[发明专利]复合改性沥青的制造方法

说明书

一种复合改性沥青，属于公路工程筑路材料技术领域，适用于修筑高等级公路路面、机场跑道、桥面铺装，以及沥青路面各种防裂逢薄膜。

修筑高等级公路（包括高速公路和一、二级公路）的路面，考虑到公路上汽车轴载的增加，车速的提高，车辆密度增加以及交通渠化对路面影响，常用从优质石油原油中精炼出的优质沥青即“重交通沥青”来修筑路面。在我国虽亦有很少量优质原油，但可供生产“重交通沥青”的数量仍然很有限，我国大多数石油属于中间基或石蜡基原油，采用现有的炼制工艺是不能生产出适合修筑高等级公路路面的“重交通沥青”的。况且，按国际新近研究成果表明，单纯依靠优质沥青与碎石。砂和矿粉等组成的沥青混合料已不能满足现代化交通的要求，因此，必须加第五种材料（改性剂）对沥青进行改性，采用改性沥青混合料来修筑的路面，才能适应现代化重型、高速、渠化、交通的要求。

目前用于改性沥青的方法：1）采用各类树脂、橡胶类高聚物，一直发展到热塑性弹性体，如苯乙烯-丁二烯共聚物（即SBS）等作为改性剂掺加到沥青中去，来改善沥青的性能和提高沥青混合料的高温稳定性低温抗裂性等。但是，这些方法在沥青改性过程中往往要耗费大量贵重溶剂或某些复杂的专用设备，并且溶剂在整个工作过程中即对操作人员有害，又是易燃物品，对防火安全要求很高。因此，用这些方法得到的改性沥青，成本高，在性能方面只能提高高温稳定性或低温抗裂性，通常二者往往不能兼顾。所以，至今这类方法并未得到推广，有效地应用于道路工程中。2）用炭黑来作沥青的改性剂。早年美国就有专利，后来澳大利亚专利（Australia    256、776）中提供一种用炭黑作为填料，同时加入天然橡胶或合成橡胶得到改性沥青的方法，美国专利（U.S3，277，038）提出用丁基橡胶（或聚异丁烯）和炭黑加入沥青来得到改性沥青。这两种方法得到的改性沥青虽然高温性能有明显改善，但低温性能并未能得到预期的改善，有的甚至反而恶化。因此，也未被广泛地推广应用。

本发明的目的在于：采用市售国产的沥青，将其进行复合改性，成为兼具有高温稳定性和低温抗裂性的“重交通沥青”。并且制造工艺简单，不需专门设备，操作简便，易为公路施工部门掌握，无污染，成本低。

本发明是这样实现的，首先把具有树脂和橡胶两者特性的热塑性弹性体（树脂-橡胶嵌段类共聚物，如聚苯乙烯-聚丁二烯共聚物，简称SBS），用溶胀调节剂进行溶胀调节，溶胀调节剂是在石油提炼中获得的一种产品，其芳烃指数为f_a＝0.200～0.400，物理指标为：

序号    项目    指标

1 运动粘度（100℃）μm²/s 5～60

2    闪点（开口杯法）℃    ＞230

3    初馏点（减压蒸馏法）℃    ＜300

4    外观颜色（目测）    无色或微黄透明

按SBS：溶胀调节剂1：0.5～2.0重量比的比例，在20℃～25℃的温度下溶胀调节，溶胀时间24-72小时，（根据SBS性能而定），使SBS与沥青之间的相容性逐渐接近。然后，根据所用沥青情况，按1∶5～7重量比的比例把溶胀后的SBS加入到热熔后的沥青中，并在搅拌机中搅拌至均匀，由于物理和化学的双重作用，使得SBS与沥青形成具有空间立构互穿网络的SBS改性沥青母液。与此同时，用溶胀调节剂将炭黑进行予处理，成为炭黑弥散剂。具体方法是，将溶胀调节剂均匀地喷布在炭黑上使其表面湿润，经12～24小时的反应后，拌匀即成疏松状的炭黑弥散剂。然后把SBS改性沥青母液和炭黑弥散剂分别按SBS为沥青重量的3～5%重量百分比和炭黑为沥青重量的2～5%重量百分比比例泵送至温度在120～160℃装有沥青的沥青池中，搅拌均匀后即为复合改性沥青。泵入另一沥青储池中备用。也可先把SBS改性沥青母液按SBS为沥青重量的3～5%重量百分比泵送至温度在120-160℃装有沥青的沥青池中搅拌均匀后制成改性沥青，然后将炭黑弥散剂按炭黑为沥青重量的2-5%重量百分比泵送至沥青池中，搅拌均匀后即为复合改性沥青。如取样测定性能，指标还未达到要求，可重复上述过程，在沥青添加SBS改性沥青母液或炭黑弥散剂或沥青。

本发明的优点在于：

1、用溶胀调节剂来溶胀SBS，调节SBS与沥青的相容性。这种溶胀调节剂即是一种改性剂，同时是SBS改性沥青的一种组份，能改善沥青的性能。这样节省了大量贵重的溶剂，也不需溶剂回收等专门设备。

2、本发明的复合改性沥青可以在施工现场进行配制，工艺简单，操作方便，易于施工人员掌握。