本發明涉及一種熱解炭黑改良的瀝青，還涉及一種熱解炭黑改良的瀝青的制備方法。

背景技術：

在我國，公路大規模建設將從新建公路向路面功能的表面維護轉移，粗略估算，以高速公路雙向2車道22m寬，面層厚度15cm計，每公里的瀝青用量317t，其用量可達到31.7t/km；目前每年公路瀝青的表現消費為2000萬噸/年左右，并且在未來的一段時間內將持續穩定增長。針對新建公路表層和養護維護罩面面層，此項瀝青的消費量占總量的1/3左右，即(600～700)萬噸/年。但是現有瀝青性能并不理想，如何改善瀝青的性能成為當下急需解決的問題。

技術實現要素：

本發明提供一種熱解炭黑改良的瀝青，能夠補強石油瀝青，增加路面的耐磨性，延長路面的使用壽命，改善石油瀝青的軟化點、針入度指數、黏度、溫度感應性，改善石油瀝青與礦料的粘附性和低溫抗裂性。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：一種熱解炭黑改良的瀝青，按照質量份數包括以下原材料，石油瀝青100～120份，熱解炭黑2～10份，十溴聯苯醚1～2份，氫氧化鎂20～25份，氫氧化鋁20～25份，增韌劑1～2份，改性劑3～5份，防老化劑3～5份，硫化劑3～5份，環氧樹脂20～25份，聚酰胺樹脂10～15份。

作為優選的技術方案，所述增韌劑為丁苯橡膠或丁腈橡膠；所述改性劑為SBS改性劑。

作為對上述技術方案的改進，所述防老化劑為胺類抗氧劑或酚類抗氧劑；所述硫化劑為硫磺或硫化物。

作為對上述技術方案的進一步改進，按照質量份數原材料還包括聚硅氧烷消泡劑10～15份。

作為對上述技術方案的更進一步改進，按照質量份數原材料還包括陶瓷粉或玻璃粉15～20份。

本發明提供還一種上述熱解炭黑改良的瀝青的制備方法。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：一種熱解炭黑改良的瀝青的制備方法，包括以下步驟，

步驟一，將熱解炭黑研磨成粒徑小于0.04毫米的熱解炭黑粉末；

步驟二，按質量份數，將100～120份石油瀝青、環氧樹脂20～25份和聚酰胺樹脂10～15份投入到熔融爐內，加熱混合料至85～120℃，使混合料達到熔融狀態；

步驟三，向熔融爐內投加步驟一制得的熱解炭黑粉末，按質量份數100～120份石油瀝青中加入5～10份熱解炭黑粉末，在溫度85～120℃的條件下，以1000～2000r/min的轉速攪拌10～20分鐘，使各組分充分混合均勻；

步驟四，按照質量份數100～120份石油瀝青向熔融爐內投加1～2份的十溴聯苯醚，20～25份的氫氧化鎂、20～25份的氫氧化鋁、3～5份的防老化劑和3～5份的硫化劑，在溫度120～140℃的條件下，以2000～3000r/min的轉速攪拌30～40分鐘，攪拌各組分充分混合均勻；

步驟五，向熔融爐內投加增韌劑和改性劑，按照質量份數100～120份石油瀝青中加入1～2份的增韌劑和3～5份改性劑，在溫度120～140℃的條件下，以3000～4000r/min的轉速攪拌40～60分鐘，攪拌各組分充分混合均勻制得熱解炭黑改良的瀝青。

作為優選的技術方案，所述步驟二中，向熔融爐內投加聚硅氧烷消泡劑，按照質量份數100～120份的石油瀝青加入10～15份聚硅氧烷消泡劑。

作為對上述技術方案的改進，所述步驟四中，向熔融爐內投加陶瓷粉或玻璃粉，按照質量份數100～120份的石油瀝青加入15～20份陶瓷粉或玻璃粉。

作為對上述技術方案的進一步改進，所述增韌劑為丁苯橡膠或丁腈橡膠；所述改性劑為SBS改性劑。

作為對上述技術方案的進一步改進，所述防老化劑為胺類抗氧劑或酚類抗氧劑；所述硫化劑為硫磺或硫化物。

由于采用了上述技術方案，本發明采用熱解炭黑作為道路瀝青的補強劑來提高路面的性能，與用于瀝青混合物中的其他填料相比，熱解炭黑是疏水的，容易分散在瀝青中，而且瀝青化合物能在熱解炭黑表面形成強吸附，因此炭熱解炭黑和石油瀝青基體間的結合比較牢固，從而能夠補強石油瀝青。添加熱解炭黑后石油瀝青延度是原樣瀝青的2.5～3.5倍左右，而且軟和點變化率較小，這表明熱解炭黑對于瀝青抗強紫外線光老化的能力較強。本發明應用于瀝青混凝土路面具有優點，增加路面的耐磨性，延長路面的使用壽命；改善石油瀝青的軟化點、針入度指數、黏度、溫度感應性；改善石油瀝青與礦料的粘附性和低溫抗裂性。

