納米高分子聚合物復合改性瀝青生產方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及道路建材技術領域，尤其涉及一種納米高分子聚合物復合改性瀝青生產方法。
【背景技術】
[0002]利用納米材料對瀝青進行改性，綜合改善和提高改性瀝青高低溫性能和流變特征是公路科研人員研究的熱點和前沿課題。例如長沙理工大學劉大梁等《納米碳酸鈣和SBS復合改性瀝青的性能》、同濟大學康愛紅等《納米ZnO/SBS改性瀝青貯存穩定性及其機理分析》、中南大學的姚輝《微納米材料改性瀝青結合料與混合料性能研究》等。大量文獻表明，利用納米材料和高分子聚合物對瀝青進行復合改性的可行和有效性，發明人利用納米材料和再生的廢橡膠粉、PE/PP對瀝青進行復合改性劑也取得了突破性的成果。
[0003]我國礦產資源豐富，加工產業發達，納米粉體材料因其特有的表面效應、小尺寸效應、量子尺寸效應和宏觀量子隧道效應被廣泛應用于各個領域，其優越的使用性能被不斷開拓和發展。諸多納米粉體對于道路瀝青來說是物美價廉的改性劑。大量的推廣應用不但能夠提高瀝青的路用性能，同時可以節約改性瀝青的綜合成本。
但是現有的納米復合改性瀝青在生產過程中基本使用簡單的混合溶脹工藝，但是由于納米粉粒度較小，簡單混合溶脹很難將集中組份充分混合均勻，影響改性瀝青的質量。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題是提供一種納米高分子聚合物復合改性瀝青生產方法，所形成的復合改性瀝青符合交通部JTJ052-2000《公路工程瀝青混合料試驗規程》的性能要求。
[0005]為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是:一種納米高分子聚合物復合改性瀝青生產方法，所述納米高分子聚合復合改性瀝青包括如下重量份數的原料:瀝青60-98份，高分子聚合物2-40份，納米粉體0.5-30份，助劑0.5_6.0份，其制備方法包括如下步驟:
第一步:備料，根據上述重量份數準備原料；
第二步:熱熔，將熱熔的瀝青加入帶加熱系統的強力攪拌反應釜，然后把高分子聚合物、納米粉體和助劑計分別投放到瀝青中；
第三步:溶脹，將第二步制得的混合物加熱至160?220°C，保溫35-45分鐘，使高分子聚合物充分溶脹；
第四步:剪切，將第三部制的的混合物使用高速剪切均化機制得納米高分子聚合物復合改性瀝青。
[0006]所述瀝青為重交通道路瀝青。
[0007]所述高分子聚合物包括苯乙烯類、烯類二烯類聚合物、橡膠及再生材料中的一種或者兩種以上的組合。
[0008]所述苯乙烯類為SBS或者SEBS，烯類二烯類聚合物為PE或PP，所述再生材料為再生聚乙烯、再生聚丙烯或再生廢橡膠粉。
[0009]所述納米粉體為有機納米粉體或無機納米粉體，有機納米粉體為納米氧化鋅、納米二氧化鋅或納米氧化鋁，所述無機納米粉體為白炭黑、碳酸鈣、陶土或者膨潤土。
[0010]所述助劑包括粘度延度調節劑、脫硫和硫化劑以及穩定劑。
[0011]采用上述技術方案所產生的有益效果在于:在將瀝青、高分子聚合物、納米粉體和助劑經過攪拌混合溶脹后采用高剪切均化機進行剪切均化，使高分子聚合物、納米粉體與瀝青基質充分混合形成高質量的納米復合改性瀝青，所形成的復合改性瀝青復合交通部JTJ052-2000《公路工程瀝青混合料試驗規程》的性能要求。
【具體實施方式】
[0012]下面結合本發明實施例中對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0013]在下面的描述中闡述了很多具體細節以便于充分理解本發明，但是本發明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發明內涵的情況下做類似推廣，因此本發明不受下面公開的具體實施例的限制。
[0014]本發明公開了一種納米高分子聚合物復合改性瀝青生產方法，所述納米高分子聚合復合改性瀝青包括如下重量份數的原料:瀝青60-98份，高分子聚合物2-40份，納米粉體
0.5-30份，助劑0.5-6.0份，其制備方法包括如下步驟:
第一步:備料，根據上述重量份數準備原料；
第二步:熱熔，將熱熔的瀝青加入帶加熱系統的強力攪拌反應釜，然后把高分子聚合物、納米粉體和助劑計分別投放到瀝青中；
第三步:溶脹，將第二步制得的混合物加熱至160?220°C，保溫35-45分鐘，使高分子聚合物充分溶脹；
第四步:剪切，將第三部制的的混合物使用高速剪切均化機制得納米高分子聚合物復合改性瀝青；
所述瀝青為重交通道路瀝青;所述高分子聚合物包括苯乙烯類、烯類二烯類聚合物、橡膠及再生材料中的一種或者兩種以上的組合;所述苯乙烯類為SBS或者SEBS，烯類二烯類聚合物為PE或PP，所述再生材料為再生聚乙烯、再生聚丙烯或再生廢橡膠粉;所述納米粉體為有機納米粉體或無機納米粉體，有機納米粉體為納米氧化鋅、納米二氧化鋅或納米氧化招，所述無機納米粉體為白炭黑、碳酸鈣、陶土或者膨潤土;所述助劑包括粘度延度調節劑、脫硫和硫化劑以及穩定劑。
