【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及道路沥青材料，具体涉及一种超薄罩面用超韧抗裂型改性沥青及其制备方法和应用。
技术介绍
1、目前市面上通用的养护方式多为铣刨原路面后重铺4cmsma-13或ac-13沥青混合料，这种方式一方面造价较高；另一方面铣刨的旧料利用率低，容易形成固废。薄层罩面相对于传统的罩面而言，厚度较薄。薄层罩面和超薄罩面通常不作为路面结构层，而是作为磨耗层，在表面功能满足要求的情况下，显然厚度越薄，经济性越好。目前应用较多的薄层罩面技术有novachip、微表处和热拌薄层罩面等，其中novachip对设备要求较高，需要成套特制的施工设备；微表处存在噪音大、易产生车辙和松散等问题；热拌薄层罩面高温性能较好，但是对于路面反射裂缝的抑制作用稍显不足。
2、因此一种宽温域工作范围、超韧抗裂的改性沥青用在超薄罩面中抵御路面反射裂缝、延长路面使用寿命就显得意义重大。
3、cn202210299798.9公开了一种超薄罩面用改性沥青、沥青混合料及层间处治方法。改性沥青包括如下重量份的原料基质沥青100份，微碳纤维0.3-1.2份，sbs改性剂3-8份，稳定剂为0.1-0.5份，抽出油1-5份，0.2-0.7份温拌剂。沥青混合料包括改性沥青6-7份、集料92-94份、纤维素0.2-0.6份。提高sbs改性沥青高温抗变形能力，能够有效的改善沥青的黏韧性指标；满足超薄罩面的路用性能要求。但是在低温抗裂性能上没有明显改善，而且温拌剂的加入对混合料的低温性能损害较大。
4、cn202310151035.4公开了一种超薄罩面复
技术实现思路
1、针对现有技术中传统超薄罩面用改性沥青混合料阻尼温域范围低、高温性能强而低温抗裂性能不足等问题，本专利技术提供了一种超薄罩面用超韧抗裂型改性沥青及其制备方法和应用，相比传统sbs聚合物改性沥青技术，本申请通过弹性体束缚剂和内应力吸收剂复合改性沥青，通过对称线性分子的硫化结构束缚少许沥青分子，提高沥青的高温性能，利用液体丁腈橡胶优异的低温性能和流动态，使其溶于被束缚住的沥青分子中，从而起到提高沥青低温抗裂性的作用，最终形成边界-海-岛的双网络结构，外围网络结构提供一定的高低温性能，内网络结构主要提升材料低温韧性，增强沥青的抗裂性能。
2、一种超薄罩面用超韧抗裂型改性沥青，该改性沥青包括以下重量份数的原料：石油沥青100份、弹性体束缚剂5-10份、内应力吸收剂5-10份、抗氧化剂0.1-0.3份、纳米zno0.01-0.05份、界面活性剂1-5份、硫化剂0.001-0.005份。
3、上述弹性体束缚剂为热塑性聚酯弹性体(tpee)、苯乙烯一异戊二烯一苯乙烯嵌段共聚物(sis)和苯乙烯-丙烯腈共聚物(san)中的任一种或两种及以上任意比例的混合。主要利用弹性体对称的线性结构经过硫化剂链接后形成一个框架结构束缚住沥青分子，形成一个边界-海的结构，提供高温性能和部分低温性能。
4、上述内应力吸收剂为液体丁腈橡胶，其中液体丁腈橡胶分子量为1000-5000，丙烯腈含量为18％-20％，玻璃化转变温度在-62℃～-55℃之间。液体丁腈橡胶低温性能优异，溶于沥青后在束缚住的沥青分子群中充当“岛”的结构，一方面改善沥青的低温性能，另一方面起到吸收、分散应力的作用。市面上丙烯腈含量过低的产品多为大量增塑剂稀释粉体丁腈橡胶或高丙烯腈含量的液体丁腈橡胶制得，严重影响改性沥青的性能；丙烯腈含量过高的丁腈橡胶极性较高，与沥青相容性较差，改性沥青过程中易发生团聚。液体丁腈橡胶的分子量过低时液体丁腈橡胶对沥青的低温性能改性效果不佳，分子量过大时液体丁腈橡胶无法在沥青群分子中形成“岛”状结构，从而对应力的吸收和分散作用甚微。液体丁腈橡胶改性沥青配合纳米zno，也对自身的强度有一定补强，从而达到“强韧”的作用。
5、上述抗氧化剂为2,6-二叔丁基对甲酚(bht)、2,2'-亚乙基双(4,6-二叔丁基酚)(抗氧剂1290)和2,2'-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)(抗氧剂2246)中的任一种。抗氧化剂中的受阻酚以非晶态存在于丁腈橡胶基体中时，与基体间形成的可逆氢键数量较多，对提高阻尼峰值贡献较大，其加入能使丁腈橡胶的阻尼性能显著提高，有效拓展改性沥青的阻尼温域至100℃以上，另一方面还具有一定的抗氧化作用，能够防止在制备改性沥青时液体丁腈橡胶趋于老化，性能降低。改性沥青的阻尼性能提高后，能够在载荷冲击下延缓变形，显著提高改性沥青的抗裂性能。
6、上述界面活性剂为环氧乙酰亚麻油酸甲酯、环氧糠油酸丁酯、环氧蚕蛹油酸丁酯、环氧大豆油酸辛酯中的任一种或两种及以上任意比例的混合。界面活性剂一方面通过长链烷烃结构和活性基团增加液体丁腈橡胶与沥青的相容性，另一方面界面活性剂还能起到增塑软化沥青的作用，有利于液体丁腈橡胶和沥青中的胶质融合，促进液体丁腈橡胶在沥青群分子中形成“岛”的结构，提升改性沥青的阻尼和抗裂性能。
7、上述硫化剂为硫黄、一氯化硫、二硫化四甲基秋兰姆(tmtd)中的任一种或两种及以上任意比例的混合。配合纳米zno的催化作用，可使弹性体束缚剂硫化效率更高。缺少氧化锌的配合作用，会减弱改性沥青过程中的硫化作用，降低交联度，削弱改性沥青的高温性能。
