一种高粘度高弹性乳化沥青及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高粘度高弹性乳化沥青及其制备方法，包括沥青原料、废旧轮胎胶粉、增粘剂、乳化剂、热塑性弹性体、水、炭黑、抗老化剂、改性碳酸钙、表面活性剂，通过向融化的沥青原料中加入用粉碎机粉碎的废旧轮胎胶粉、增粘剂、乳化剂、热塑性弹性体、炭黑、抗老化剂、改性碳酸钙、表面活性剂，制得高粘度高弹性乳化沥青，使用本方法可以降低反应温度，防止沥青老化，减少有毒气体的释放，节约资源，保护环境，操作简单，采用本发明专利技术制得的改性沥青混合料，具有较高的抗弯曲能力、抗断裂能力，耐高温性能等能力，扩大了改性沥青的应用领域。

【技术实现步骤摘要】
一种高粘度高弹性乳化沥青及其制备方法
本专利技术涉及一种沥青材料，具体是一种高粘度高弹性乳化沥青及其制备方法。
技术介绍
随着经济的发展，车辆不断的增加，道路的安全尤其重要，公路的修建，尤其是高等级的公路的兴建，刻不容缓，沥青粘度好，对矿物材料粘附性好，对铺路筑路是一种很好的材料，但是现代的公路抗车辙、抗滑、抗高温能力较差，并且松散、剥落、坑槽等水损害病害，公路使用过程中，沥青路面因高温和车轮碾压的共同作用导致沥青路面出现大量的车辙、开裂等现象引起的交通问题日趋严重，公路养护维修的任务越来越艰巨，成本越来越高，并且产生大量沥青材料废弃物，如何回收再利用这些材料，以减轻环境的压力也越来越受到大家的重视。长期实践证明，沥青粘度增加，则沥青强度就会增强，沥青路面抗车辙能力也会提高，所以高粘度沥青是筑路修路中的必然需求，但是现有技术中高粘度沥青成本太高，极大的限制了其进一步发展，目前高粘度沥青主要是通过在沥青原料中掺加高分子聚合物改性来制备，但是高分子聚合物与沥青相容性较差，导致改性沥青在高温下贮存稳定性不好，影响沥青路面的使用性能，沥青作为道路铺路材料，具有一定的防水性和粘附性，但是普通沥青混合料的耐磨性、耐冲击性、抗弯曲性等性能较差，尤其是沥青的韧性和粘韧性性能差，为了解决这一问题，高热塑性弹性体的使用至关重要，高热塑性弹性体能在一定程度上提高沥青材料的抗弯曲性，提高沥青路面的性能。混合沥青材料在使用时，将沥青材料加热到一定温度与矿料混合均匀，在高温下操作时，沥青及其他成分挥发出有害气体，对施工人员的健康危害较大，并且高温下沥青材料容易老化，乳化沥青是指将沥青熔融，经过机械剪切的作用，以细小的微粒状态分散于含有乳化剂的水溶液中，施工人员可以在常温状态下对乳化沥青进行施工，防止高温沥青对人体得危害，但是需要大量的水，会导致沥青的强度、抗水性等方面的性能降低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高粘度高弹性乳化沥青及其制备方法，以解决现有技术中的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种高粘度高弹性乳化沥青，其特征在于，该高粘度高弹性乳化沥青包括以下重量份数的组分：沥青原料为60～88份，废旧轮胎胶粉10～20份，增粘剂为3～10份，乳化剂为2～8份，热塑性弹性体为5～10份，炭黑为0.5～2份，抗老化剂为0.05～2份，水为20～60份，高粘度高弹性乳化沥青中炭黑与乳化剂配合，起到助乳化的作用，增粘剂与热塑性弹性体均为高分子聚合物，高分子聚合物与沥青相容性较差，水以细小的微珠状态分散于改性沥青中，形成油包水结构，能够显著降低沥青混合料的拌合温度，但是采用这种方法制得改性沥青中，沥青原料与废旧轮胎胶粉、增粘剂、乳化剂、热塑性弹性体、抗老化剂相容性较差，不能够完善增粘剂、热塑性弹性体、乳化剂与乳化沥青的界面相互作用力，不能使反应进行完全，且制得的沥青韧性和粘韧性较差。作为优化，高粘度高弹性乳化沥青还包括以下重量份数的组分：改性碳酸钙为0.1～3份，表面活性剂为5～10份，加入表面活性剂，表面活性剂能提高乳化沥青的相容性，能改善增粘剂、热塑性弹性体与乳化沥青的界面相互作用力，提高复合材料的力学性能，经过改性的碳酸钙具有分散性好、韧性高、高低温耐受力强等优点，沥青原料中加入改性碳酸钙，不仅能够提高耐高低温性能，还可以提高改性沥青强度、韧性、抗冲击性、拉伸强度等性能。