[发明专利]一种高粘改性沥青材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高粘改性沥青材料，所述沥青材料所含原料及各原料的质量份数为：基质沥青100份、热塑性弹性体4～7份、废橡胶粉或乙烯‑醋酸乙烯共聚物4～10份、增塑剂1～3份、热塑性树脂2～4份、增溶剂3～5份、稳定剂0.2～2份、化学改性剂0.5～1.5份、聚丙二醇0.2～0.7份。本发明提高了高粘改性沥青的储存稳定性，同时降低高粘改性沥青的高温粘度，以便应用于沥青混合料拌合时，拌合温度较低，易于施工并且成本低廉，制备方法简单。

技术领域

本发明涉及道路工程材料技术领域，尤其是涉及一种高粘改性沥青材料及其制备方法。

背景技术

随着交通量和轴载的日益增加及夏季高温突出，沥青路面因高温和车轮碾压的共同作用引起的流动性破坏和渠化交通日趋严重，沥青路面出现了大量的车辙、拥包及开裂等破坏现象。沥青路面的车辙破坏使路面过量变形，影响路面平整度、消弱了面层和路面整体结构的强度，进而诱发其他路面病害。高粘度改性沥青是指60℃时沥青的绝对粘度大于20000Pa·s的改性沥青，因其具有较好的高温稳定性、低温抗裂性、抗氧化性以及良好的施工和易性，广泛用于多孔隙排水型沥青路面(OGFC)和沥青马蹄脂碎石混合料(SMA)路面。长期的实践表明，沥青材料的60℃动力粘度与夏季沥青路面最高温度下沥青混合料的强度、抗车辙能力有良好的相关性。在炎热的夏季高温下，沥青保有较高的粘度，则沥青混合料的强度就会增加，在车轮荷载作用下产生的塑性流动变形或剪切变形小，抗车辙等永久性损害的能力就增强。

CN104725883B中使用SBS，活化橡胶粉，增粘树脂，芳烃油，增塑剂，硫磺；活化橡胶工艺复杂，不易控制，胶粉掺量多，不利于工业化生产，离析问题仍然存在。CN107974091A中使用的是胶粉，SBS，增塑剂，树脂以及废磷酸酯，该技术方案不含多聚磷酸，经济性更差，也不具备多聚磷酸对沥青的化学改性，结构更不稳定，储存性抗老化性更差，同时废磷酸酯效果不如单双烷磷酸酯。CN108410185A使用星型SBS，丁苯橡胶，多聚磷酸，增塑剂，糖醛抽出油，硫磺，石灰棉，炭黑，十二烷基磺酸钠，该发明多聚磷酸含量较高，沥青过硬，且含未反应完的多聚磷酸，在存储过程中继续和沥青反应，从而影响沥青的存储稳定性。CN104559235B使用多聚磷酸，高级脂肪醇，芳烃油，橡胶，分散剂，硅烷偶联剂，缺点是仅靠多聚磷酸和基质沥青之间的化学作用无法达到排水路面高粘度的使用要求，低温抗裂性无法保证，并且生成的烷基磷酸酯中单烷基磷酸酯转化率不高，这是高级脂肪醇的局限性。

目前，高粘度沥青主要是通过在石油沥青中掺加高分子聚合物改性来制备，添加高分子聚合物可明显改善沥青的高、低温性能，提高沥青路面的高温抗车辙、低温抗开裂能力。但是，由于大多数高分子材料与沥青存在分子量、密度、粘度等差异，使聚合物在沥青分散困难，与沥青不能完全相容，导致改性沥青体系在高温下贮存稳定性不好，容易分层，影响改性沥青质量和正常施工及沥青路面的使用寿命；同时高粘度沥青的粘度过大，导致施工和易性的问题，也不容忽视。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明申请人提供了一种高粘改性沥青材料及其制备方法。本发明提高了高粘改性沥青的储存稳定性，同时降低高粘改性沥青的高温粘度，以便应用于沥青混合料拌合时，拌合温度较低，易于施工并且成本低廉，制备方法简单。

本发明的技术方案如下：

一种高粘改性沥青材料，所述沥青材料所含原料及各原料的质量份数为：基质沥青100份、热塑性弹性体4～7份、废橡胶粉或乙烯-醋酸乙烯共聚物4～10份、增塑剂1～3份、热塑性树脂2～4份、增溶剂3～5份、稳定剂0.2～2份、化学改性剂0.5～1.5份、聚丙二醇0.2～0.7份。

所述热塑性树脂是萜烯树脂，所述增溶剂是芳烃油，所述稳定剂是硫磺或含硫稳定剂，所述聚丙二醇是PPG-400。

所述基质沥青是70号道路石油沥青；热塑性弹性体为线形SBS，其中S/B＝30:70。