[发明专利]一种受热可自强化改性沥青及其制备方法

说明书

本发明提供一种受热可自强化改性沥青及其制备方法，其特征在于采用烯烃单体、带环氧基团的功能性单体以及马来酸酐在沥青中通过自由基共聚制得。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。本发明制备的受热可自强化改性沥青，被加热后通过分子链内环氧基团和酸酐基团的相互交联反应而使材料抗拉强度得到明显提升，可达基质沥青抗拉强度的5.1‑7.3倍，具有重大应用价值。

应用领域

本发明涉及改性沥青领域，具体涉及一种受热可自强化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，所制备的受热可自强化改性沥青产品均匀一体，不存在离析问题，在受热后其抗拉强度可明显提高，可达基质沥青抗拉强度的5.16-7.31倍，具有重大应用价值。

发明内容

本发明提供一种受热可自强化改性沥青，其特征在于采用烯烃单体、带环氧基团的功能性单体以及马来酸酐在沥青中通过自由基共聚制得，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)和马来酸酐(MA)，在80℃搅拌反应4h，得到受热可自强化改性沥青。

这种受热可自强化改性沥青，在160℃下受热16h，因为分子链内环氧基团和酸酐基团的相互交联反应而使材料抗拉强度得到明显提升，完成自强化后的改性沥青，抗拉强度由0.014-0.027MPa提高到0.4215-0.5972MPa，是基质沥青抗拉强度的5.16-7.31倍。

优选的，基质沥青、乙酸乙烯酯(VAc)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)和马来酸酐(MA)相对质量比为(10-15)∶(5-7)∶(3-5)∶(0.45-0.65)∶(0.16-0.23)。

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。