一種稀土改性瀝青及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及漸青技術領域，特別設及一種稀±改性漸青及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 漸青具有優良的可塑性和粘結性，用作道路、橋梁鋪裝材料有著悠久的歷史。我國 幅員迂闊，南北溫度、濕度、光照等自然環境相差極大，并且隨著我國國民經濟的迅猛發展， 交通量的迅速增加，普通漸青混凝±路面面臨著嚴峻考驗。國內外道路、橋梁的建設中，對 漸青材料的性能要求也越來越苛刻，要求高溫下抗車徹、低溫下不開裂、抗水害等，并且希 望具有較長的使用壽命，石油漸青或者普通天然漸青并不能滿足運些要求。因此需要對其 進行改性。
[0003] 近十幾年來，漸青的改性問題一直是道路材料領域的研究熱點，目前主要采用的 改性劑包括SBS熱塑性彈性體，NR、SBR等橡膠類，EVA、PE等高分子樹脂，礦石粉、石灰等礦 物填充料還有纖維等。運些傳統改性劑提升了漸青的性能，效果各異，滿足了大部分路面的 基本性能要求。但是運些改性劑的價格昂貴，生產工藝復雜，能耗嚴重，經濟效益有限，并且 還存在耐久性差，使用壽命短和早期損壞的問題。因此開發出一種具備力學性能更高、生產 成本更低、綠色環保的漸青材料顯得尤為迫切。
【發明內容】
[0004] 本發明為了克服現有路面漸青材料對溫度敏感、高溫不抗車徹、低溫易開裂，耐久 性差、路面需不斷返修，易剝離、生產工藝復雜、能耗嚴重等缺點，提供了一種稀上化合物作 為改性劑的改性漸青及其制備方法。
[0005] 為了實現上述發明目的，本發明采用的技術方案如下：
[0006] -種稀±化合物改性漸青，按重量份數組成如下：
[0007] 基質漸青 80-95
[0008] 稀±化合物0. 1-3
[0009]巖漸青 4.9-20。
[0010] 進一步地，該稀±化合物改性漸青按重量份數組成如下：
[0011] 基質漸青 88-92
[0012] 稀±化合物1-3
[001引巖漸青 5-8。
[0014] 進一步地，上述基質漸青為普通70#漸青、濱化90#漸青中的一種或者兩種。
[0015] 進一步地，上述稀±化合物為粒徑在I-1000 nm的稀±氧化物、稀±氯化物或者稀 上碳酸鹽，其中所述稀上元素為銅、姉、館、錠、欽中的一種或者幾種。
[0016] 進一步地，巖漸青為北美巖漸青、印尼布敦巖漸青、青川巖漸青、阿爾己尼亞巖漸 青、伊朗巖漸青中的一種或者幾種。
[0017] 為了實現本發明的發明目的，本發明還公開了上述稀±化合物改性漸青的制備方 法，包括如下工藝步驟：
[001引先將基質漸青通過流量計計量加入帶有攬拌裝置的漸青罐中并加熱至 120-140°C，將稀±化合物按規定比例加入罐中充分攬拌30分鐘，然后升溫至185-190°C， 將巖漸青按規定比例加入罐中，充分攬拌混合20-30min即可。
[0019] 進一步地，將生產完畢的改性漸青抽入儲存罐中培育1-2個小時后使用。
[0020] 本發明與現有技術相比，具有W下有益效果：
[0021] 1、本發明的稀±化合物改性漸青經過特定配比，具有對溫度變化不敏感、高溫抗 車徹、低溫不開裂，耐老化、使用壽命長，抗剝離等優點，各項力學性能參數相比未改性漸青 或SBS改性漸青均勻大幅提高；采用本發明的改性漸青的道路壽命要比采用普通改性漸青 的道路壽命提高20 % -30 %。
[0022] 2、本發明的稀±化合物改性漸青成本低，生產工藝簡單，能耗低，能夠節約 25% -30%的成本，具有良好的經濟效益。
[0023] 3、本發明的稀±化合物改性漸青在公路、橋梁的建設中具有廣闊的應用前景。
【具體實施方式】
[0024] 本發明稀±化合物改性漸青按重量份數組成如下：
[00巧]基質漸青 80-95
[0026] 稀±化合物 0. 1-3
