一种沥青及其制备方法与流程

2021-02-01 23:02:37|

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[0001]
本发明涉及道路建筑材料技术领域，尤其涉及一种沥青及其制备方法。

背景技术：

[0002]
随着我国公路和城市道路的迅速发展，交通运输业对道路路面的舒适性、耐久性、安全性、环保性也提出了更高的要求。沥青作为铺筑路面的常用材料之一，其消耗量也日益增加。
[0003]
沥青是一种防水、防潮、防腐的有机胶凝材料，主要可以分为煤焦沥青、石油沥青和天然沥青三种：其中，煤焦沥青是炼焦的副产品；石油沥青是原油蒸馏后的残渣；天然沥青则是储藏在地下，有的形成矿层或在地壳表面堆积。现有技术中，传统的沥青路面在重载车辆的作用下，容易发生性能下降，其强度低，稳定性差，维护成本高，无法满足道路长期使用的需要。
[0004]
因此，如何提供一种强度高，稳定性好，生产成本低的沥青，成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

[0005]
为了解决上述技术问题，本发明提供一种沥青，该沥青强度高，稳定性好，且生产成本低，能够满足道路长期使用的需要。除此之外，本发明还提供一种沥青的制备方法，该方法工艺简单，成本低廉，适用于工业化生产。
[0006]
本发明公开了一种沥青，包括以下重量份的原料：基质沥青280-400重量份，热塑性橡胶30-60重量份，废橡胶粉55-80重量份，废塑料30-50重量份，稳定剂35-65重量份，填充剂50-80重量份，消泡剂30-40重量份，增粘树脂45-70重量份。
[0007]
优选的，所述废橡胶粉的粒径为80-140目。
[0008]
优选的，所述基质沥青为石油沥青、天然沥青、煤沥青、岩沥青中的一种或几种。
[0009]
优选的，所述废塑料为废聚乙烯、废聚丙烯、废聚丁烯、废聚苯乙烯、或废乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一种或几种。
[0010]
优选的，所述热塑性橡胶为苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物，和/或，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。
[0011]
优选的，所述填充剂为碳酸钙、炭黑、碎纸、木屑、棉屑、玻璃纤维、石棉、陶土、云母、滑石、中空微球、硅藻土、石英、硅石、白炭黑、金属粉中的一种或几种。
[0012]
优选的，所述稳定剂为松香、松香树脂、聚乙烯醇、硫磺中的一种或几种；和/或，所述消泡剂为磷酸丁酯类消泡剂、聚硅氧烷消泡剂、聚醚改性硅油消泡剂中的一种；和/或，所述增粘树脂为古马隆－茚树脂、c5、c9、c5/c9石油树脂、dcpd树脂、烷基酚醛树脂、二甲苯树脂中的一种或几种。
[0013]
除此之外，本发明还提供上述沥青的制备方法，包括以下步骤：
[0014]
配料：按重量份称取各原料，将基质沥青加热到120-150℃，得到高温沥青；
[0015]
将热塑性橡胶和增粘树脂加入高温沥青中，在温度为140-160℃的混合罐中使用剪切机高速剪切3-6遍、或使用胶体磨研磨3-6遍，得到预处理物a；
[0016]
将预处理物a转移至储存罐中发育2-5小时，得到发育物；
[0017]
将发育物放入反应釜中，同时在反应釜中加入废橡胶粉、废塑料、稳定剂、以及填充剂，加热至150-180℃，混合搅拌均匀得到混合物b；
[0018]
将消泡剂与混合物b搅拌均匀，放入真空干燥箱中脱气泡25-40min，得到混合物c；
[0019]
将混合物c在恒温下搅拌25-50min，搅拌速率为600-800r/min，搅拌完成后静置3-5小时，得到沥青。
[0020]
优选的，包括以下步骤：
[0021]
配料：按重量份称取各原料，
[0022]
将基质沥青加热到135℃，得到高温沥青；
[0023]
将热塑性橡胶和增粘树脂加入高温沥青中，在温度为150℃的混合罐中使用剪切机高速剪切5遍、或使用胶体磨研磨5遍，得到预处理物a；
[0024]
将预处理物a转移至储存罐中发育4小时，得到发育物；
[0025]
将发育物放入反应釜中，同时在反应釜中加入废橡胶粉、废塑料、稳定剂、以及填充剂，加热至165℃，混合搅拌均匀得到混合物b；
[0026]
将消泡剂与混合物b搅拌均匀，放入真空干燥箱中脱气泡35min，得到混合物c；
[0027]
将混合物c在恒温下搅拌35min，搅拌速率为700r/min，搅拌完成后静置3小时，得到沥青。
[0028]
本发明的有益效果是：
[0029]
1.本发明提供的沥青强度高，稳定性好，且生产成本低，能够满足道路长期使用的需要。
[0030]
2.本发明提供的方法工艺简单，成本低廉，适用于工业化生产。
具体实施方式
[0031]
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
[0032]
实施例1
[0033]
一种沥青，包括以下重量份的原料：基质沥青280重量份，热塑性橡胶30重量份，废橡胶粉55重量份，废塑料30重量份，稳定剂35重量份，填充剂50重量份，消泡剂30重量份，增粘树脂45重量份。
[0034]
其中，废橡胶粉的粒径为80目；基质沥青为石油沥青；废塑料为废聚乙烯；热塑性橡胶为苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物；填充剂为碳酸钙；稳定剂为松香；消泡剂为磷酸丁酯类消泡剂；增粘树脂为古马隆－茚树脂。
[0035]
