熱塑性丁苯橡膠+輪胎膠粉複合改性瀝青及其製備方法

2023-04-26 10:43:16 1

專利名稱：熱塑性丁苯橡膠+輪胎膠粉複合改性瀝青及其製備方法
技術領域：
本發明屬於路面工程技術領域，涉及一種熱塑性丁苯橡膠+輪胎 膠粉複合改性瀝青及其製備方法。
背景技術：
連續配筋混凝土路面(CRC)上鋪設瀝青混凝土表面層(AC)的 複合式路面結構形式綜合了水泥混凝土路面承載力高、防止車轍、使 用壽命長和瀝青混凝土路面行車舒適、噪音小、易養護的兩種路面結 構的優點。但瀝青混凝土和水泥混凝土是兩種不同的路面材料，層與 層結合面上的摩擦阻力大大低於瀝青混合料本身，即瀝青混凝土層和 水泥混凝土層結合面上的摩擦阻力大大的低於瀝青混合料本身的摩 擦阻力，層間界面會存在抗剪強度不足的薄弱環節，當路面受到較大的 水平剪切力時易發生剪切位移，使瀝青面層發生水平推移、車轍及擁 包等病害。為保證複合式路面的優良路用性能，必須在CRC板與瀝青 混凝土層間鋪設粘結層，以提高層間的粘結力。目前，國內採用的粘結 層材料品種繁多，但是沒有一種能夠完全滿足粘結層性能要求。因此 開發一種新的能夠滿足粘結層抗剪切性能要求、使瀝青面層不易發生 水平推移、車轍及擁包等病害的材料是十分必要的。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提出一種熱塑性丁苯橡膠+輪胎膠 粉複合改性瀝青及其製備方法，要求該複合改性瀝青材料可以滿足 CRC+AC複合式路面粘結層性能要求。
為實現上述目的，本發明的技術方案為
3一種熱塑性丁苯橡膠+輪胎膠粉複合改性瀝青，其特徵在於，
在基質瀝青中按照質量百分比外加入4%-10%塑性丁苯橡膠，以及 按照質量百分比外加入4%-12%輪胎膠粉複合而成。
所述的基質瀝青為重交瀝青A70瀝青。
一種熱塑性丁苯橡膠+輪胎膠粉複合改性瀝青的製備方法，其 特徵在於，包括以下步驟將基質瀝青加熱到165-175° C備用；然 後在基質瀝青中按照質量百分比外加入4%-10%塑性丁苯橡膠，以 及按照質量百分比外加入4%-12%輪胎膠粉，攪拌；將所得的材料 在170 180'C範圍內連續剪切；將剪切後的產物放入烘箱中在 170-180° C的溫度下第一次發育；再將第一次發育後的產物在 170 18(TC溫度範圍內連續剪切；最後將剪切後所得的產物放入烘箱 中在170-180° C的溫度範圍內進行第二次發育，即製成熱塑性丁苯 橡膠+輪胎膠粉複合改性瀝青。
所述的基質瀝青為重交瀝青A70瀝青。
所述攪拌的時間為10-15min，每一次剪切操作的時間為 15-20min，第一次發育的時間為15-20min,第二次發育的時間為 60-70min。
本發明的有益效果如下
本發明提供了一種可以滿足CRC+AC複合式路面粘結層性能
要求的粘結材料。經實驗檢驗發現與現有材料相比具有以下特點 (以10%SBS+6%GRT組合的性能參數) 此發明的改性瀝青材料的性能參數如下
1、 25。C針入度(100g， 5s; O.lmm)為35;
2、 軟化點為89.31:(環球法)；
3、 延度值為29.9cm;4、 135°C、 160。C、 175。CBrookfield (博勒飛)旋轉粘度分別為 9587 cp、 2440 cp、 685 cp。
現有材料的性能參數
1、 25。C針入度(100g， 5s; O.lmm)為67;
2、 軟化點為48.5。C (環球法)
3、 延度值為131cm;
4、 135°C、 160°C、 175。CBrookfield旋轉粘度分別為635 cp、 265 cp、 170 cp。
針入度是瀝青主要質量指標之一。是表示瀝青軟硬程度和稠 度的指標。是用針入度儀來測定的。軟化點是指在一定條件下，瀝 青達到某一稠度時的溫度，簡單說就是瀝青試件受熱軟化而下垂時 的溫度。延度試驗是將瀝青做成8字型標準試件，在5。C溫度下， 以5cm每分鐘速度拉伸至斷裂時的長度(cm)，即為延度.延度越 大，表明瀝青的塑性越好。延度是評定瀝青塑性的重要指標。瀝青 的延度，特別是瀝青的低溫延度，可以反映瀝青的抗開裂性能。粘 度即粘性程度，也稱動力粘度。它是流體對形變的抵抗隨形變速率 的增加而增加的性質。
此複合改性瀝青結合了熱塑性丁苯橡膠(SBS)改性瀝青良好的 高低溫性能、耐老化、耐疲勞性能和輪胎膠粉(GRT)改性瀝青具 有的抗老化、抗疲勞、粘度高、抗裂縫等優點。由以上參數的對比 可以看出，且其性能參數比如針入度和軟化點都有明顯的改善，這 些性能參數又是評價瀝青混合料各種性能的重要指標，所以此複合 改性瀝青用在粘結層上可以提高層間的抗剪切強度。
具體實施例方式
下面結合具體實施例對本發明作進一步詳細說明。 按照發明內容中所述的基質瀝青種類和SBS、 GRT的配比用量 (即在基質瀝青中按照質量百分比外加入4%-10%塑性丁苯橡膠，
