一种延展度、稳定度高的高模量沥青以及制备方法

摘要

本发明涉及沥青生产领域，且公开了一种延展度、稳定度高的高模量沥青,包括岩沥青原料、表面活性剂、偶联剂、分散剂、沥青软化剂，按照以下重量配比：岩沥青原料10‑50份、表面活性剂1‑5份、偶联剂0.5‑3份、分散剂0.5‑2份、沥青软化剂0.5‑6份，所述表面活性剂包括脂肪酸皂1‑5份、松香酸皂0.5‑6份、烷基磺酸盐0.1‑3份、烷基芳基磺酸盐3‑5份，烷基磺酸盐可采用十二烷基磺酸钠、十八烷基磺酸钠，烷基芳基磺酸盐采用十二烷基苯磺酸钠，该延展度、稳定度高的高模量沥青以及制备方法，本方案制备出的高模量沥青的软化点、延展度、针入度以及稳定度，其数值强度以及表现均优秀与现有的70#沥青、90#沥青，因此本方案能够大力推广使用。

说明书

技术领域

本发明涉及沥青生产领域，具体为一种延展度、稳定度高的高模量沥青以及制备方法。

背景技术

随着公路交通流量的不断增加，以及运输车辆的日益重载化，车辙成为造成路面损坏的主要形式之一，几乎占据了路面所有病害的70％以上，直接影响到路面的行车安全性和舒适性。高模量沥青混凝土可以减少混合料在荷载作用下的应变和不可恢复变形，表现出优秀的抗车辙、抗疲劳和耐久性，提高混合料的高温稳定性，减少车辙病害的发生。目前，提高沥青混凝土模量主要有下列两种形式：一是将优质低标号沥青作为混合料胶结料，二是向混合料中加入高模量添加剂。采用高模量添加剂后，能够显著提高沥青混合料的高温稳定性和低温抗变形能力，有效提升沥青混凝土的各项性能，降低车辙发生的概率，为此我们提出了一种延展度、稳定度高的高模量沥青以及制备方法。

在高模量沥青的制备工艺中，普遍是将各种组分进行一个简单的加热混合。由于沥青具有高粘度，加入的组分均为固体颗粒或粉末，在混合过程中就存在着物料混合不均匀，从而导致了沥青的性能以及参数表现不佳。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种延展度、稳定度高的高模量沥青以及制备方法，解决了上述的问题。

(二)技术方案

为实现上述所述目的，本发明提供如下技术方案：一种延展度、稳定度高的高模量沥青,包括岩沥青原料、表面活性剂、偶联剂、分散剂、沥青软化剂，按照以下重量配比：岩沥青原料10-50份、表面活性剂1-5份、偶联剂0.5-3份、分散剂0.5-2份、沥青软化剂0.5-6份。

优选的，所述表面活性剂包括脂肪酸皂1-5份、松香酸皂0.5-6份、烷基磺酸盐0.1-3份、烷基芳基磺酸盐3-5份，烷基磺酸盐可采用十二烷基磺酸钠、十八烷基磺酸钠，烷基芳基磺酸盐采用十二烷基苯磺酸钠。

优选的，所述偶联剂包括甲基三甲氧基硅烷0.1-3份、甲基三乙氧基硅烷0.5-4份、甲基三丙氧基硅烷0.6-4份、乙基三甲氧基硅烷3-8份、乙基三乙氧基硅烷1-5份。

优选的，所述分散剂为水玻璃或者三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和焦磷酸钠。

一种延展度、稳定度高的高模量沥青的制备方法，包括以下步骤：

S1：准备原料，准备好岩沥青原料、表面活性剂、偶联剂、分散剂、沥青软化剂；

S2：制备100-400目岩沥青混合颗粒，将岩沥青原料与表面活性剂、偶联剂、分散剂混合，经高精度粉碎机粉碎，得到100-400目岩沥青混合颗粒；

S3：进行再次粉碎，将100-400目岩沥青混合颗粒通过烘道输送到粉碎机中，进行粉碎，得到3000-5000目岩沥青混合颗粒；

S4：与沥青软化剂进行混合，将3000-5000目岩沥青混合颗粒通过烘道输送样品至混合罐中，然后向混合罐中加入沥青软化剂以及沥青的混合液中，运用胶体磨在130-150℃下作用10-40min，直至混合均匀，得到沥青混合物；

所述沥青软化剂温度为100-180℃。

S5：加入反应釜中进行反应，将沥青混合物加入反应釜中，然后加入温度为100-180℃的基质沥青进行反应，反应釜温度保持为130-180℃，转速为1000-3000r/min。

