一种沥青改性剂、改性乳化沥青和改性沥青混合料及其各自制备方法技术

本发明专利技术提供一种沥青改性剂，由组合物I和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物乳液组成，其中，所述组合物I由乙烯醋酸乙烯酯共聚物乳液、丁苯乳液、水性双酚A环氧树脂乳液和有机硅改性丙烯酸酯乳液组成。本发明专利技术还提供一种含有所述沥青改性剂的改性乳化沥青和快速固化的改性沥青混合料，以及各自的制备方法。本发明专利技术所述改性沥青混合料是一种全新的快速固化的高性能路面材料。它既有矿料的刚性和强度，又有沥青的柔韧性能：其马歇尔稳定度达12KN以上，流值在2-4mm之间，1-3cm厚度的沥青路面修补层施工4小时左右即可开放交通。

【技术实现步骤摘要】
一种沥青改性剂、改性乳化沥青和改性沥青混合料及其各 自制备方法
本专利技术属于高分子和道路材料
，具体涉及一种浙青改性剂、含有该改性 剂的改性乳化浙青和含有该改性浙青的浙青混合料及其各自的制备方法。
技术介绍
乳化浙青是将通常高温使用的基质浙青，经过机械搅拌和化学稳定的方法，扩散 到水中而液化成常温下粘度低、流动性好的一种液态浙青。乳化浙青在常温下即能与矿粉 等集料混合，得到浙青混合料，从而克服热拌浙青产生有毒气体、污染环境的问题，尤其适 用于隧道等通风条件差的施工环境。但乳化浙青存在如下问题：（1)破乳难以控制和凝固 速度慢，给施工和开放交通带来麻烦和不便；(2)使用性能偏低，如裹覆和粘附力不够，浙 青路面容易破裂，造成道路使用寿命短，增加道路维护成本。因此，为了满足道路施工的要 求，有必要对普通浙青混合料进行改进，以期得到一种快速固化、早强的高性能浙青混合 料。 现有技术中，主要通过对乳化浙青进行改性或/和添加固化剂，来改进浙青混合 料的性能。一般常用的改性剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS)、环氧树脂、丙 烯酸酯乳液、氯丁胶乳、环氧树脂和/或丁苯胶乳，常用的固化剂为硅酸盐水泥和/或石灰。 例如申请号为CN200510041970. 7,专利技术名称为改性乳化浙青稀浆混合料修复浙青路面车 辙及其施工方法的中国专利技术专利申请，公开了以硅酸盐水泥和消石灰为固化剂，以阳离子 丁苯聚合胶乳（PC-1468)或苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS)为乳化浙青改性剂。 申请号为CN201210336672. 0,专利技术名称为改性乳化浙青及制备方法、AC重交型混合料及 其制备方法的中国专利技术专利申请，以及申请号为CN201210336663. 1的中国专利技术专利申请 改性乳化浙青及制备方法、SM混合料及其制备方法，公开了以胺盐型阳离子表面活性剂 为改性剂，但是都没有使用固化剂。申请号为CN201010521004. 6,专利技术名称为一种胶粉改 性乳化浙青及其制备方法的中国专利技术专利申请，公开了以橡胶粉作为改性剂。申请号为 CN201210014064. 8的中国专利技术专利申请一种用于改性半温拌的改性乳化浙青及其制备方 法、申请号为CN200910251571. 1的中国专利技术专利申请一种寒区常温拌合型浙青混凝土 专用改性冷拌浙青和申请号为CN200910251572. 6的中国专利技术专利申请一种热区常温拌 合型浙青混凝土专用改性冷拌浙青中都是采用星型液体SBS为改性剂。 但是上述改性剂或固化剂都存在一定的不足。SBS改性乳化浙青虽能改善高温和 低温性能，但浙青混合料的粘结力未能改善。环氧树脂的加入会改善混合料的粘结性能；但 混合料硬化后脆性大，且低温弯曲性能也有所下降。另外环氧树脂的价格高。丙烯酸酯乳 液低温韧性差，高温发黏，耐水性差，需要做额外的改性才能使用。氯丁胶乳的最大弱点是 耐寒性能低（最低-40°C )和储存稳定性差（仅半年）。在储存期间，氯丁乳胶不仅胶体性 能发生变化，而且硫化胶膜性能也有所降低。丁苯橡胶改性乳化浙青对浙青的高温性能改 善不明显，不宜在高温地区使用。而且国内生产的丁苯橡胶一般由阴离子乳化剂进行乳液 聚合而成的，因此其不能与阳离子乳化剂直接相容，导致乳化浙青体积稳定性差。橡胶粉改 性乳化浙青要求温度更严，产生较难闻气味和空气质量问题。普通硅酸盐水泥作固化剂，水 化速度慢，混合料的早强性能不优越，大量的拌和水不能转化为固体结晶水，对后期道路性 能也有一定影响。 可见，目前常用的改性剂、固化剂虽然能够在一定程度上提高乳化浙青剂浙青混 合料的性能，但是仍无法完全满足城市主干道、高速公路等对修复时限和路面性能的较高 要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种浙青改性剂。通过设计的特定软、硬相组分及比例，本 专利技术所述浙青改性剂与浙青形成半网络互穿结构，使改性乳化浙青的软化点高、粘结力强、 韧性适当、刚韧平衡、稳定性好。在此基础上，本专利技术还提供一种含有上述改性乳化浙青和 特定固化剂的浙青混合料。 