5以及按照質量百分比外加入4%-12%輪胎膠粉，另一種表示質量比 例的方法為按質量基質瀝青100份，SBS 4 10份，GRT 4~12 份。基質瀝青為重交瀝青A70瀝青。)進行如下步驟實施
(1) 將基質瀝青加熱到170°C (165-175° C)備用；
(2) 將SBS和GRT分別加入到基質瀝青中，並加以不停的攪拌 10min (10-15min);
(3) 將溫度控制在170~180°C範圍內連續剪切15 min (15-20min);將試件放入剪切儀中，開動儀器，當試件破裂時儀器
自動記下其最大破壞強度即可。
(4) 放入175。C (170-180。 C)烘箱中發育15min (15-20min);
(5) 再在170 180。C溫度範圍內連續剪切lOmin (10-15min);
(6) 放入175。C (170-180° C)烘箱中發育60min (60-70min)， 複合改性瀝青製備完成。
實施例l: 4%SBS+4%GRT組合的性能參數
1、 25。C的針入度為(lOOg， 5s; 0.1mm)為40;
2、 軟化點為67.8"C (環球法)；
3、 延度值為15.7cm;
4、 135。C、 160。C、 175。CBrookfield旋轉粘度分別為7400cp、 1430 cp、 492.5 cp。
實施例2: 10%SBS+6%GRT組合的性能參數
1、 25。C針入度(lOOg， 5s; 0.1mm)為35;
2、 軟化點為89,3。C (環球法)
3、 延度值為29.9cm;
4、 135°C、 160°C、 175。CBrookfield旋轉粘度分別為9587cp、 2440 cp、 685 cp。
實施例3: 10%SBS+12%GRT組合的性能參數
1、 25。C針入度(lOOg， 5s; 0.1mm)為43;
2、 軟化點為104°C (環球法)；
3、 延度值為27.0cm
64、 135°C、 160°C、 175。CBrookfield旋轉粘度分別為24125 cp、 6213 cp、 3355cp。
根據試驗數據比較而得10%SBS+6%GRT組合的性能參數最 佳，此複合改性瀝青結合了熱塑性丁苯橡膠(SBS)改性瀝青良好的高 低溫性能、耐老化、耐疲勞性能和輪胎膠粉(GRT)改性瀝青具有 的抗老化、抗疲勞、粘度高、抗裂縫等優點。用在粘結層上可以提 高層間的抗剪切強度。
權利要求
1.一種熱塑性丁苯橡膠+輪胎膠粉複合改性瀝青，其特徵在於，在基質瀝青中按照質量百分比外加入4％-10％塑性丁苯橡膠，以及按照質量百分比外加入4％-12％輪胎膠粉複合而成。
2. 根據權利要求1所述的熱塑性丁苯橡膠+輪胎膠粉複合改性瀝青， 其特徵在於，所述的基質瀝青為重交瀝青A70瀝青。
3. —種熱塑性丁苯橡膠+輪胎膠粉複合改性瀝青的製備方法，其特 徵在於，包括以下步驟將基質瀝青加熱到165-175° C備用； 然後在基質瀝青中按照質量百分比外加入4%-10%塑性丁苯橡 膠，以及按照質量百分比外加入4%-12%輪胎膠粉，攪拌；將所 得的材料在170 180'C範圍內連續剪切；將剪切後的產物放入烘 箱中在170-180° C的溫度下第一次發育；再將第一次發育後的 產物在170 180'C溫度範圍內連續剪切；最後將剪切後所得的產 物放入烘箱中在170-180° C的溫度範圍內進行第二次發育，即 製成熱塑性丁苯橡膠+輪胎膠粉複合改性瀝青。
4. 根據權利要求3所述的熱塑性丁苯橡膠+輪胎膠粉複合改性瀝青 的製備方法，其特徵在於，所述的基質瀝青為重交瀝青A70瀝青。
5. 根據權利要求3或4所述的熱塑性丁苯橡膠+輪胎膠粉複合改性 瀝青的製備方法，其特徵在於，所述攪拌的時間為10-15min，每 一次剪切操作的時間為15-20min，第一次發育的時間為 15-20min，第二次發育的時間為60-70min。
全文摘要
本發明公開了一種熱塑性丁苯橡膠+輪胎膠粉複合改性瀝青及其製備方法，該複合改性瀝青為在基質瀝青中按照質量百分比外加入4％-10％塑性丁苯橡膠，以及按照質量百分比外加入4％-12％輪胎膠粉複合而成；其製備方法包括2次連續剪切過程和兩次發育過程以及烘乾過程。此複合改性瀝青結合了熱塑性丁苯橡膠改性瀝青良好的高低溫性能、耐老化、耐疲勞性能和輪胎膠粉改性瀝青具有的抗老化、抗疲勞、粘度高、抗裂縫等優點。用在粘結層上可以提高層間的抗剪切強度。
文檔編號C08L9/06GK101585969SQ20091004365
公開日2009年11月25日 申請日期2009年6月10日 優先權日2009年6月10日
發明者劉朝暉, 周科峰, 秦仁傑, 軍 謝 申請人:長沙理工大學