技術領域:
本發明涉及瀝青化工技術領域,具體涉及一種改性瀝青。
背景技術:
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瀝青是由不同分子量的碳氫化合物及其非金屬衍生物組成的黑褐色復雜混合物,是高黏度有機液體的一種,呈液態,表面呈黑色,可溶于二硫化碳。包括天然瀝青、石油瀝青、頁巖瀝青和煤焦油瀝青等四種。主要成分是瀝青質和樹脂,是一種防水防潮和防腐的有機膠凝材料。用于涂料、塑料、橡膠等工業以及鋪筑路面等。其次有高沸點礦物油和少量的氧、硫和氯的化合物。有光澤,呈液體、半固體或固體狀態,低溫時質脆,粘結性和防腐性能良好。
現代公路和道路發生許多變化:交通流量和行駛頻度急劇增長,貨運車的軸重不斷增加,普遍實行分車道單向行駛,要求進一步提高路面抗流動性,即高溫下抗車轍的能力;提高柔性和彈性,即低溫下抗開裂的能力;提高耐磨耗能力和延長使用壽命。現代建筑物普遍采用大跨度預應力屋面板,要求屋面防水材料適應大位移,更耐受嚴酷的高低溫氣候條件,耐久性更好,有自粘性,方便施工,減少維修工作量。使用環境發生的這些變化對石油瀝青的性能提出了嚴峻的挑戰。對石油瀝青改性,使其適應上述苛刻使用要求,引起了人們的重視。經過數十年研究開發,已出現品種繁多的改性道路瀝青、防水卷材和涂料,表現出一定的工程實用效果。但鑒于改性后的材料價格通常比普通石油瀝青高2~7倍,用戶對材料工程性能尚未能充分把握,改性瀝青產量增長緩慢。改性道路瀝青主要用于機場跑道、防水橋面、停車場、運動場、重交通路面、交叉路口和路面轉彎處等特殊場合的鋪裝應用。
技術實現要素:
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本發明所要解決的技術問題在于提供一種抗流動性、耐壓、耐磨,方便使用的改性瀝青。
本發明所要解決的技術問題采用以下的技術方案來實現:
一種改性瀝青,包括以下份數的原料:
瀝青5-100份、改性劑5-30份、分散劑4-30份、穩定劑3-38份、鋼筋渣5-69份、海沙3-45份、混凝土5-60份、硅烷5-21份、乙烯基吡咯烷酮-醋酸乙烯共聚體21-67份。
其中改性劑包括:乙烯-乙酸乙烯酯共聚物3-30份、低密度聚乙烯2-45份、纖鋅礦型氮化硼0.5-3份、聚合鉆石納米棒0.2-1.5份。其制備方法:向3-30份乙烯-乙酸乙烯酯共聚物中加入2-45份低密度聚乙烯充分混合后于微波頻率2450mhz、功率700w下微波處理5min,靜置30min后繼續微波處理3min,再加入0.5-3份纖鋅礦型氮化硼和0.2-1.5份聚合鉆石納米棒,然后加熱至115-200℃保溫混合15min,所得混合物以10-15℃/min的速度冷卻降溫,待溫度降至35-40℃后保溫靜置30min,隨后向混合物中加入50-60份0-5℃冷水,充分混合后靜置3h,最后送入冷凍干燥機中,經充分干燥后粉碎成粉末,即得改性劑。
其中分散劑包括:煤油3-35份、硅藻土2-49份、微晶石蠟2-20份、硬脂酸鋇3-15份、己烯基雙硬脂酰胺2-16份。其制備方法:將2-49份硅藻土、2-20份微晶石蠟、3-15份硬脂酸鋇加入3-35份煤油中,混合均勻于微波頻率2000mhz、功率800w下處理10-40min,然后將2-16份己烯基雙硬脂酰胺加入繼續微波處理10-30min,把物料放入攪拌機以500-2000rpm/min攪拌20-40min,后將混合物放入焙燒爐中60-100℃焙燒10-40min,取出立刻加入冷水0-5℃攪拌,即得分散劑;
其穩定劑包括:液體瀝青2-34份、丙烯瀝青樹脂3-32份、聚乙烯二醇80004-45份、白炭黑3-35份、脂肪酸聚氧烷烯酯3-50份。其制備方法:向2-34份液體瀝青中加入4-45份聚乙烯二醇8000和3-35份白炭黑充分混合后于微波頻率2450mhz、功率700w下微波處理15min,靜置30min后繼續微波處理3min,再加入3-32份丙烯瀝青樹脂3-32份和3-50份脂肪酸聚氧烷烯酯3-50份,然后加熱至115-200℃保溫混合15min,所得混合物以10-15℃/min的速度冷卻降溫,待溫度降至35-40℃后保溫靜置30min,隨后向混合物中加入50-60份0-5℃冷水,充分混合后靜置3h,最后送入冷凍干燥機中,經充分干燥后粉碎成粉末,即得穩定劑。
