[发明专利]一种颗粒状沥青干法改性剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种颗粒状速溶沥青路面干法SBS改性剂、制备方法及应用，涉及道路工程材料领域，其主要成分为粉末状SBS，可以选择性加入隔离剂、助溶油和交联主剂、和交联主剂，本发明通过将SBS颗粒粉碎，然后向SBS粉末中加入隔离剂、助溶油和交联主剂、和交联主剂，然后在切割长度为10‑30mm的平模或环模挤压机中进行温度不高于80℃的冷造粒后，即可得到颗粒状干法改性剂，本发明制备的颗粒状干法沥青改性剂兼具干法和湿法工艺的优点，在提高施工灵活性的同时，有效提高了路面施工质量，此外，本发明采用制备的冷造粒的方式解决了仅使用微米级SBS粉末存在的漂浮及粉尘易燃的问题。

技术领域

本发明属于公路工程材料技术领域，具体涉及一种冷造粒沥青干法改性剂及其制备方法。

背景技术

随着人们对公路修筑质量要求的提高，SBS改性沥青因其优异的高低温性能成为高等级公路建设所必备的建筑材料之一。根据使用方法不同，可以将SBS改性沥青的使用分为湿法工艺和干法工艺两种，前者需要在改性沥青工厂以基质沥青和SBS改性剂为原料经过研磨环节制备得到成品SBS改性沥青，而后运输到拌合站与石料拌合使用；后者直接在拌合站将干法SBS改性剂、石料、基质沥青一同拌合，省略了成品改性沥青的生产、储存过程，在提高施工灵活性的同时，还可以降低生产成本，具有广阔的应用前景。

在干法工艺中，将常规湿法需要数小时乃至数十小时的沥青改性过程缩短为数十秒，这给所使用的干法改性剂带来了严峻的挑战。一种理想的干法改性剂不仅要在拌合过程中快速熔融、分散，还要快速发生交联接枝反应，形成SBS三维网状结构，进而改善基质沥青性能，全面提升混合料路用性能。

目前，作为干法改性技术的关键材料——干法SBS改性剂的制备方法可以分为两种：

以CN201410185365为代表的干法改性技术(简称方法1)提出将粒径为数毫米至十几毫米的SBS颗粒与轻质油等助剂混合后进行造粒制备干法改性剂。该方法虽然可以制备得到较大SBS改性剂掺量的干法改性剂，但是存在一个严重缺陷：只有以极小颗粒(粒径数十微米)状态存在的SBS改性剂才能对沥青性能进行改性，在方法1中即使经过混炼造粒，大粒径的SBS颗粒不能在短暂的拌合过程被粉碎为小颗粒，大粒径的SBS难以对加入拌合楼的基质沥青发挥应有改性作用，与常规湿法相比，路用性能处于较低水平。

以CN201811358133为代表的干法改性技术(简称方法2)提出将较低掺量的SBS改性剂溶于较大比例的黏度较小的分散其中，在高温下通过搅拌、高速剪切等环节，将较大的SBS颗粒分散为小颗粒，随后加入稳定剂并降温至室温得到干法改性剂。方法2与方法1相比，可以预先将较大的SBS颗粒剪切为小颗粒，有助于基质沥青性能的改善，但仍有不足之处：首先，由于高速剪切必须要在液体状态下进行，而SBS在加工温度下以固态形式存在，为了方便剪切的进行，必须加入大比例油酸等液体助剂，导致干法改性剂中有效SBS比例最高为20％，过高的助剂比例不但影响效率，还会对混合料路用性能带来负面影响；其次，随着高温情况下稳定剂的加入，SBS交联反应在改性剂制备过程中已经发生，当加入拌合站时，交联形成的三维网状结构将会在石料的嵌压作用下破坏，这将不利于基质沥青性能的改善。

由此可见，现有两种干法改性剂的制备方法都存在严重的技术缺陷，与湿法相比，虽然提高了施工灵活性，但难以达到与之相似的路用性能，限制了干法改性技术的应用。

发明内容

为解决目前干法改性剂存在的使用缺陷以及制备过程中存在的严重技术缺陷，提高干法改性技术的应用，本发明提供一种以粉末状SBS为改性剂成分主要成分颗粒状干法SBS改性剂及制备方法，使改性剂不仅具备了干法和湿法工艺的优点，还能有效提高路面施工质量，同时也解决了粉末漂浮，使用效率低，和粉末爆燃的安全隐患。

为实现本发明的技术目的，本发明一方面提供一种颗粒状沥青干法改性剂，包括粒径小于2000μm的SBS粉末和防止SBS粉末发生黏连的隔离剂。