为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用了如下的技术方案： -种浙青改性剂，由组合物I和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物乳液组成，以 所述浙青改性剂的总重量为基准，各组分的重量百分比分别为： 所述组合物I 50 %?80%，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物乳液20 %? 50% ； 优选的，以所述浙青改性剂的总重量为基准，各组分的重量百分比分别为： 所述组合物I 60 %?70%，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物乳液30 %? 40% ； 其中，所述组合物I由乙烯醋酸乙烯酯共聚物乳液、丁苯乳液、水性双酚A环氧树 脂乳液和有机硅改性丙烯酸酯乳液组成；以所述组合物I的总重量为基准，各组分的重量 百分比分别为 ： 乙烯醋酸乙烯酯共聚物乳液83 %?88 %、丁苯乳液1 %?3 %、水性双酚A环氧树 脂乳液〇. 1 %?1 %、有机硅改性丙烯酸酯乳液10%?17% ; 优选的，以所述组合物I的总重量为基准，各组分的重量百分比分别为： 乙烯醋酸乙烯酯共聚物乳液84%?87%、丁苯乳液1. 5%?2. 5%、水性双酚A环 氧树脂乳液〇. 1 %?〇. 7%、有机硅改性丙烯酸酯乳液11 %?15% ; 进一步优选的，以所述组合物I的总重量为基准，各组分的重量百分比分别为： 乙烯醋酸乙烯酯共聚物乳液84 %、丁苯乳液1.7 %、水性双酚A环氧树脂乳液 0. 3%、有机硅改性丙烯酸酯乳液14%。 本专利技术的第二个目的在于提供上述浙青改性剂的制备方法，包括将所述改性剂的 各组分按重量配比混合，即得。 本专利技术的另一个目的在于提供一种含有上述浙青改性剂的改性乳化浙青。 本专利技术所述的改性乳化浙青，还包括基质浙青、乳化剂和水；以所述改性乳化浙青 的总重量为基准，各组分的重量百分比为： 所述浙青改性剂5%?10%、基质浙青60%?70%、乳化剂2%?6%和余量的 水。 优选的，本专利技术所述的改性乳化浙青，以所述改性乳化浙青的总重量为基准，各组 分的重量百分比为： 所述浙青改性剂6 %?8 %、基质浙青60 %?70 %、乳化剂2 %?4 %和余量的水。 优选的，所述乳化剂选自季铵盐乳化剂和/或OP系列乳化剂；更优选的，所述乳化 剂选自单烷基双氮季铵盐乳化剂、CL-02季铵盐阳离子乳化剂、0P-10乳化剂和0P-4乳化剂 中的一种或几种；最优选的，所述乳化剂选自重量比为1:1的CL-02和0P-10。 本专利技术还有一个目的在于提供上述改性乳化浙青的制备方法，包括如下步骤： (1)将基质浙青加热到130°C?150°C ; (2)将所述浙青改性剂和乳化剂溶解于55°C?65°C的水中，配制成重量百分比浓 度为8%?16%的皂液，调节pH值为5?7; (3)将步骤2得到的所述皂液转移入高剪切分散乳化机，开启入高剪切分散乳化 机，缓慢加入步骤1得到的热基质浙青，混合温度为80°C?90°C，转速为15000rpm，搅拌 5?lOmin，即得。 此外，本专利技术的另一个目的在于提供一种包括上述改性乳化浙青的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种沥青改性剂，由组合物I和苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物乳液组成，以所述沥青改性剂的总重量为基准，各组分的重量百分比分别为：所述组合物I 50％～80％，苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物乳液20％～50％；优选的，以所述沥青改性剂的总重量为基准，各组分的重量百分比分别为：所述组合物I 60％～70％，苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物乳液30％～40％；其中，所述组合物I由乙烯醋酸乙烯酯共聚物乳液、丁苯乳液、水性双酚A环氧树脂乳液和有机硅改性丙烯酸酯乳液组成；以所述组合物I的总重量为基准，各组分的重量百分比分别为：乙烯醋酸乙烯酯共聚物乳液83％～88％、丁苯乳液1％～3％、水性双酚A环氧树脂乳液0.1％～1％、有机硅改性丙烯酸酯乳液10％～17％；优选的，以所述组合物I的总重量为基准，各组分的重量百分比分别为：乙烯醋酸乙烯酯共聚物乳液84％～87％、丁苯乳液1.5％～2.5％、水性双酚A环氧树脂乳液0.1％～0.7％、有机硅改性丙烯酸酯乳液11％～15％；进一步优选的，以所述组合物I的总重量为基准，各组分的重量百分比分别为：乙烯醋酸乙烯酯共聚物乳液84％、丁苯乳液1.7％、水性双酚A环氧树脂乳液0.3％、有机硅改性丙烯酸酯乳液14％。...

