一种非挥发性常温改性沥青粘合剂及非挥发性常温再生沥青混合物制造技术

本发明专利技术公开了一种非挥发性常温改性沥青粘合剂及非挥发性常温再生沥青混合物。本发明专利技术解决以往的常温沥青粘合剂及常温沥青混合物中所存在的问题，如力学特性等物性脆弱、储存稳定性及长期保存性差、因挥发性溶剂挥发所引起的硬化、雨天及冬天无法使用等。本发明专利技术通过对石油沥青、天然沥青、高分子改性剂、加工油、粘结力增强剂等的最佳配合来制备了非挥发性常温改性沥青粘合剂及利用其的非挥发性常温再生沥青混合物。上述粘合剂及混合物的力学特性、储存稳定性及保存性得到了巨大的改善。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种非挥发性常温改性沥青粘合剂及利用其的非挥发性常温再生沥青混合物。
技术介绍
韩国国内道路铺装的90％以上为混凝土或沥青铺装，但是随着交通量及重型车的增加，因道路的塑性变形及龟裂等原因，耐久性及耐久年限大为降低。因局部性暴雨、暴雪、全球变暖等原因，路面温度上升、氯化钙使用量的增大等造成铺装道路及人行道处于比过去更加恶劣的环境中，从而加剧了龟裂、破损及磨损等损伤。为了维护混凝土或沥青铺装，存在再铺工艺和前部面及部分切割再铺工艺，但是，因现有路面破碎及切割产生的废弃物及处理，引起环境问题和处理费用增加的问题。除上述再铺工艺、切割再铺工艺之外，为了维护沥青铺装道路而使用常温沥青混合物。目前，常温沥青混合物的粘合剂主要使用包含挥发性溶剂的稀释沥青或借助乳化剂对沥青进行改性的乳化沥青。常温沥青混合物的具体例如(一)～(五)。(一)乳化沥青、改性乳化沥青粘合剂(阳离子类、阴离子类等)或稀释沥青使用水泥、飞尘、高炉渣微尘、石灰石及早期养生材料等无机结合剂的常温沥青混合物。(二)乳化沥青、改性乳化沥青粘合剂(阳离子类、阴离子类、水分气化式)使用乙烯乙酸酯共聚物(EVA)、丙烯酸类聚合物、聚乙酸乙烯酯、丙烯酸乳液等高分子类的改性添加剂、表面活性剂及结合剂的常温沥青混合物。(三)乳化沥青或改性乳化沥青粘合剂使用改性添加材料、再生添加材料(植物油、基油、乳液、非加热水中油型等)及纤维添加剂等并混合再生骨材来制备的常温再生沥青混合物。(四)制备高分子类粘合剂(聚氨酯、水性聚丙烯粘合剂等)并混合骨材来使用的常温沥青混合物。(五)混合直馏沥青、溶剂、石油树脂、密封胶、交联促进剂等来制备的常温沥青粘合剂及利用其的常温沥青混合物。如上所述的以往的常温沥青粘合剂或常温沥青混合物的问题如下：①乳化沥青或改性乳化沥青类常温沥青的问题乳化沥青为沥青在水中不引起相分离现象而以维持分散状态的方式放入乳化剂的沥青。在常温下，以使半固体状态的沥青能够在常温下维持液相状态的方式添加水，因此，与直馏沥青相比，物性(侵入度、烧点、剥离抗性、水分抗性、伸率)会降低。为了解除普通乳化沥青的上述缺点，使用添加胶乳及橡胶类改性剂来制备改性乳化沥青。与普通沥青相比，改性乳化沥青的物性等得到很大改善，但是基本的沥青粘合剂的物性并不充分。即，使用乳化沥青或改性乳化沥青的常温沥青环合物的马歇尔稳定度、剥离抗性、干扰拉伸强度等的力学特性并不优秀。为了改善上述乳化沥青及改性乳化沥青的强度特性，混合使用无机结合剂。在此情况下，在强度方面有利，但是减少了沥青原本的柔韧性特性，因此，疲劳特性及低温龟裂极为脆弱，从而需要持续维护。并且，当为了通过使用水泥等的无机结合剂来进行再铺装而进行切削时，存在无法再次使用废沥青的问题。②稀释沥青类常温沥青的问题常温下处于半固体状态的沥青水泥在常温处于半固体状态，因此，在常温下，以在不进行加热的情况下使用的方式混合挥发性使用溶剂，从而制成液体状态的沥青为稀释沥青。