[0027]巖漸青 4.9-20。
[0028] 上述基質漸青為普通70#漸青、濱化90#漸青中的一種或者兩種。
[0029] 上述稀±化合物為粒徑在1-1000皿的稀±氧化物、稀±氯化物或者稀±碳酸鹽， 其中所述稀±元素為銅、姉、館、錠、欽中的一種或者幾種。
[0030] 上述巖漸青為北美巖漸青、印尼布敦巖漸青、青川巖漸青、阿爾己尼亞巖漸青、伊 朗巖漸青中的一種或者幾種。
[0031] 巖漸青化學結構與漸青相近，與漸青的相容性非常好，能夠和基質漸青形成"互 穿立構網格"，因而其改性技術性能特別優越。采用巖漸青與基質漸青配合使用，保證漸青 材料中存在較高濃度的氮原子含量，氮原子W官能團的形式存在保證了漸青材料不容易老 化。
[0032]本發明采用稀±化合物作為改性劑對漸青進行改性是發明人在長期實踐中摸索、 探究和大量實驗的基礎上總結得到的創新成果。稀±元素的外電子結構特殊，內層4f軌道 未成對電子多、原子磁矩高，電子能級極其豐富，比元素周期表中所有其他元素電子能級躍 遷的數目多1-3個數量級，運使得稀±化學物具有一些奇特的性能。稀±元素能夠吸收紫 外線和紅外線，在漸青中加入稀±化合物，可大大延緩漸青路面在陽光下的老化壽命；稀± 化合物可W均勻的分散在漸青中，與漸青融合在一起，同時由于稀±化合物具有極強的吸 附功能，漸青被吸附在稀±化合物表面，進入稀±化合物的微孔腔中，形成機械鎖固力，從 而增大了漸青路面的強度；稀±化學物的導熱率極低，在漸青中混入稀±化合物，也會降低 漸青路面的導熱系數，增強漸青路面對熱量的抵抗能力，延長漸青路面的壽命。
[0033] 發明人驚奇的發現，在加入稀±化合物后，能夠再次激發巖漸青的改性作用，使得 漸青的"立構網格"結構更加緊密，巖漸青和基質漸青被牢固結合在稀±化合物中，起到"釘 扎"的效果，在保證混合漸青延展性的同時大幅提高了漸青材料的力學強度。特別是稀±化 合物的用量應嚴格控制在0. 1-3重量份之間。若高于3重量份，漸青材料的抗裂性能會降 低，若低于0. 1重量份，漸青材料的導熱系數變化不明顯，漸青路面的壽命會降低。
[0034] 本發明的稀±化合物改性漸青選擇特定的改性材料對漸青進行改性處理，并嚴格 控制各組分的含量比例，極大的促進了各組分的交互作用，相對于加入單一巖漸青改性劑 或者SBS改性劑的改性漸青，其技術效果并不是簡單的疊加，體現在力學性能指標和其他 性能參數均得到很大的提高，實現了 " 1+1〉2"的技術效果。
[0035]W下通過實施例更詳細地描述本發明的稀±化合物改性漸青。
[0036] 實施例1
[0037] -種稀±化合物改性漸青按重量份數組成如下：
[0038] 70#灑青 S5
[0039] 1-10(備im氧化姉 1 I-1000 nra氯化觸 1 印尼布敦巖溺青 13。
[0040] 該改性漸青的制備方法為：先將基質漸青通過流量計計量加入帶有攬拌裝置的漸 青罐中并加熱至120-14(TC，將稀±化合物按規定比例加入罐中充分攬拌30分鐘，然后升 溫至185-190°C，將巖漸青按規定比例加入罐中，充分攬拌混合20-30min即可。加工完畢 后，抽入儲存罐中培育1-2個小時后使用。
[00川 實施例2
[0042] -種稀±化合物改性漸青按重量份數組成如下：
[0043] 70斯巧青 ：撕 獄tom氧化潮 1,5 I-1000 nm M化'綱 0.5 阿爾己盾亞巖漸青 S。
[0044] 該改性漸青的制備方法同實施例1。
[004引實施例3
[0046] -種稀±化合物改性漸青按重量份數組成如下：
[0047] 濱化90#漸青 85
[0048] I-1000 nm氧化姉 0. 5
[004引青川巖漸青 12。
[0050] 該改性漸青的制備方法同實施例1。
[0051] 實施例4
[0052] -種稀±化合物改性漸青按重量份數組成如下：
[0053] 濱化90#淑青 90