優選的,其制備方法如下:
(1)將鋼筋渣、乙烯基吡咯烷酮-醋酸乙烯共聚體加入瀝青中,在攪拌機中邊加熱至30-50℃邊充分混合后保溫10-30min,再加入改性劑,繼續加熱混合均勻,靜置冷卻至室溫,即得物料ⅰ;
(2)將混凝土、硅烷、海沙加入分散劑中,攪拌機以500-2000rpm/min攪拌混合均勻,邊攪拌邊加入剩余瀝青,混合均勻后靜置放置10-30min,即得物料ⅱ;
(3)將剩余乙烯基吡咯烷酮-醋酸乙烯共聚體加入物料ⅰ和物料ⅱ中,攪拌均勻后靜置20-60min,最后利用砂磨機砂磨成均勻、細致,粒徑粉料,,粉料以膏狀形式存在;
(4)將膏狀混合物通過攤鋪機均勻鋪設在路面上,瀝青路面厚度在0.5-6.0cm,后用壓路機將瀝青路面壓實,堅固。
本發明的有益效果是:
1、溫差較大的地區有很好的耐高溫、抗低溫能力;
2、有較好的抗車轍能力,其彈性和韌性好;
3、提高了路面的抗疲勞能力,特別是在大流量、超載嚴重的公路上具有良好的應變能力,可減少路面的永久變形;
4、粘結能力特別強,能明顯改善路面遇水后的抗拉能力,并極大地改善了瀝青的水穩定性;
5、提高了路面的抗滑能力;
6、增強了路面的承載能力;
7、減少路面因紫外線輻射而導致的瀝青老化現象;
8、減少因車輛滲漏柴油、機油和汽油而造成的破壞。
具體實施方式:
為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解,下面結合具體實施例,進一步闡述本發明。
實施例1:
一種改性瀝青,包括以下份數的原料:
瀝青90份、改性劑20份、分散劑21份、穩定劑33份、鋼筋渣59份、海沙35份、混凝土50份、硅烷16份、乙烯基吡咯烷酮-醋酸乙烯共聚體21份。
其中改性劑包括:乙烯-乙酸乙烯酯共聚物23份、低密度聚乙烯25份、纖鋅礦型氮化硼0.5份、聚合鉆石納米棒0.5份、冷水6份。其制備方法:向23份乙烯-乙酸乙烯酯共聚物中加入25份低密度聚乙烯充分混合后于微波頻率2450mhz、功率700w下微波處理5min,靜置30min后繼續微波處理3min,再加入0.5份纖鋅礦型氮化硼和0.5份聚合鉆石納米棒,然后加熱至115-200℃保溫混合15min,所得混合物以10℃/min的速度冷卻降溫,待溫度降至35℃后保溫靜置30min,隨后向混合物中加入50份0-5℃冷水,充分混合后靜置3h,最后送入冷凍干燥機中,經充分干燥后粉碎成粉末,即得改性劑。
其中分散劑包括:煤油20份、硅藻土29份、微晶石蠟10份、硬脂酸鋇9份、己烯基雙硬脂酰胺11份。其制備方法:將29份硅藻土、10份微晶石蠟、9份硬脂酸鋇加入20份煤油中,混合均勻于微波頻率2000mhz、功率800w下處理10-40min,然后將11份己烯基雙硬脂酰胺加入繼續微波處理15min,把物料放入攪拌機以1000rpm/min攪拌20min,后將混合物放入焙燒爐中100℃焙燒10min,取出立刻加入冷水0-5℃攪拌,即得分散劑;
其穩定劑包括:液體瀝青24份、丙烯瀝青樹脂32份、聚乙烯二醇800026份、白炭黑35份、脂肪酸聚氧烷烯酯31份。其制備方法:向24份液體瀝青中加入26份聚乙烯二醇8000和35份白炭黑充分混合后于微波頻率2450mhz、功率700w下微波處理15min,靜置30min后繼續微波處理3min,再加入32份丙烯瀝青樹脂和31份脂肪酸聚氧烷烯酯,然后加熱至115℃保溫混合15min,所得混合物以12℃/min的速度冷卻降溫,待溫度降至40℃后保溫靜置30min,隨后向混合物中加入0-5℃冷水,充分混合后靜置3h,最后送入冷凍干燥機中,經充分干燥后粉碎成粉末,即得穩定劑。
優選的,其制備方法如下:
