一種膠結料及其製備方法和含有其的彩色路用混合料的製作方法
2023-04-27 03:47:36
專利名稱：：一種膠結料及其製備方法和含有其的彩色路用混合料的製作方法
技術領域：
：本發明涉及一種路用混合料，特別涉及一種彩色路用混合料，以及其中替代瀝青的膠結料。
背景技術：
：一般的瀝青道路為黑色路面，為了美化環境、協助交通等目的，目前歐美、日本等國對路面鋪築技術進行了大量的研究，在公交專用車道、非機動車道、人行道等廣泛的推廣應用彩色路面，並制定了較完善的技術規範。由於中國與其他各國有著顯著的氣候差異，加之進口彩色膠結料價格昂貴(15000~30000元/噸)，國外的技術指標並不完全適合國內的實際情況。隨著國內道路建設品味的提高，國內大量道路開始鋪築彩色路面，而國內原有的彩色路面鋪築技術僅適用於非機動車道和人行道，其價格也相對昂貴(例如"殼牌"彩色瀝青的價格15000元/噸)，從而限制了彩色瀝青路面的推廣應用。已公開的深圳市海川實業股份有限公司的彩色路用混合料(CN1607216A)採用以塔羅油樹脂、木質樹脂和/或松油脂為主要成分，輔以加工油、橡膠及熱塑性塑料等組成了其中的膠結料。
發明內容本發明要解決的技術問題即是提供一種適用於國內不同氣候特點和交通特點、成本較低的彩色路用混合料，以及其中替代瀝青的膠結料。本發明人通過大量試驗研究，選擇一定含量的油分(橡膠油)和樹脂(C5石油樹脂)作為主要組分，並進一步針對國內氣候特點和交通特點，摻入不同的優化組分，包括EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)、GS(粉末丁苯橡膠)、Sasobit(沙索必德聚烯烴改性劑)等研製出了能替代常規瀝青混合料中的黑色瀝青的膠結料，以及由其製得的適用於國內不同氣候特點和交通特點、成本較低的彩色路用混合料。採用此膠結料生產的彩色路用混合料性能良好，其中馬歇爾穩定度、殘留穩定度以及凍融劈裂強度較上述現有產品更好，動穩定度AC-05和AC-13分別達到1240和2565次/mm[符合《公路瀝青路面施工技術規範》(JTGF40-2004)表5.3.4-1]，能完全滿足路面使用需求。因此，本發明的技術方案為一種膠結料，其包括下列重量百分比的組分47~49%的橡膠油，44~46%的C5石油樹脂，2~4%的乙烯-醋酸乙烯共聚物以及3~4%的粉末丁苯橡膠。較佳地，為了提高膠結料的高溫性能，本發明膠結料還可以含有改性劑，優選13%的沙索必德聚烯烴改性劑。本發明還提供一種上述膠結料的製備方法，其可以包括下列步驟先將橡膠油加熱溶化，然後加入C5石油樹脂共同攪拌，待完全溶解後加入乙烯-醋酸乙烯共聚物，對混合物進行高速剪切混合，再加入粉末丁苯橡膠高速剪切混合。如需加入Sasobit添加劑，則在加入C5石油樹脂時一起加入。其中，所述的橡膠油加熱至溶化溫度即可，通常在120'C左右，優選120~130°C。較佳地，加入C5石油樹脂共同攪拌12小時左右即可；而加入EVA、GS後進行的高速剪切速率可相同，優選為8001200轉/分鐘，剪切時間約為30-45分鐘。採用本發明上述膠結料替代黑色的瀝青，加上常規瀝青混合料中的主要組分集料，即石料和礦粉，再輔以所需的顏料即可製得彩色路用混合料。故本發明提供的一種彩色路用混合料，其中膠結料、集料(石料和礦粉等)以及顏料的配比可同現有技術。較佳地，其包括下列重量百分比的組分4.5~7.0%上述的膠結料，88~92%的石料，2~4%的礦粉以及12%的顏料。更佳地，本發明彩色路用混合料由下列重量百分比的組分組成5.0~6.5%的膠結料，88.5-91.0%的石料，34%的礦粉以及1~2%的顏料。更佳地，根據需要生產不同顏色的膠結料，並選擇相應顏色的石料，例如紅色道路混合料採用紅色石灰石，綠色道路混合料採用綠色輝綠巖，石料篩分級配應符合《公路瀝青路面施工技術規範》(JTGF40-2004)表4.8.3或表4.9.4質量要求；礦粉為符合《公路瀝青路面施工技術規範》(JTGF40-2004)表4.10.1質量要求的磨細石灰石粉；顏料為相應顏色的顏料，本發明摻加無機顏料，例如紅色道路混合料中摻加氧化鐵紅，綠色道路混合料中摻加氧化鉻綠。本發明分別配製了AC-05和AC-13型彩色路用混合料，前者適用於非機動車道、人行道、小區道路、景觀道路，後者適用於公交專用車道，其具有較高的馬歇爾穩定度、殘留穩定度以及凍融劈裂強度。實際應用中路面平整度良好、顏色均勻、路表紋理豐富、構造深度大、具有較高的摩擦係數。具體實施方式下面用實施例來進一步說明本發明，但本發明並不受其限制。