具體實施方式

下面結合實施例，進一步闡述本發明。在下面的詳細描述中，只通過說明的方式描述了本發明的某些示范性實施例。毋庸置疑，本領域的普通技術人員可以認識到，在不偏離本發明的精神和范圍的情況下，可以用各種不同的方式對所描述的實施例進行修正。因此，描述在本質上是說明性的，而不是用于限制權利要求的保護范圍。

此外，下面所描述的本發明各個實施方式中所涉及的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互組合。

一種熱解炭黑改良的瀝青，按照質量份數包括以下原材料，石油瀝青100～120份，熱解炭黑2～10份，十溴聯苯醚1～2份，氫氧化鎂20～25份，氫氧化鋁20～25份，增韌劑1～2份，改性劑3～5份，防老化劑3～5份，硫化劑3～5份，環氧樹脂20～25份，聚酰胺樹脂10～15份。

增韌劑為丁苯橡膠或丁腈橡膠；改性劑為SBS改性劑。

防老化劑為胺類抗氧劑或酚類抗氧劑；硫化劑為硫磺或硫化物。

按照質量份數原材料還包括聚硅氧烷消泡劑10～15份。

按照質量份數原材料還包括陶瓷粉或玻璃粉15～20份。

一種熱解炭黑改良的瀝青的制備方法，包括以下步驟，

步驟一，將熱解炭黑研磨成粒徑小于0.04毫米的熱解炭黑粉末；

步驟二，按質量份數，將100～120份石油瀝青、環氧樹脂20～25份和聚酰胺樹脂10～15份投入到熔融爐內，加熱混合料至85～120℃，使混合料達到熔融狀態；

步驟三按質量份數100～120份石油瀝青向熔融爐內投加5～10份熱解炭黑粉末，在溫度85～120℃的條件下，以1000～2000r/min的轉速攪拌10～20分鐘，使各組分充分混合均勻；將熱解炭黑還可以用作石油瀝青的流變改性劑，與骨料填料、球狀黏土改良后的瀝青比較，石油瀝青在低溫下有很好的流變行為。

步驟四，向熔融爐內投加十溴聯苯醚、氫氧化鎂、氫氧化鋁、防老化劑、和硫化劑，按照質量份數100～120份石油瀝青中加入1～2份的十溴聯苯醚，20～25份的氫氧化鎂、20～25份的氫氧化鋁、3～5份的防老化劑和3～5份的硫化劑，在溫度120～140℃的條件下，以2000～3000r/min的轉速攪拌30～40分鐘，攪拌各組分充分混合均勻；

步驟五，向熔融爐內投加增韌劑和改性劑，按照質量份數100～120份石油瀝青中加入1～2份的增韌劑和3～5份改性劑，在溫度120～140℃的條件下，以3000～4000r/min的轉速攪拌40～60分鐘，攪拌各組分充分混合均勻制得熱解炭黑改良的瀝青。

步驟二中，向熔融爐內投加聚硅氧烷消泡劑，按照質量份數100～120份的石油瀝青加入10～15份聚硅氧烷消泡劑。

步驟四中，向熔融爐內投加陶瓷粉或玻璃粉，按照質量份數100～120份的石油瀝青加入15～20份陶瓷粉或玻璃粉。

增韌劑為丁苯橡膠或丁腈橡膠，上述組分能夠增加路面的耐磨性；改性劑為SBS改性劑，SBS改性劑可使石油瀝青黏度增大，回彈性能提高。

防老化劑為胺類抗氧劑或酚類抗氧劑；硫化劑為硫磺或硫化物；上述組分能夠眼上延長路面的使用壽命。

下表示出了熱解炭黑用量對石油瀝青性能的影響

本實施例采用熱解炭黑作為道路瀝青的補強劑來提高路面的性能，與用于瀝青混合物中的其他填料相比，熱解炭黑是疏水的，容易分散在瀝青中，而且瀝青化合物能在熱解炭黑表面形成強吸附，因此炭熱解炭黑和石油瀝青基體間的結合比較牢固，從而能夠補強石油瀝青。添加熱解炭黑后石油瀝青延度是原樣瀝青的2.5～3.5倍左右，而且軟和點變化率較小，這表明熱解炭黑對于瀝青抗強紫外線光老化的能力較強。本實施例應用于瀝青混凝土路面具有優點，增加路面的耐磨性，延長路面的使用壽命；改善石油瀝青的軟化點、針入度指數、黏度、溫度感應性；改善石油瀝青與礦料的粘附性和低溫抗裂性。

以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特征及本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。