[发明专利]橡胶粉和SBS复合改性沥青拌和方法及其复合改性沥青

说明书

本发明公开了一种由橡胶粉(RM)和SBS生产优质60℃动力高粘度的改性沥青的拌和养育新方法、复合改性沥青以及复合改性沥青在制备路面材料中的用途。本发明的方法包括以下步骤：先将SBS加入基质沥青中，在180℃～190℃下手动搅拌溶胀10～20min后在180℃～190℃下用高速剪切机以3000～6000r/min速度剪切30～60min，再加入RM在180℃～190℃下用低速搅拌机搅拌20～40min，并在170～180℃下发育1～3h。本发明先将SBS在高温下高速剪切使其均匀地在沥青中形成网络,然后加入RM在高温下低速搅拌，使其分散在中在沥青中吸收沥青中低分子成分而膨胀，沥青也因为失去低分子成分而更粘。通过该方法，RM和SBS复合改性沥青的60℃动力粘度增大，性能更佳,实现改性沥青高粘度和高抗车辙度性能。

技术领域

本发明涉及绿色环保材料技术领域，具体涉及道路石油改性沥青的制备方法，尤其涉及一种橡胶粉和SBS复合改性制备沥青的方法。

背景技术

沥青作为一种应用非常广泛的道路工程材料，为路面长期正常使用提供必不可少的性能，如防渗、防漏、稳定性、柔韧性以及路面的平稳性等。然而由于沥青自身结构的特征，决定了它对温度、荷载作用等因素较为敏感，缺乏优良的工程性能，弹性和耐老化性能较差。最近海绵城市的逐步推广，大空隙排水沥青混合料得到重视，所用沥青必须是60℃动力粘度高的沥青。

将普通沥青进行改性后，能明显弥补其多项表现性能缺陷，最具有代表性的就是加入改性剂比如SBS和橡胶粉的方法，采用一定的技术手段使基质沥青与改性剂共混，从而得到一种全新的、优性能的改性沥青。

橡胶粉(RM)作为改性剂对沥青进行改性，一方面可以合理利用废弃轮胎，缓解其对环境的污染；另一方面橡胶粉可以很好地提高沥青的物理力学性能，如抗老化、抗车辙、抗疲劳等性能。但橡胶粉改性沥青也有很多的问题，胶粉改性沥青的储存稳定性差，易离析；低掺量的胶粉改性沥青的改性效果并不明显，但高参量的胶粉改性沥青的粘度大，施工困难。苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)是国内外运用最为成熟与广泛的一种沥青改性剂。SBS改性沥青可以明显改善沥青混合料的高低温性能、弹性恢复性能和路用性能，但SBS价格昂贵，限制了SBS改性沥青的推广与运用。RM和SBS同时加入沥青中对沥青进行复合改性，能综合RM和SBS两种改性剂的各自的优点，以制备高性能的改性沥青，特别是60℃高粘度性能，提高沥青性能并减少成本。

现有技术中，公开了改性沥青拌和方法和制备工艺。这些技术中，大多都是单RM改性沥青拌和方法或者单SBS改性沥青拌和方法。RM改性方法有高速剪切和低速搅拌两种方法，如果用剪切的方法，RM颗粒会断裂，形成更小的颗粒分布在沥青中，影响沥青粘度的提高，特别是60℃动力粘度，从而降低复合改性沥青的性能。

在中国发明专利申请CN102977621A中涉及了RM和SBS复合改性的技术，此专利申请是将RM和SBS一齐加入沥青中搅拌并高速剪切制得RM和SBS复合改性沥青，由于RM和SBS与沥青的相容性和材料特性的不同，这种方法制得的RM和SBS复合改性沥青的性能不佳，没能达到RM和SBS复合改性沥青的最佳性能。

中国发明专利申请CN105419364A中涉及了RM和SBS复合改性沥青技术，此专利申请是先将SBS加入沥青中进行搅拌再加入橡胶粉进行搅拌。SBS是大颗粒共聚物，国内一般的改性方法都是高速剪切法，搅拌法不能使SBS与沥青充分融合，达到最佳改性效果。并且中国发明专利申请CN105419364A需要降温在160～170℃下加入橡胶粉搅拌，橡胶粉在该温度下的改性效果不佳。

RM和SBS复合改性沥青拌合时，其拌合和制备对改性后的沥青性能影响很大。改性剂的添加顺序，剪切和拌合的方式和条件的选择，从理论和技术上都不明确，为了解决这些技术问题，本发明由此而来。

发明内容