根据使用哪一种溶剂，稀释沥青蒸发并干燥、硬化的速度不同，且分为急速硬化型(RC，rapidcuring)、中速硬化型(MC，mediumcuring)、慢速硬化型(SC，slowcuring)。稀释沥青一般使用汽油、灯油及柴油等。稀释沥青使用挥发性溶剂，因此，借助非挥发的溶剂减少沥青的力学特性。尤其，因使用挥发性溶剂，储存稳定性及长期保存性极为脆弱。在进行保存的过程中，因挥发性溶剂的蒸发而发生硬化，从而频频发生无法使用的情况。③高分子聚合物类常温沥青的问题通过使用高分子聚合物，与乳化沥青类的常温沥青相比，力学特性极为优秀。但是，因高分子聚合物的高粘结性及水分敏感性，储存稳定性及长期保存性极为脆弱。在骨材中存在水分的情况下，延迟高分子聚合物的硬化时间，从而沥青的轻度极度降低。并且，在适用于暴露在水分环境的沥青维护区间的情况下，因基于水的未硬化反应，使用受到很大程度的限制。不仅如此，当进行施工时，基于气温的影响大，在冬天气温下降的情况下却无法使用。在常温沥青的特性上，当考虑雨天及冬天主要使用的情况时，高分子聚合物类常温沥青不适合于常温沥青。④直馏沥青使用溶剂制备的常温沥青粘合剂及混合物(与稀释沥青相同)属于为了在常温下对直馏沥青赋予流动性而使用溶剂的稀释沥青中的一种，上述粘合剂及混合物存在与上述②中记载的稀释沥青类常温沥青混合物相同的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种非挥发性常温改性沥青粘合剂及非挥发性常温再生沥青混合物，解决以往的常温沥青粘合剂及常温沥青混合物中所存在的问题，如力学特性等的物性脆弱、储存稳定性及长度保存性差、因挥发性溶剂挥发所引起的硬化，雨天及冬天无法使用等，本专利技术的非挥发性常温改性沥青粘合剂及常温再生沥青混合物物性优秀，长期储存性及稳定性优秀，雨天或冬季也可使用。本专利技术人员为了解决如上所述的问题而进行长时间研究，专利技术了如下的常温再生沥青混合物，即，通过对石油沥青、天然沥青、高分子改性剂、加工油、粘结力增强剂等的最佳配合来制备非挥发性常温改性沥青粘合剂，从而很大程度改善储存稳定性及保存性。具体说明本专利技术如何解决以往常温沥青粘合剂和常温沥青混合物的问题。本专利技术将石油沥青及天然沥青作为粘结剂的主要成分，从而赋予沥青原本的柔韧性特性，通过混合高分子改性剂及粘结力增强剂来改善力学特性。并且，本专利技术以能够使石油沥青及天然沥青在常温维持液相状态的方式适当混入石蜡油和植物油，尤其，为了改善力学特性，以适用的高分子改性剂在常温下不与沥青分离的方式进行了密封。并且，在室温下，为了确保长期储存稳定性，沥青粘合剂中排除了挥发性溶剂。本专利技术为了使作为常温沥青粘合剂主要使用的乳化沥青类补充低的力学特性而混合使用水泥、石灰石、矿渣等无机结合剂，由此为了克服沥青铺装刚性化的缺点，将一般石油沥青和天然沥青作为粘合剂的主要成分，为了改善力学特性，在沥青改性过程中使用特定的高分子聚合物。以往的常温沥青为乳化沥青、稀释沥青及高分子类的常温沥青，当将上述沥青适用于现场时，受到了基于温度及气候的影响，在适用现场存在很多水分的情况下，因硬化延迟及对于水分的抗性减少而发生脱离等现象，在冬季温度低的情况下，由于未呈现基于未硬化的强度，而无法确保充分的耐久性，但是，本专利技术为对普通石油沥青和天然沥青进行改性的改性沥青类，在常温下，呈现出与普通沥青相同的强度表达特性，结合剂不使用挥发性溶剂及硬化性高分子，因此，当在现场适用上述沥青时，与水分及气候无关，可全天使用。以下，更加详细说明解决问题的方法。一般，在常温下，沥青及对其进行改善的改性沥青处于半固体状态，因此，需要将其加热至160℃以上的温度来使用。为了在常温下使用沥青而使用两种方法，将沥青通过水、灯油、柴油等乳化剂进行改性成乳化沥青或稀释形态，或者使用常温型高分子结合剂的方法。