[0054] I-1000 nm材化節 1 I-1000 iim'村化觸 1 MOOOnm M化潮 1 青川巖滿青 7。
[0055] 該改性漸青的制備方法同實施例1。
[0056] 實施例5
[0057] -種稀±化合物改性漸青按重量份數組成如下：
[0058] 70供巧青 88 I-1000 nm請化帥 1 1-! OOOnmM化側 1 阿爾己厄亞巖漸青 1G:。
[0059] 該改性漸青的制備方法同實施例1。
[0060]W上實施例和15%天然巖漸青改性基質漸青、SBS改性漸青根據《公路漸青路面 施工技術規范KJTGF40-2004)進行相關項目的試驗檢測，根據方法依據《公路工程漸青及 漸青混合料試驗規程》（JTG-2011)，表征結果如表1所示：
[0061]表 1
[0062]
[0063]
[0064] ^上實施例、天然巖漸青改性漸青、SBS改性漸青纔合料檢測結果對比如表2所 示：
[00巧]表2
[0066]
[0067] 從W上測試可知：稀±改性漸青與巖漸青改性漸青和SBS漸青相比，各項性能均 有明顯提升，該項技術發明可用于高溫、低溫、重載交通公路。
[0068]W上所述實施例僅表達了本發明的實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能 因此而理解為對本發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說， 在不脫離本發明構思的前提下，還可W做出若干變形和改進，運些都屬于本發明的保護范 圍。因此，本發明專利的保護范圍應W所附權利要求為準。
【主權項】
1. 一種稀土化合物改性瀝青，其特征在于，按重量份數組成如下： 基質瀝青 80-95 稀土化合物0. 1-3 巖瀝青 4.9-20。2. 根據權利要求1所述的稀土化合物改性瀝青，其特征在于，各組分優選為： 基質瀝青 88-92 稀土化合物1-3 巖瀝青 5-8。3. 根據權利要求1所述的稀土化合物改性瀝青，其特征在于，上述基質瀝青為普通70# 瀝青、濱化90#瀝青中的一種或者兩種。4. 根據權利要求1所述的稀土化合物改性瀝青，其特征在于，上述稀土化合物為粒徑 在I-1000 nm的稀土氧化物、稀土氯化物或者稀土碳酸鹽，其中所述稀土元素為鑭、鈰、銪、 釔、釹中的一種或者幾種。5. 根據權利要求5所述的稀土化合物改性瀝青，其特征在于，巖瀝青為北美巖瀝青、印 尼布敦巖瀝青、青川巖瀝青、阿爾巴尼亞巖瀝青、伊朗巖瀝青中的一種或者幾種。6. 根據權利要求1-5任一項所述的稀土化合物改性瀝青的制備方法，其特征在于，包 括如下工藝步驟： 先將基質瀝青通過流量計計量加入帶有攪拌裝置的瀝青罐中并加熱至120-140°C，將 稀土化合物按規定比例加入罐中充分攪拌30分鐘，然后升溫至185-190°C，將巖瀝青按規 定比例加入罐中，充分攪拌混合20-30min即可。7. 根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，將生產完畢的改性瀝青抽入儲存罐 中培育1-2個小時后使用。
【專利摘要】本發明涉及一種稀土改性瀝青及其制備方法。該稀土化合物改性瀝青，按重量份數組成如下：基質瀝青80-95份，稀土化合物0.1-3份，巖瀝青4.9-20份。本發明的稀土化合物改性瀝青具有對溫度變化不敏感、高溫抗車轍、低溫不開裂，耐老化、使用壽命長，抗剝離等優點，并且生產工藝簡單，能耗低、成本低。該改性瀝青在公路、橋梁的建設中具有廣闊的應用前景。
【IPC分類】C08K3/26, C08L95/00, C08K3/16, C08K3/22
【公開號】CN105153719
【申請號】CN201510694802
【發明人】王新航, 譚曉村
【申請人】王新航, 譚曉村
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年10月23日