S6：制备出高模量沥青，将上述物料放入到成品罐中，最终制备出了高模量沥青。

所述沥青与沥青软化剂的混合液，是将基质沥青与沥青软化剂进行搅拌均匀，所述沥青软化剂为色拉油、环烷烃油、芳烃油，沥青与沥青软化剂的质量添加比例为1:3-5:2。

所述基质沥青，包含不同标号的基质沥青，包括70#沥青、90#沥青。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种延展度、稳定度高的高模量沥青以及制备方法，具备以下有益效果：

1、该延展度、稳定度高的高模量沥青以及制备方法，通过增加了表面活性剂、偶联剂、分散剂，能够让沥青制备完成之后的后续表现参数更加优秀，且同时增加两个粉碎步骤，将其粉碎至3000-5000目岩沥青混合颗粒能够让后续的搅拌混合的更加均匀，解决了现有的部分生产工艺由于其沥青颗粒混合不均匀，影响到后期参数以及性能的问题。

2、该延展度、稳定度高的高模量沥青以及制备方法，在混合的过程中，混合罐中加入沥青软化剂以及沥青的混合液中，运用胶体磨在130-150℃下作用10-40min，软化剂的加入，能够让沥青充分的软化，方便混合。

3、该延展度、稳定度高的高模量沥青以及制备方法，采用本方案制备出的高模量了沥青，能够符合标准的耐低温测试，同时其耐寒表现强于70#沥青、90#沥青。

4、该延展度、稳定度高的高模量沥青以及制备方法，本方案制备出的高模量沥青的软化点、延展度、针入度以及稳定度，其数值强度以及表现均优秀与现有的70#沥青、90#沥青，因此本方案能够大力推广使用。

附图说明

图1为本发明流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，实施例一：

一种延展度、稳定度高的高模量沥青,包括岩沥青原料、表面活性剂、偶联剂、分散剂、沥青软化剂，按照以下重量配比：岩沥青原料10份、表面活性剂1份、偶联剂0.5份、分散剂0.5份、沥青软化剂0.5份。

所述表面活性剂包括脂肪酸皂1份、松香酸皂0.5份、烷基磺酸盐0.1份、烷基芳基磺酸盐3份，烷基磺酸盐可采用十二烷基磺酸钠、十八烷基磺酸钠，烷基芳基磺酸盐采用十二烷基苯磺酸钠。

所述偶联剂包括甲基三甲氧基硅烷0.1份、甲基三乙氧基硅烷0.5份、甲基三丙氧基硅烷0.6份、乙基三甲氧基硅烷3份、乙基三乙氧基硅烷1份。

所述分散剂为水玻璃或者三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和焦磷酸钠。

一种延展度、稳定度高的高模量沥青的制备方法，包括以下步骤：

S1：准备原料，准备好岩沥青原料、表面活性剂、偶联剂、分散剂、沥青软化剂；

S2：制备100-400目岩沥青混合颗粒，将岩沥青原料与表面活性剂、偶联剂、分散剂混合，经高精度粉碎机粉碎，得到100-400目岩沥青混合颗粒；

S3：进行再次粉碎，将100-400目岩沥青混合颗粒通过烘道输送到粉碎机中，进行粉碎，得到3000-5000目岩沥青混合颗粒；

S4：与沥青软化剂进行混合，将3000-5000目岩沥青混合颗粒通过烘道输送样品至混合罐中，然后向混合罐中加入沥青软化剂以及沥青的混合液中，运用胶体磨在130-150℃下作用10-40min，直至混合均匀，得到沥青混合物；

所述沥青软化剂温度为100-180℃。

S5：加入反应釜中进行反应，将沥青混合物加入反应釜中，然后加入温度为100-180℃的基质沥青进行反应，反应釜温度保持为130-180℃，转速为1000-3000r/min。

S6：制备出高模量沥青，将上述物料放入到成品罐中，最终制备出了高模量沥青。

所述沥青与沥青软化剂的混合液，是将基质沥青与沥青软化剂进行搅拌均匀，所述沥青软化剂为色拉油、环烷烃油、芳烃油，沥青与沥青软化剂的质量添加比例为1:3-5:2。

所述基质沥青，包含不同标号的基质沥青，包括70#沥青、90#沥青。

实施例二：

一种延展度、稳定度高的高模量沥青,包括岩沥青原料、表面活性剂、偶联剂、分散剂、沥青软化剂，按照以下重量配比：岩沥青原料35份、表面活性剂3份、偶联剂2.25份、分散剂3.25份、沥青软化剂3.25份。

所述表面活性剂包括脂肪酸皂3份、松香酸皂3份、烷基磺酸盐1.5份、烷基芳基磺酸盐4份，烷基磺酸盐可采用十二烷基磺酸钠、十八烷基磺酸钠，烷基芳基磺酸盐采用十二烷基苯磺酸钠。