[0015]為更詳細說明本發明的技術方案，本發明給出如下三個實施例，但不限于下述實施例的限制。
[0016]瀝青采用符合JTJ F40-2004《公路瀝青路面施工技術規范》技術要求的AH-70道路石油瀝青。
[0017]高分子聚合物優選岳陽石化巴陵牌SBS791-H和市售的再生活化40目橡膠粉，具體使用其中一種或兩種組合。
[0018]納米粉體優選納米氧化鋅和納米碳酸媽、納米二氧化娃。
[0019]助劑中軟化劑采用鄰苯二甲酸二辛脂，硫化交聯劑為自行復配硫磺系穩定劑。
[0020]實例一:
一種納米高分子聚合物復合改性瀝青，其配料按重量份由以下成分組成:
瀝青94.5份，3834.0份，納米粉體0.5份，助劑1.0份，
其中納米粉體為納米氧化鋅，助劑為軟化劑鄰苯二甲酸二辛脂用量0.55份，穩定劑
0.45 份。
制備方法包括如下:
將熱熔的瀝青加入帶升溫系統的攪拌罐中，加入鄰苯二甲酸二辛脂、SBS、納米氧化鋅，升溫至160?180°C，升溫過程中予以充分攪拌并保溫不低于40分鐘，加入穩定劑繼續攪拌混勻后經高速剪切均化機分散均勻即得納米ZnO/SBS復合改性瀝青。
[0021]實例二:
瀝青70份，活化膠粉18份，SBS 1.5份，納米粉體8.5份，助劑2.0份，其中活化膠粉為40目廢輪胎橡膠粉，納米粉體為納米高嶺土，助劑為軟化劑鄰苯二甲酸二辛脂用量1.5份，穩定劑0.5份。
[0022]制備方法同實例一。
[0023]實例三:一種納米高分子聚合物復合改性瀝青，其配料按重量份由以下成分組成:瀝青60份，活化膠粉22份，納米粉體12份，助劑6.0份，其中活化膠粉為60目活化廢輪胎膠粉，納米粉體為納米碳酸鈣，助劑為重芳烴油。制備方法同實例一。
[0024]發明人依據交通部JTJ052-2000《公路工程瀝青混合料試驗規程》的方法對對上述實施例所得的產品進行了大量的基本試驗和性能檢測。其中，實例一各項指標復合JTGF40-2000《公路瀝青路面施工技術規范》中聚合物改性瀝青SBS類技術要求，實例二、實例三符合JT/T798-2001《公路工程廢胎橡膠粉技術要求》，同時大量的文獻表明，納米材料的復合有利于增加瀝青混合料的抵抗高低溫病害的能力，提高瀝青路面的耐久性，因此，發展納米材料在公路行業的應用有著很大的潛力，市場前景廣闊。
【主權項】
1.一種納米高分子聚合物復合改性瀝青生產方法，其特征在于:所述納米高分子聚合復合改性瀝青包括如下重量份數的原料:瀝青60-98份，高分子聚合物2-40份，納米粉體0.5-30份，助劑0.5-6.0份，其制備方法包括如下步驟: 第一步:備料，根據上述重量份數準備原料； 第二步:熱熔，將熱熔的瀝青加入帶加熱系統的強力攪拌反應釜，然后把高分子聚合物、納米粉體和助劑計分別投放到瀝青中； 第三步:溶脹，將第二步制得的混合物加熱至160?220°C，保溫35-45分鐘，使高分子聚合物充分溶脹； 第四步:剪切，將第三部制的的混合物使用高速剪切均化機制得納米高分子聚合物復合改性瀝青。2.根據權利要求1所述的納米高分子聚合物復合改性瀝青生產方法，其特征在于:所述瀝青為重交通道路瀝青。3.根據權利要求1所述的納米高分子聚合物復合改性瀝青生產方法，其特征在于:所述高分子聚合物包括苯乙烯類、烯類二烯類聚合物、橡膠及再生材料中的一種或者兩種以上的組合。4.根據權利要求3所述的納米高分子聚合物復合改性瀝青生產方法，其特征在于:所述苯乙烯類為SBS或者SEBS，烯類二烯類聚合物為PE或PP，所述再生材料為再生聚乙烯、再生聚丙烯或再生廢橡膠粉。5.根據權利要求1所述的納米高分子聚合物復合改性瀝青生產方法，其特征在于:所述納米粉體為有機納米粉體或無機納米粉體，有機納米粉體為納米氧化鋅、納米二氧化鋅或納米氧化鋁，所述無機納米粉體為白炭黑、碳酸鈣、陶土或者膨潤土。6.根據權利要求1所述的納米高分子聚合物復合改性瀝青生產方法，其特征在于:所述助劑包括粘度延度調節劑、脫硫和硫化劑以及穩定劑。
【專利摘要】本發明公開了一種納米高分子聚合物復合改性瀝青生產方法，包括如下步驟：第一步：備料；第二步：熱熔；第三步：溶脹；第四步：剪切；本發明所公開的生產方法在將瀝青、高分子聚合物、納米粉體和助劑經過攪拌混合溶脹后采用高剪切均化機進行剪切均化，使高分子聚合物、納米粉體與瀝青基質充分混合形成高質量的納米復合改性瀝青，所形成的復合改性瀝青復合交通部JTJ052-2000《公路工程瀝青混合料試驗規程》的性能要求。
【IPC分類】C08K3/34, C08L53/02, C08K3/26, C08L17/00, C08L23/06, C08K3/22, C08K3/36, C08L95/00, C08L23/12, C08K5/12
【公開號】CN105602264
【申請號】CN201610125147
【發明人】翟根旺, 魯培行
【申請人】翟根旺
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2016年3月7日