作为优化，改性碳酸钙为碳酸钙、季戊四醇棕榈酸酯、聚硅氧烷基琥珀酸酰胺磺酸钠、聚氨丙基甲基倍半硅氧烷和菜油脂肪酸烷醇酰胺硼酸酯的混合物，表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基硫酸钠或者聚乙二醇中的任意一种，碳酸钙与表面处理剂作用，对碳酸钙二次改性，经过改性的碳酸钙在一定条件下产生活性游离基与沥青活性官能团发生交联接枝反应，使聚合物与沥青形成稳定的胶体体系，从而提高改性沥青的热稳定性，解决改性沥青的储存离析问题，改性碳酸钙具有高分散性、高韧性、耐候性、耐高低温等优点，表面活性剂为非离子表面活性剂，表面活性剂能改变两相物质间的界面性质,可起润湿，渗透，净洗，分散，乳化，增溶，起泡，消泡等作用。作为优化，废旧轮胎胶粉的为回收旧轮胎橡胶粉、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物胶粉、苯乙烯-丙烯腈-丁二烯接枝共聚物胶粉中的一种或几种,所述沥青原料为回收沥青与基质沥青的混合物，乳化剂为HLB值在1～8之间，乳化剂为失水山梨醇三油酸酯、聚氧乙烯山梨醇蜂蜡衍生物、失水山梨醇三硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨醇六硬脂酸酯、乙二醇脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸酯中的一种或几种，增粘剂为芳香族乙烯基聚合物和活性单体的共聚产物，热塑性弹性体为苯乙烯—丁二烯嵌段共聚物、乙烯—异戊二烯的嵌段共聚物中的一种或者两种,抗老化剂为沥青质胶溶剂、石灰中的一种或者两种，回收旧轮胎橡胶粉，回收轮胎，不仅变废为宝也可以节约能源，减少环境污染，沥青原料中包含有回收沥青，沥青的再利用可以减少环境污染，提高回收沥青的利用率，乳化剂能用于沥青乳化的表面活性剂，能明显改变体系的界面性质和状态，从而产生润湿、乳化、起泡、洗涤、分散、抗静电、润滑、加溶等一系列作用，增粘剂可以通过表面扩散或内部扩散湿润粘接表面，使改性沥青与被粘物料之间粘接强度提高，增加强石料和沥青的粘结力和防水性，减少水的破坏，热塑性弹性体兼聚了树脂和橡胶的特性，在路用性能上，大大提高了低温变形能力、高温使用的粘度、温度感应性和耐久性，沥青老化后，沥青质会增加，影响沥青的使用性能，沥青在运输或者储存过程中，经常会发生老化现象，从而造成产品的延度降低，抗老化剂可以预防沥青的老化。作为优化，基质沥青为40#～110#基质沥青，沥青原料以质量份计，所述基质沥青为50～100份，回收沥青为0～50份，沥青的再利用可以减少环境污染，提高回收沥青的利用率，基质沥青可以用于生产改性沥青,掺加改性剂进行改性的基础沥青，选用40#～110#基质沥青,基质沥青根据针入度、粘度等各方面性能进行分级，用于各个等级的公路。作为优化，增粘剂为芳香族乙烯基聚合物和活性单体的共聚产物，芳香族乙烯基聚合物包括苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚苯乙烯、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物中的一种或者几种；活性单体包括顺丁烯二酸酐、丙烯酸、异氰酸酯中的一种或几种的混合，以质量份计，活性单体为5～30份，所述芳香族乙烯基聚合物为70～95份，芳香族乙烯基聚合物为大分子物质，活性单体指具备反应能力的单体，活化单体又称活化分子与单体相遇，反应立即开始，反应活性高，本专利技术利用芳香族乙烯基共聚物和活性单体的聚合产物为增粘剂，具有扩链作用，分子量适中，利于保证产品的热稳定性与耐老化性，并且其反应活性高，具有高的使用效率，降低了生产成本。