[发明专利]天然橡胶改性沥青及制备方法

说明书

本发明公开了一种天然橡胶改性沥青及制备方法，所述改性沥青包括以下成分：沥青100份、预分散天然橡胶母料10～23份、稳定剂0.1～2份、界面相容剂0.5～3份和橡胶粉0～5份。本发明所得改性沥青，5℃延度达到35cm，软化点达到85℃，25℃弹性恢复达到90％，48h软化点差低至0.3，TFOT后残留物的25℃针入度比达到65～86％，5℃延度比达到75～91％。

技术领域

本发明涉及改性沥青技术领域，具体涉及天然橡胶改性沥青及制备方法。

背景技术

目前，添加聚合物来改进基质沥青的性能已为业内广泛认可。苯乙烯丁二烯嵌段共聚物(SBS)是一种成熟的聚合物改性沥青改性剂，其用量占改性剂总量的一半以上。热塑性弹性体SBS由于兼具橡胶和塑料两相的特征，由其制备的改性沥青具有良好的高低温性能，同时具备较好的变型恢复能力，是一种优良的改性剂。但是，其高昂的价格、较高的改性沥青材料成本限制了SBS的使用量。寻找一种更经济、性能更优异的可替代SBS使用的改性剂是一种思路。

天然橡胶作为一种性能优良的弹性体聚合物，与SBS相比，其分子量更高，低温柔性更优异，同时，在采取适当的措施的情况下可以达到更好的耐高温性能。可见，天然橡胶用于沥青改性具有先天的优势。但是也存在一定的使用局限性，例如：1.天然橡胶制备过程是由橡胶树分泌的天然橡胶乳液经破乳风干等多道工序而制成的重约33～35kg的块状物，块状天然橡胶在制备改性沥青时，无法直接投放进入沥青生产罐；2.块状天然橡胶为非极性聚合物，沥青为极性多组分有机混合物，根据有机物相似相容理论，天然橡胶未经改性，直接投入沥青中，其分散、溶胀效果差；3.单纯以天然橡胶做为改性剂改性沥青，综合物理性能较差，一般需要复配大量的其他种类聚合物，如：SBS、SBR、废轮胎橡胶粉等，这种模式下，不能充分发挥天然橡胶本身的低温柔性、弹性等优势。

专利CN108299840A公开了一种高温稳定性改性沥青及其制备方法，包括下述组份：基质沥青、橡胶粉、天然橡胶、芳香族轻质油、聚酯纤维、聚乙烯、硫磺；制备方法如下：(1)将基质沥青加热至200～210℃，然后投入搅拌罐中，将橡胶粉、天然橡胶投入搅拌罐中，持续搅拌30～40min，获得混合物I；(2)将芳香族轻质油、聚酯纤维和聚乙烯分别投入搅拌罐中，进行一次搅拌，搅拌罐内的温度为150～160℃时，加入硫磺，进行二次搅拌，获得混合物II；(3)将混合物II泵入发育罐内，发育时间为45～55min，冷却，获得高温稳定型改性沥青。该高温稳定型改性沥青具有稳定性高、弹性恢复好的优点；该制备方法简单、过程易控、适于推广应用。但是，其并未对天然橡胶进行预分散处理，因此，其天然橡胶在沥青中的分散溶胀效果有待考察，此外，其橡胶粉添加量较大，不能充分发挥天然橡胶本身的低温柔性、弹性等优势，且其在制备改性沥青的过程中，需要200℃以上的较高温度，能耗较大。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明提供一种天然橡胶改性沥青及制备方法。

本发明采取的技术方案如下：

天然橡胶改性沥青，包括以下重量份的组份：

沥青100份、预分散天然橡胶母料10～23份、稳定剂0.1～2份、界面相容剂0.5～3份、橡胶粉0～5份。

优选的，所述沥青为石油沥青、天然沥青、煤沥青中的一种或几种。

优选的，所述预分散天然橡胶母料包括以下重量份的组份：49～85份天然橡胶、11～17份沥青、10～15份特种添加剂和11～17份橡胶增塑剂。

优选的，所述稳定剂为硫磺、促进剂M、TMTD、促进剂D、氧化锌、硬脂酸、过氧化二异丙苯中的一种或几种。

优选的，所述界面相容剂为聚乙烯-醋酸乙烯酯、马来酸酐中的一种或几种。

优选的，所述橡胶粉为废轮胎橡胶粉、废力车胎橡胶粉、废鞋底橡胶粉及废输送带橡胶粉中的一种或多种，粒径为30～80目。