[发明专利]一种符合PG82‑22等级的改性沥青及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于改性沥青制备领域，具体涉及一种符合PG 82-22等级的改性沥青及其制备方法。

背景技术

目前我国高速公路沥青路面的早期病害以车辙病害为主要形式，尤其在重载、高温、渠化交通的高速公路上尤为普遍，因车辙造成的路面铣刨重铺的养护维修费用正以高增长率逐年增加。

沥青是粘弹性材料，随着温度升高，特别是随着载荷作用时间和作用次数增多，沥青逐渐接近于塑性体，其劲度模量将大幅度降低，抵抗变形能力急剧下降，导致出现车辙等永久性变形。为解决车辙病害，目前常用的方法是将沥青改性，以提高沥青胶结料的高温性能和劲度模量。

我国道路目前主要采用的改性沥青，是对70号、90号等重交道路沥青进行SBS改性，其动稳定度为3890次/mm，低温弯曲为2944με，在一些特殊路段如长大纵坡、平交道口、公交专用道等，其高温性能仍不足以满足交通要求。有研究通过增大SBS掺量的方法以提高沥青的高温粘度、劲度，从而改善沥青混合料的高温稳定性，然而制备的改性沥青所需SBS添加量约占基质沥青的7％-8％，较基质沥青增加成本约800-1000元/吨，大大增加了改性沥青的成本，价格比较昂贵，使用时要受到资金的限制，且粘度较大，施工和易性较差。

发明内容

本发明的目的是提供一种符合PG 82-22等级的改性沥青及其制备方法。

本发明所提供的改性沥青，由如下质量份数的组分组成：

其中，所述组分A选自聚乙烯(PE)或多聚磷酸，当所述物料A为聚乙烯时，所述物料A的质量份数为1-3份；当所述物料A为多聚磷酸时，所述物料A的质量份数为0.5-1份。

所述稳定剂选自含硫物质、聚烯烃类化合物、酸和无机金属氧化物中的至少一种。

所述含硫物质具体可选自HMD稳定剂、二芳基二硫化物和硫磺粉中的至少一种。

所述聚烯烃类化合物具体可选自丁二烯-丙烯腈共聚物和/或聚异丁烯。

所述酸具体可选自磷酸和/或马来酸酐。

所述无机金属氧化物具体可选自氧化锌。

所述多聚磷酸的分子量为300-400。

上述改性沥青中，所述50号沥青是由中海油绥中36-1原油为原料，采用常规减压蒸馏工艺深拔至490-500℃而制备得到的。

所述聚乙烯为低密度聚乙烯。

PE分为高密度聚乙烯和低密度聚乙烯，因低密度聚乙烯密度和分子量较小，故本发明选用低密度聚乙烯，使其与基质沥青的相容性较好。

所述苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物的结构特征如下：线型结构、分子量为7-14万、苯乙烯和丁二烯的嵌段比为3:7。

SBS分为线型和星型结构，能同时提高改性沥青的高、低温等级，本发明选用线型结构是由于线型结构与基质沥青的相容性比星型结构与基质沥青的相容性好。

本发明所提供的改性沥青的制备方法如下述方法1或方法2：

所述方法1，包括如下步骤：

1)将50号沥青、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物和聚乙烯混合进行剪切处理，得到混合料A；

2)将混合料A和稳定剂搅拌发育，得到改性沥青。

上述方法1中，步骤1)中，所述50号沥青在混合之前，还包括将其加热至140-160℃致其熔化的步骤。

所述剪切处理的条件如下：温度为185-190℃，时间为2-4h，转速为2000rpm-4000rpm。

上述方法1中，步骤2)中，所述搅拌发育的条件如下：温度为170-180℃，时间为3-5h，转速为1000rpm-2000rpm。

所述方法2，包括如下步骤：

a)将50号沥青和苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物混合进行剪切处理，得到混合料B；

b)将混合料B和稳定剂搅拌发育，得到混合料C；

c)将混合料C和多聚磷酸搅拌发育，得到改性沥青。

上述方法2中，步骤a)中，所述50号沥青在混合之前，还包括将其加热至140-160℃致其熔化的步骤。

所述剪切处理的条件如下：温度为185-190℃，时间为2-4h，转速为2000rpm-4000rpm。

上述方法2中，步骤b)中，所述搅拌发育的条件如下：温度为170-180℃，时间为3-5h，转速为1000rpm-2000rpm。

上述方法2中，步骤c)中，所述搅拌发育的条件如下：温度为170-180℃，时间为1-3h，转速为1000rpm-2000rpm。