包括如下组分：改性胶粉10～30份，增塑剂0.3～0.6份，基础沥青60～90份和抗老化剂2～5份；

所述改性胶粉通过如下方法制得，将废轮胎胶粉完全浸入甘油中，加入甘油初始重量3～6％的过硼酸钠，活化处理后在湿润条件下研磨得到的30～60目的颗粒状物质即为改性胶粉。

废轮胎胶粉受过硼酸钠溶液的浸泡改性，表面生成网状结构和链状物，表面具有羰基、羟基等活性基团，能够有效提高与基础沥青中的羧基、亚砜基、酸苷类基团的反应效果，从而提高了改性胶粉与基质沥青的连接效果，在湿润条件下研磨后，改性胶粉表面的粗糙度得到较大提高，增大了与沥青的接触面积，能够较好地与沥青结合；研磨时，残留在废轮胎胶粉表面的过硼酸钠能够在研磨过程中与废轮胎胶粉深度作用，提高了对废轮胎胶粉的改性作用。

所述改性胶粉与基质沥青混合后，胶粉颗粒溶胀，表面结构进一步复杂化，能够吸收沥青中的轻质成分，使沥青逐渐转化成沥青质，从而使高抗疲劳抗开裂的胶粉改性沥青的系统体系向溶凝胶型发展，而改性胶粉中的硫、炭黑、氧化硅、氧化铁等成分进入基质沥青中，起到改善沥青温度敏感性、低温性能及耐老化性能的作用，高抗疲劳抗开裂的胶粉改性沥青可静态储存72h，远高于现有胶粉沥青的稳定性。

优选的方案，所述活化处理的具体操作为：在20～30℃条件下，在0.5～1h内滴加甘油初始重量50％的水到过硼酸钠的甘油溶液中，此过程中以20～30rpm的速度持续搅拌。

优选的方案，所述废轮胎胶粉的粒度范围为10～30目。

优选的方案，所述增塑剂包括季戊四醇四巯基乙酸酯，和/或，季戊四醇四巯基丁酸酯。