在本专利技术中，使用加工油来制备常温型改性沥青，而不是使用普通的乳化剂及常温型高分子结合剂。本专利技术的常温型改性沥青粘合剂的主要原料为石油沥青及天然沥青。石油沥青为通过对石油进行蒸馏之后，去除沸点低的汽油、石脑油、煤油等的成分之后剩下的沥青，且存在直馏沥青(straightasphalt)、吹制沥青(blownasphalt)两种。石油沥青存在如下特性，温度高时，则石油沥本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非挥发性常温改性沥青粘合剂，其特征在于，包含：一)0.1～30重量百分比的选自直馏沥青或吹制沥青中的一种以上的石油沥青；二)0.1～30重量百分比的选自硬沥青、辉沥青及脆沥青中的一种以上的天然沥青；三)0.1～15重量百分比的橡胶改性化合物高分子改性剂，所述橡胶改性化合物高分子改性剂为苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯‑异戊二烯‑苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯‑乙烯‑丁烯‑苯乙烯嵌段共聚物中的一种以上的乙烯基芳香族烃‑共轭二烯嵌段共聚物；四)20～50重量百分比的选自石蜡油、环烷油、芳香油、天然油及矿物油中的一种以上的加工油；以及五)0.5～30重量百分比的选自松香酯类、改性丙烯酸类、改性硅类、聚乙烯基酯类、硅树脂类中的一种以上的粘结力增强剂；所述非挥发性常温改性沥青粘合剂通过如下步骤制备：步骤a)：以160℃～170℃的温度对石油沥青和天然沥青加热来进行准备；步骤b)：向被加热的石油沥青和天然沥青添加上述三)中的橡胶改性化合物高分子改性剂，并以170℃～180℃的温度在搅拌室搅拌3小时以上，从而制备改性沥青；步骤c)：向上述改性沥青添加粘结力增强剂，在170℃～180℃的温度下搅拌1小时以上；步骤d)：向包含在上述步骤c)中获得的粘结力增强剂的改性沥青添加加工油，并在170℃～180℃的温度下搅拌1小时以上；以及步骤e)：在上述步骤d)之后，对混合物进行冷却。...

【技术特征摘要】
2016.08.02 KR 10-2016-00983541.一种非挥发性常温改性沥青粘合剂，其特征在于，包含：一)0.1～30重量百分比的选自直馏沥青或吹制沥青中的一种以上的石油沥青；二)0.1～30重量百分比的选自硬沥青、辉沥青及脆沥青中的一种以上的天然沥青；三)0.1～15重量百分比的橡胶改性化合物高分子改性剂，所述橡胶改性化合物高分子改性剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物中的一种以上的乙烯基芳香族烃-共轭二烯嵌段共聚物；四)20～50重量百分比的选自石蜡油、环烷油、芳香油、天然油及矿物油中的一种以上的加工油；以及五)0.5～30重量百分比的选自松香酯类、改性丙烯酸类、改性硅类、聚乙烯基酯类、硅树脂类中的一种以上的粘结力增强剂；所述非挥发性常温改性沥青粘合剂通过如下步骤制备：步骤a)：以160℃～170℃的温度对石油沥青和天然沥青加热来进行准备；步骤b)：向被加热的石油沥青和天然沥青添加上述三)中的橡胶改性化合物高分子改性剂，并以170℃～180℃的温度在搅拌室搅拌3小时以上，从而制备改性沥青；步骤c)：向上述改性沥青添加粘结力增强剂，在170℃～180℃的温度下搅拌1小时以上；步骤d)：向包含在上述步骤c)中获得的粘结力增强...

【专利技术属性】
技术研发人员：金榮翼，金永相，朴正鎬，
申请(专利权)人：株韩水道路产业，
类型：发明
国别省市：韩国;KR