所述偶联剂包括甲基三甲氧基硅烷1.5份、甲基三乙氧基硅烷2.25份、甲基三丙氧基硅烷2.2份、乙基三甲氧基硅烷5.5份、乙基三乙氧基硅烷3份。

所述分散剂为水玻璃或者三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和焦磷酸钠。

一种延展度、稳定度高的高模量沥青的制备方法，包括以下步骤：

S1：准备原料，准备好岩沥青原料、表面活性剂、偶联剂、分散剂、沥青软化剂；

S2：制备100-400目岩沥青混合颗粒，将岩沥青原料与表面活性剂、偶联剂、分散剂混合，经高精度粉碎机粉碎，得到100-400目岩沥青混合颗粒；

S3：进行再次粉碎，将100-400目岩沥青混合颗粒通过烘道输送到粉碎机中，进行粉碎，得到3000-5000目岩沥青混合颗粒；

S4：与沥青软化剂进行混合，将3000-5000目岩沥青混合颗粒通过烘道输送样品至混合罐中，然后向混合罐中加入沥青软化剂以及沥青的混合液中，运用胶体磨在130-150℃下作用10-40min，直至混合均匀，得到沥青混合物；

所述沥青软化剂温度为100-180℃。

S5：加入反应釜中进行反应，将沥青混合物加入反应釜中，然后加入温度为100-180℃的基质沥青进行反应，反应釜温度保持为130-180℃，转速为1000-3000r/min。

S6：制备出高模量沥青，将上述物料放入到成品罐中，最终制备出了高模量沥青。

所述沥青与沥青软化剂的混合液，是将基质沥青与沥青软化剂进行搅拌均匀，所述沥青软化剂为色拉油、环烷烃油、芳烃油，沥青与沥青软化剂的质量添加比例为1:3-5:2。

所述基质沥青，包含不同标号的基质沥青，包括70#沥青、90#沥青。

实施例三：

一种延展度、稳定度高的高模量沥青,包括岩沥青原料、表面活性剂、偶联剂、分散剂、沥青软化剂，按照以下重量配比：岩沥青原料50份、表面活性剂5份、偶联剂3份、分散剂2份、沥青软化剂6份。

优选的，所述表面活性剂包括脂肪酸皂5份、松香酸皂6份、烷基磺酸盐3份、烷基芳基磺酸盐5份，烷基磺酸盐可采用十二烷基磺酸钠、十八烷基磺酸钠，烷基芳基磺酸盐采用十二烷基苯磺酸钠。

优选的，所述偶联剂包括甲基三甲氧基硅烷3份、甲基三乙氧基硅烷4份、甲基三丙氧基硅烷4份、乙基三甲氧基硅烷8份、乙基三乙氧基硅烷5份。

优选的，所述分散剂为水玻璃或者三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和焦磷酸钠。

一种延展度、稳定度高的高模量沥青的制备方法，包括以下步骤：

S1：准备原料，准备好岩沥青原料、表面活性剂、偶联剂、分散剂、沥青软化剂；

S2：制备100-400目岩沥青混合颗粒，将岩沥青原料与表面活性剂、偶联剂、分散剂混合，经高精度粉碎机粉碎，得到100-400目岩沥青混合颗粒；

S3：进行再次粉碎，将100-400目岩沥青混合颗粒通过烘道输送到粉碎机中，进行粉碎，得到3000-5000目岩沥青混合颗粒；

S4：与沥青软化剂进行混合，将3000-5000目岩沥青混合颗粒通过烘道输送样品至混合罐中，然后向混合罐中加入沥青软化剂以及沥青的混合液中，运用胶体磨在130-150℃下作用10-40min，直至混合均匀，得到沥青混合物；

所述沥青软化剂温度为100-180℃。

S5：加入反应釜中进行反应，将沥青混合物加入反应釜中，然后加入温度为100-180℃的基质沥青进行反应，反应釜温度保持为130-180℃，转速为1000-3000r/min。

S6：制备出高模量沥青，将上述物料放入到成品罐中，最终制备出了高模量沥青。

所述沥青与沥青软化剂的混合液，是将基质沥青与沥青软化剂进行搅拌均匀，所述沥青软化剂为色拉油、环烷烃油、芳烃油，沥青与沥青软化剂的质量添加比例为1:3-5:2。

所述基质沥青，包含不同标号的基质沥青，包括70#沥青、90#沥青。

将实施例1～3制备的沥青进行测试，具体测试结果如下表1-2：

表1

表2

综合上述表格能够清晰的看出，本方案制备出的高模量沥青的软化点、延展度、针入度以及稳定度，其数值强度以及表现均优秀与现有的70#沥青、90#沥青，因此本方案能够大力推广使用。

以下为本方案1-3实施例的耐低温的测试，如表3：

结合上述表格能够清楚直观的了解到，采用本方案制备出的高模量了沥青，能够符合标准的耐低温测试，同时其耐寒表现强于70#沥青、90#沥青。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。