(1)將鋼筋渣、乙烯基吡咯烷酮-醋酸乙烯共聚體加入瀝青中,在攪拌機中邊加熱至30-50℃邊充分混合后保溫10-30min,再加入改性劑,繼續加熱混合均勻,靜置冷卻至室溫,即得物料ⅰ;
(2)將混凝土、硅烷、海沙加入分散劑中,攪拌機以500-2000rpm/min攪拌混合均勻,邊攪拌邊加入剩余瀝青,混合均勻后靜置放置10-30min,即得物料ⅱ;
(3)將剩余乙烯基吡咯烷酮-醋酸乙烯共聚體加入物料ⅰ和物料ⅱ中,攪拌均勻后靜置20-60min,最后利用砂磨機砂磨成均勻、細致,粒徑粉料,,粉料以膏狀形式存在;
(4)將膏狀混合物通過攤鋪機均勻鋪設在路面上,瀝青路面厚度在0.5-6.0cm,后用壓路機將瀝青路面壓實,堅固。
實施例2:
一種改性瀝青,包括以下份數的原料:
瀝青85份、改性劑26份、分散劑23份、穩定劑21份、鋼筋渣39份、海沙32份、混凝土42份、硅烷18份、乙烯基吡咯烷酮-醋酸乙烯共聚體36份
其中改性劑包括:乙烯-乙酸乙烯酯共聚物25份、低密度聚乙烯21份、纖鋅礦型氮化硼1份、聚合鉆石納米棒0.7份、冷水8份。其制備方法:向25份乙烯-乙酸乙烯酯共聚物中加入21份低密度聚乙烯充分混合后于微波頻率2450mhz、功率700w下微波處理5min,靜置30min后繼續微波處理3min,再加入1份纖鋅礦型氮化硼和0.7份聚合鉆石納米棒,然后加熱至180℃保溫混合15min,所得混合物以10℃/min的速度冷卻降溫,待溫度降至40℃后保溫靜置30min,隨后向混合物中加入0-5℃冷水,充分混合后靜置3h,最后送入冷凍干燥機中,經充分干燥后粉碎成粉末,即得改性劑。
其中分散劑包括:煤油28份、硅藻土21份、微晶石蠟18份、硬脂酸鋇12份、己烯基雙硬脂酰胺9份。其制備方法:將21份硅藻土、18份微晶石蠟、12份硬脂酸鋇加入28份煤油中,混合均勻于微波頻率2000mhz、功率800w下處理10-40min,然后將9份己烯基雙硬脂酰胺加入繼續微波處理25min,把物料放入攪拌機以800rpm/min攪拌40min,后將混合物放入焙燒爐中100℃焙燒30min,取出立刻加入冷水0-5℃攪拌,即得分散劑;
其穩定劑包括:液體瀝青26份、丙烯瀝青樹脂21份、聚乙烯二醇800029份、白炭黑23份、脂肪酸聚氧烷烯酯41份。其制備方法:向26份液體瀝青中加入29份聚乙烯二醇8000和23份白炭黑充分混合后于微波頻率2450mhz、功率700w下微波處理15min,靜置30min后繼續微波處理3min,再加入21份丙烯瀝青樹脂和41份脂肪酸聚氧烷烯酯,然后加熱至185℃保溫混合15min,所得混合物以13℃/min的速度冷卻降溫,待溫度降至40℃后保溫靜置30min,隨后向混合物中加入0-5℃冷水,充分混合后靜置3h,最后送入冷凍干燥機中,經充分干燥后粉碎成粉末,即得穩定劑。
優選的,其制備方法如下:
(1)將鋼筋渣、乙烯基吡咯烷酮-醋酸乙烯共聚體加入瀝青中,在攪拌機中邊加熱至40℃邊充分混合后保溫30min,再加入改性劑,繼續加熱混合均勻,靜置冷卻至室溫,即得物料ⅰ;
(2)將混凝土、硅烷、海沙加入分散劑中,攪拌機以1000rpm/min攪拌混合均勻,邊攪拌邊加入剩余瀝青,混合均勻后靜置放置15min,即得物料ⅱ;
(3)將剩余乙烯基吡咯烷酮-醋酸乙烯共聚體加入物料ⅰ和物料ⅱ中,攪拌均勻后靜置40min,最后利用砂磨機砂磨成均勻、細致,粒徑粉料,,粉料以膏狀形式存在;
(4)將膏狀混合物通過攤鋪機均勻鋪設在路面上,瀝青路面厚度在0.5-6.0cm,后用壓路機將瀝青路面壓實,堅固。
對本發明提供的實施例中分別進行試驗考察,將實施例1和實施例2所制改性瀝青進行性能測試,結果如表1所示。
表1所制改性瀝青的性能測試結果
以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特征和本發明的優點。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。