[发明专利]一种高抗拉强度改性沥青及其制备方法

说明书

本发明提供一种高抗拉强度改性沥青及其制备方法，其特征在于首先采用烯烃单体和带环氧基团的功能性单体在沥青中共聚，然后再加入环氧固化剂进行交联反应来制备。烯烃单体可采用乙酸乙烯酯、丙烯酸丁酯等，功能性单体可采用甲基丙烯酸缩水甘油酯，环氧固化剂可采用戊二酸酐。本发明制备的改性沥青，断裂伸长率与基质沥青相当，而抗拉强度最高可达基质沥青4.36倍，具有重大应用价值。

应用领域

本发明涉及改性沥青领域，具体涉及一种高抗拉强度改性沥青及其制备方法。

背景技术

随着我国公路交通事业的快速发展，高速公路建设里程越来越长。在高速公路建设中，由于沥青路面具有良好的行车舒适性和优异的使用性能，建设速度快、维修方便，因此高速公路绝大部分采用的是沥青路面。沥青作为沥青路面的主要建筑材料，其质量将直接影响沥青路面的使用性能和使用寿命。

世界各国对沥青质量都有严格要求和标准。例如美国公路战略研究计划(SHRP)将沥青分为七个等级(PG46～PG82)，每一级又分为几个亚级(-10～-46℃，每6℃一档)。我国的沥青主要是石油沥青，我国石油沥青分为30号、50号、70号、90号、110号、130号、160号七种标号，每种分A、B、C三个等级。我国交通行业标准《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)规定应按照公路等级、气候条件、交通条件等确定采用的沥青标号。

沥青路面材料主要由沥青和集料构成。沥青的主要功能之一是作为粘结剂将集料粘结成一个整体。俗话说，打铁还需自身硬。如果沥青自身的内聚力强，抗拉强度高，将大大提高其粘结能力，从而提高沥青混合料性能。

文献对改性沥青已有很多研究报道，例如在基质沥青中掺加3％-8％热塑性橡胶SBS，沥青的针入度减小，软化点升高，延度增大；掺加3％-6％的丁苯橡胶SBR，沥青的延度可大幅度增加，软化点提高，韧性增加。然而，对基质沥青进行改性，提高沥青抗拉强度的研究成果很少。

本发明提供一种改性沥青方案，所制备的改性沥青，断裂伸长率与基质沥青相当，而抗拉强度达基质沥青的2.75-4.36倍，产品均匀，不存在离析问题，具有重大应用价值。

发明内容

本发明提供一种高抗拉强度改性沥青及其制备方法，其特征在于首先采用烯烃单体和带环氧基团的功能性单体在沥青中共聚，然后再加入环氧固化剂进行交联反应来制备，具体制备方法是：在烧杯中依次加入基质沥青、乙酸乙烯酯(VAc)、丙烯酸丁酯(BA)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)，置于80℃烘箱中加热，待基质沥青熔化后搅拌，得粘性液体混合物；接着加入偶氮二异丁腈(AIBN)，在80℃搅拌反应3h；然后加入戊二酸酐(GA)搅拌混和均匀，烘箱升温到160℃，保温反应16h，得到高抗拉强度改性沥青。

优选的，基质沥青、乙酸乙烯酯(VAc)、丙烯酸丁酯(BA)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)相对质量比为(10-15)∶(5-8)∶(2-5)∶(0.4-0.5)。

经测试，在优选条件下，所得改性沥青的抗拉强度在0.2248-0.3570MPa，比基质沥青的0.0817MPa有了明显提高，前者抗拉强度是后者的2.75-4.36倍，同时，改性沥青的断裂伸长率(189％-226％)跟基质沥青(179％)相当，不但没有降低，甚至还略有提高。

因为本发明的改性高分子是通过烯烃单体在基质沥青中原位聚合形成的，与沥青相容性好，所以产品均匀一体，不存在常规高分子改性沥青存在的离析问题，具有重大应用价值。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明，但本发明并不受其限制。

实验所用基质沥青为韩国双龙70号基质沥青。