具体的，上述沥青的制备方法包括以下步骤：
[0036]
配料：按重量份称取各原料，将基质沥青加热到120℃，得到高温沥青；
[0037]
将热塑性橡胶和增粘树脂加入高温沥青中，在温度为140℃的混合罐中使用剪切
机高速剪切3遍、或使用胶体磨研磨3遍，得到预处理物a；
[0038]
将预处理物a转移至储存罐中发育2小时，得到发育物；
[0039]
将发育物放入反应釜中，同时在反应釜中加入废橡胶粉、废塑料、稳定剂、以及填充剂，加热至150℃，混合搅拌均匀得到混合物b；
[0040]
将消泡剂与混合物b搅拌均匀，放入真空干燥箱中脱气泡25min，得到混合物c；
[0041]
将混合物c在恒温下搅拌25min，搅拌速率为600r/min，搅拌完成后静置3小时，得到沥青。
[0042]
实施例2
[0043]
一种沥青，包括以下重量份的原料：基质沥青400重量份，热塑性橡胶60重量份，废橡胶粉80重量份，废塑料50重量份，稳定剂65重量份，填充剂80重量份，消泡剂40重量份，增粘树脂70重量份。
[0044]
其中，废橡胶粉的粒径为140目；基质沥青为岩沥青；废塑料为废聚丁烯和废乙烯-醋酸乙烯共聚物；热塑性橡胶为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物；填充剂为碎纸、木屑、棉屑、以及白炭黑；稳定剂为聚乙烯醇；消泡剂为聚硅氧烷消泡剂；增粘树脂为烷基酚醛树脂和二甲苯树脂。
[0045]
具体的，上述沥青的制备方法包括以下步骤：
[0046]
配料：按重量份称取各原料，
[0047]
将基质沥青加热到135℃，得到高温沥青；
[0048]
将热塑性橡胶和增粘树脂加入高温沥青中，在温度为150℃的混合罐中使用剪切机高速剪切5遍、或使用胶体磨研磨5遍，得到预处理物a；
[0049]
将预处理物a转移至储存罐中发育4小时，得到发育物；
[0050]
将发育物放入反应釜中，同时在反应釜中加入废橡胶粉、废塑料、稳定剂、以及填充剂，加热至165℃，混合搅拌均匀得到混合物b；
[0051]
将消泡剂与混合物b搅拌均匀，放入真空干燥箱中脱气泡35min，得到混合物c；
[0052]
将混合物c在恒温下搅拌35min，搅拌速率为700r/min，搅拌完成后静置3小时，得到沥青。
[0053]
实施例3
[0054]
一种沥青，包括以下重量份的原料：基质沥青300重量份，热塑性橡胶50重量份，废橡胶粉60重量份，废塑料40重量份，稳定剂50重量份，填充剂60重量份，消泡剂35重量份，增粘树脂65重量份。
[0055]
其中，废橡胶粉的粒径为120目；基质沥青为天然沥青和煤沥青；废塑料为废聚乙烯和废聚丙烯；热塑性橡胶为苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物；填充剂为碎纸、木屑、棉屑、玻璃纤维、以及金属粉；稳定剂为松香树脂和聚乙烯醇；消泡剂聚醚改性硅油消泡剂；增粘树脂为古马隆－茚树脂和二甲苯树脂。
[0056]
具体的，上述沥青的制备方法包括以下步骤：
[0057]
配料：按重量份称取各原料，将基质沥青加热到145℃，得到高温沥青；
[0058]
将热塑性橡胶和增粘树脂加入高温沥青中，在温度为158℃的混合罐中使用剪切机高速剪切4遍、或使用胶体磨研磨5遍，得到预处理物a；
[0059]
将预处理物a转移至储存罐中发育4小时，得到发育物；
[0060]
将发育物放入反应釜中，同时在反应釜中加入废橡胶粉、废塑料、稳定剂、以及填充剂，加热至168℃，混合搅拌均匀得到混合物b；
[0061]
将消泡剂与混合物b搅拌均匀，放入真空干燥箱中脱气泡35min，得到混合物c；
[0062]
将混合物c在恒温下搅拌40min，搅拌速率为700r/min，搅拌完成后静置4小时，得到沥青。
[0063]
实施例4
[0064]
一种沥青，包括以下重量份的原料：基质沥青330重量份，热塑性橡胶43重量份，废橡胶粉78重量份，废塑料48重量份，稳定剂55重量份，填充剂58重量份，消泡剂38重量份，增粘树脂65重量份。
[0065]
其中，废橡胶粉的粒径为135目；基质沥青为煤沥青。废塑料为废聚丙烯；热塑性橡胶为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物；填充剂为云母、滑石、中空微球、以及硅藻土；稳定剂为松香和硫磺；消泡剂为聚硅氧烷消泡剂；增粘树脂为dcpd树脂。
[0066]
具体的，上述沥青的制备方法包括以下步骤：
[0067]
配料：按重量份称取各原料，将基质沥青加热到126℃，得到高温沥青；
[0068]
将热塑性橡胶和增粘树脂加入高温沥青中，在温度为155℃的混合罐中使用剪切机高速剪切3遍、或使用胶体磨研磨3遍，得到预处理物a；
[0069]
将预处理物a转移至储存罐中发育5小时，得到发育物；
[0070]
将发育物放入反应釜中，同时在反应釜中加入废橡胶粉、废塑料、稳定剂、以及填充剂，加热至175℃，混合搅拌均匀得到混合物b；
[0071]
将消泡剂与混合物b搅拌均匀，放入真空干燥箱中脱气泡36min，得到混合物c；
[0072]
将混合物c在恒温下搅拌48min，搅拌速率为780r/min，搅拌完成后静置3.5小时，得到沥青。
[0073]
本说明书中各实施例采用递进方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。
[0074]
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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