【技术特征摘要】
2014.10.16 CN 201410551012.31. 一种浙青改性剂，由组合物I和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物乳液组成，以所 述浙青改性剂的总重量为基准，各组分的重量百分比分别为： 所述组合物I 50 %?80 %，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物乳液20 %?50 % ; 优选的，以所述浙青改性剂的总重量为基准，各组分的重量百分比分别为： 所述组合物I 60 %?70 %，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物乳液30 %?40 % ; 其中，所述组合物I由乙烯醋酸乙烯酯共聚物乳液、丁苯乳液、水性双酚A环氧树脂乳 液和有机硅改性丙烯酸酯乳液组成；以所述组合物I的总重量为基准，各组分的重量百分 比分别为： 乙烯醋酸乙烯酯共聚物乳液83 %?88 %、丁苯乳液1 %?3 %、水性双酚A环氧树脂乳 液0. 1 %?1 %、有机硅改性丙烯酸酯乳液10%?17% ; 优选的，以所述组合物I的总重量为基准，各组分的重量百分比分别为： 乙烯醋酸乙烯酯共聚物乳液84%?87%、丁苯乳液1. 5%?2. 5%、水性双酚A环氧树 脂乳液〇. 1 %?〇. 7%、有机硅改性丙烯酸酯乳液11 %?15% ; 进一步优选的，以所述组合物I的总重量为基准，各组分的重量百分比分别为： 乙烯醋酸乙烯酯共聚物乳液84%、丁苯乳液1. 7%、水性双酚A环氧树脂乳液0. 3%、有 机硅改性丙烯酸酯乳液14%。2. 权利要求1所述的浙青改性剂的制备方法，包括将所述改性剂的各组分按重量配比 混合，即得。3. -种改性乳化浙青，包括权利要求1所述的浙青改性剂。4. 根据权利要求3所述的改性乳化浙青，其特征在于，还包括基质浙青、乳化剂和水； 以所述改性乳化浙青的总重量为基准，各组分的重量百分比为： 所述浙青改性剂5%?10%、基质浙青60%?70%、乳化剂2%?6%和余量的水； 优选的，以所述改性乳化浙青的总重量为基准，各组分的重量百分比为： 所述浙青改性剂6?8%、基质浙青60?70%、乳化剂2?4%和余量的水； 还优选的，所述乳化剂选自季铵盐乳化剂和/或OP系列乳化剂；更优选的，所述乳化剂 选自单烷基双氮季铵盐乳化剂、CL-02季铵盐阳离子乳化剂、0P-10乳化剂和0P-4乳化剂中 的一种或几种；最优选的，所述乳化剂选自重量比为1:1的CL-02和0P-10。5. 权利要求4所述的改性乳化浙青的制备方法，包括如下步骤： (1)将基质浙青加热到130°C?150°C ; ⑵将所述浙青改性剂和乳化剂溶解于55°C?65°C的水中，配制成重量百分比浓度为 6%?16%的皂液，调节pH值为5?7 ; (3)将步骤2得到的所述皂液转移入高剪切分散乳化机，开启入高剪切分散乳化机， 缓慢...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦宝祥，周启兆，吴冬升，尹明干，徐凤广，阎晓波，
申请(专利权)人：盐城工学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32