作为优化，一种高粘度高弹性乳化沥青制备方法，其特征在于，该高粘度高弹性乳化沥青制备方法包括以下步骤：（1）选取沥青原料；（2）将步骤（1）中沥青原料在烘箱中烘干；（3）用粉碎机将步骤（2）中的沥青原料粉碎后，过筛，得沥青原料细粉；（4）改性碳酸钙的制备；（5）将步骤（4）中的改性碳酸钙与废旧轮胎胶粉、增粘剂、热塑性弹性体、热塑性弹性体、炭黑、抗老化剂、表面活性剂混合，粉碎后，过筛得混合粉末；（6）取步骤（3）中沥青原料加热至融化；（7）将步骤（5）混合材料加入本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高粘度高弹性乳化沥青，其特征在于，该高粘度高弹性乳化沥青包括以下重量份数的组分：沥青原料为60～88份，废旧轮胎胶粉10～20份，增粘剂为3～10份，乳化剂为2～8份，热塑性弹性体为5～10份，炭黑为0.5～2份，抗老化剂为0.05～2份，水为20～60份。

【技术特征摘要】
1.一种高粘度高弹性乳化沥青，其特征在于，该高粘度高弹性乳化沥青包括以下重量份数的组分：沥青原料为60～88份，废旧轮胎胶粉10～20份，增粘剂为3～10份，乳化剂为2～8份，热塑性弹性体为5～10份，炭黑为0.5～2份，抗老化剂为0.05～2份，水为20～60份。2.根据权利要求1所述的一种高粘度高弹性乳化沥青，其特征在于，所述高粘度高弹性乳化沥青还包括以下重量份数的组分：改性碳酸钙为0.1～3份，表面活性剂为5～10份。3.根据权利要求2所述的一种高粘度高弹性乳化沥青，其特征在于，所述改性碳酸钙为碳酸钙、季戊四醇棕榈酸酯、聚硅氧烷基琥珀酸酰胺磺酸钠、聚氨丙基甲基倍半硅氧烷和菜油脂肪酸烷醇酰胺硼酸酯的混合物，所述表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基硫酸钠或者聚乙二醇中的任意一种。4.根据权利要求3所述的一种高粘度高弹性乳化沥青，其特征在于，所述废旧轮胎胶粉的为回收旧轮胎橡胶粉、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物胶粉、苯乙烯-丙烯腈-丁二烯接枝共聚物胶粉中的一种或几种,所述沥青原料为回收沥青与基质沥青的混合物，所述乳化剂为HLB值在1～8之间，所述乳化剂为失水山梨醇三油酸酯、聚氧乙烯山梨醇蜂蜡衍生物、失水山梨醇三硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨醇六硬脂酸酯、乙二醇脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸酯中的一种或几种，所述增粘剂为芳香族乙烯基聚合物和活性单体的共聚产物，所述热塑性弹性体为苯乙烯—丁二烯嵌段共聚物、乙烯—异戊二烯的嵌段共聚物中的一种或者两种,所述抗老化剂为沥青质胶溶剂、石灰中的一种或者两种。5.根据权利要求4所述的一种高粘度高弹性乳化沥青，其特征在于，所述基质沥青为40#～110#基质沥青，沥青原料以质量份计，所述基质沥青为50～100份，回收沥青为0～50份。6.根据权利要求5所述的一种高粘度高弹性乳化沥青，其特征在于，所述芳香族乙烯基聚合物为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚苯乙烯、苯乙烯-丁二烯接枝共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物中的一种或者几种；所述活性单体为顺丁烯二酸酐、丙烯酸、异氰酸酯中的一种或几种，以质量份计，所述活性单体为5～30份，所述芳香族乙烯基聚合物为70～95份。7.一种高粘度高弹性乳化沥青制备方法，其特征在于，该高粘度高弹性乳化沥青制备方法包括以下步骤：（1）选取沥青原料；（2）将步骤（1）中沥青原料在烘箱中烘干；（3）用粉碎机将步骤（2）中的沥青原料粉碎后，过筛，得沥青原料细粉；（4）改性碳酸钙的制备；（5）将步骤（4）中的改性碳酸钙与废旧轮胎胶粉、增粘剂、热塑性弹性体、热塑性弹性体、炭黑、抗老化剂、表面活性剂混合，粉碎后，过筛得混合粉末；（6）取步骤（3）中沥青原料加...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖剑，
申请(专利权)人：肖剑，
类型：发明
国别省市：江苏,32