拜耳公司的鐵紅4130，拜耳公司的鉻綠GN實施例14膠結料的製備組分配製tableseeoriginaldocumentpage5製備工藝先將橡膠油加熱至12013(TC，使其全部溶化，然後加入C5石油樹脂共同攪拌1~2小時，待完全溶解後加入EVA，以800-1200轉/min的速率對混合物進行高速剪切45min，最後加入GS以同等速率高速剪切30min即可。如需加入Sasobit添加劑，則在加入C5石油樹脂時一起加入。根據《公路瀝青路面施工技術規範》GTGF40-2004)，對其針入度、軟化點和延度等各項性能指標進行測試，結果如下表所示tableseeoriginaldocumentpage6可見，本發明膠結料的各種性能指標都達到了《公路瀝青路面施工技術規範》(JTGF40-2004)對瀝青路面的相關要求。實施例56彩色路用混合料的配製組分配製tableseeoriginaldocumentpage6其中，上述石料篩分級配應符合《公路瀝青路面施工技術規範》(JTGF40-2004)表4.8.3或表4.9.4質量要求；礦粉為符合《公路瀝青路面施工技術規範》GTGF40-2004)表4.10.1質量要求的磨細石灰石粉。彩色路用混合料的配製工藝將石料加熱至170~180°C，膠結料加熱至14015(TC，礦粉和顏料不加熱。拌和機拌制時，先加入石料、礦粉和顏料，拌和68s，再加入膠結料拌和2025s，即得彩色路用混合料。根據《公路瀝青路面施工技術規範》(JTGF40-2004)，對上述彩色混合料各項性能指標進行測試，結果如下表所示tableseeoriginaldocumentpage7上述實施例中的橡膠油生產廠商為上海高橋石化公司，C5石油樹脂生產廠商為上海三斯助劑製品有限公司，EVA生產廠商為天山化工有限公司，粉末丁苯橡膠GS生產廠商為山東淄博高氏科工貿有限公司，Sasobit生產廠商為德國舒曼.薩索爾公司，紅色石灰石產地為安徽廣德，綠色輝綠巖產地為浙江鹿山塢，磨細石灰石粉生產廠商為上海楊行礦粉廠，顏料生產廠商為拜耳上海顏料有限公司。應用實施例1在上海市，採用實施例5於2005年10月鋪築了約20000m2彩色非機動車道(AC-05彩色混合料)，目前路面顏色均勻、路表紋理豐富。採用實施例6於2005年10月鋪築了長約500m彩色公交專用車道(AC-13彩色混合料)，經測試，路表構造深度達0.7mm、摩擦係數為50BPN。權利要求1、一種膠結料，其包括下列重量百分比的組分46～49％的橡膠油，44～46％的C5石油樹脂，3～5％的乙烯-醋酸乙烯共聚物和2～4％的粉末丁苯橡膠。2、如權利要求1所述的膠結料，其特徵在於其還包括1~3%的沙索必德聚烯烴改性劑。3、一種如權利要求1所述的膠結料的製備方法，其包括下列步驟先將橡膠油加熱溶化，然後加入C5石油樹脂共同攪拌，待完全溶解後加入乙烯-醋酸乙烯共聚物，對混合物進行高速剪切混合，再加入粉末丁苯橡膠高速剪切混合。4、如權利要求3所述的製備方法，其特徵在於所述的橡膠油加熱至12013(TC溶化，加入C5石油樹脂共同攪拌1~2小時，所述的高速剪切為8001200轉/分鐘的速率剪切3045分鐘。5、一種含有如權利要求1或2所述的膠結料的彩色路用混合料。6、如權利要求5所述的彩色路用混合料，其包括下列重量百分比的組分4.5~7.0%膠結料，88~92°%的石料，2~4%的礦粉以及1~2%的顏料。7、如權利要求6所述的彩色路用混合料，其特徵在於其由下列重量百分比的組分組成5.0~6.5%的膠結料，88.5-91.0%的石料，3~4。％的礦粉以及1~2%的顏料。8、如權利要求6所述的彩色路用混合料，其特徵在於所述的石料為有色石料。9、如權利要求7所述的彩色路用混合料，其特徵在於所述的有色石料選自紅色石灰石和綠色輝綠巖。10、如權利要求6所述的彩色路用混合料，其特徵在於所述的顏料為現有各種無機顏料。全文摘要本發明公開了一種膠結料及由其製成的彩色路用混合料，其中該膠結料包括下列重量百分比的組分46～49％的橡膠油，44～46％的C5石油樹脂，3～5％的乙烯-醋酸乙烯共聚物和2～4％的粉末丁苯橡膠。本發明的彩色路用混合料具有較高的馬歇爾穩定度、殘留穩定度以及凍融劈裂強度，實際應用中路面平整度良好、顏色均勻、路表紋理豐富、構造深度大、具有較高的摩擦係數。文檔編號E01C7/30GK101565518SQ20081003642公開日2009年10月28日申請日期2008年4月22日優先權日2008年4月22日發明者軍嚴,俞國平,鳴徐,曹亞東,曹祖光,平柴,偉秦,明蔡,韓勇強申請人:上海建設機場道路工程有限公司