8、一种超薄罩面用超韧抗裂型改性沥青的制备方法，包括以下步骤：(1)将石油沥青加热到160-170℃，加入沥青改性罐中，投入弹性体束缚剂并搅拌0.5-1h至均匀，按照4000-5000r/min高速剪切20-30min，剪切过程中控制温度在170-180℃以下；(2)剪切结束后，在170-175℃条件下投入内应力吸收剂、界面活性剂、抗氧化剂和纳米zno搅拌，搅拌过程中在1h内分批次添加完硫化剂，搅拌发育3-4h出料。
9、上述超韧抗裂型改性沥青可用于大油石比抗裂性超薄磨耗层，铺装厚度在1.5-2.5cm，油石比为6％-7.5％，油石比在此范围内既能通过沥青油含量的提升提高混合料低温抗裂性能，又能避免因为用油过高导致后期行车过程中的泛油问题。一方面大油石比的胶结料配合小粒径(一般是10的级配，石料最大公称粒径为9.5mm)的超薄罩面有助于抑制反射裂缝的生成，另一方面优异的边界-海-岛结构减弱了沥青本身热塑性的影响，使得超薄罩面在车辆荷载、高温天气的作用下不易泛油。
10、本申请相比现有技术具有以下优点：
11、(本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种超薄罩面用超韧抗裂型改性沥青，其特征在于，该改性沥青包括以下重量份数的原料：石油沥青100份、弹性体束缚剂5-10份、内应力吸收剂5-10份、抗氧化剂0.1-0.3份、纳米ZnO0.01-0.05份、界面活性剂1-5份、硫化剂0.001-0.005份。
2.根据权利要求1所述的一种超薄罩面用超韧抗裂型改性沥青，其特征在于：所述弹性体束缚剂为热塑性聚酯弹性体、苯乙烯一异戊二烯一苯乙烯嵌段共聚物和苯乙烯-丙烯腈共聚物中的任一种或两种及以上任意比例的混合。
3.根据权利要求1所述的一种超薄罩面用超韧抗裂型改性沥青，其特征在于：所述内应力吸收剂为液体丁腈橡胶，其中液体丁腈橡胶分子量为1000-5000，丙烯腈含量为18％-20％，玻璃化转变温度在-62℃～-55℃之间。
4.根据权利要求1所述的一种超薄罩面用超韧抗裂型改性沥青，其特征在于：所述抗氧化剂为2,6-二叔丁基对甲酚、2,2'-亚乙基双(4,6-二叔丁基酚)和2,2'-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)中的任一种。
5.根据权利要求1所述的一种超薄罩面用超韧抗裂型改性沥青
6.根据权利要求1所述的一种超薄罩面用超韧抗裂型改性沥青，其特征在于：所述硫化剂为硫黄、一氯化硫、二硫化四甲基秋兰姆中的任一种或两种及以上任意比例的混合。
7.权利要求1-6任一项所述的一种超薄罩面用超韧抗裂型改性沥青的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将石油沥青加热到160-170℃，加入沥青改性罐中，投入弹性体束缚剂并搅拌0.5-1h至均匀，按照4000-5000r/min高速剪切20-30min，剪切过程中控制温度在170℃-180℃间；(2)剪切结束后，在170-175℃条件下投入内应力吸收剂、界面活性剂、抗氧化剂和纳米ZnO搅拌，搅拌过程中在1h内分批次添加完硫化剂，搅拌发育3-4h出料。
8.权利要求1-6任一项所述的一种超薄罩面用超韧抗裂型改性沥青的应用，其特征在于：所述超韧抗裂型改性沥青可单独用于或制成混合料用于大油石比抗裂性超薄磨耗层铺装，铺装厚度在1.5-2.5cm，油石比为6％-7.5％。
...【技术特征摘要】
1.一种超薄罩面用超韧抗裂型改性沥青，其特征在于，该改性沥青包括以下重量份数的原料：石油沥青100份、弹性体束缚剂5-10份、内应力吸收剂5-10份、抗氧化剂0.1-0.3份、纳米zno0.01-0.05份、界面活性剂1-5份、硫化剂0.001-0.005份。
2.根据权利要求1所述的一种超薄罩面用超韧抗裂型改性沥青，其特征在于：所述弹性体束缚剂为热塑性聚酯弹性体、苯乙烯一异戊二烯一苯乙烯嵌段共聚物和苯乙烯-丙烯腈共聚物中的任一种或两种及以上任意比例的混合。
3.根据权利要求1所述的一种超薄罩面用超韧抗裂型改性沥青，其特征在于：所述内应力吸收剂为液体丁腈橡胶，其中液体丁腈橡胶分子量为1000-5000，丙烯腈含量为18％-20％，玻璃化转变温度在-62℃～-55℃之间。
4.根据权利要求1所述的一种超薄罩面用超韧抗裂型改性沥青，其特征在于：所述抗氧化剂为2,6-二叔丁基对甲酚、2,2'-亚乙基双(4,6-二叔丁基酚)和2,2'-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)中的任一种。
5.根据权利要求1所述的一种超薄罩面用超韧抗裂型改性沥青，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙晋伟，金明东，臧冬冬，刘杰，季振宇，
申请(专利权)人：江苏创为交通科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
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