本發(fā)明涉及改性瀝青制備的，尤其涉及一種冷補(bǔ)料專(zhuān)用復(fù)合改性瀝青及其制備方法。
背景技術(shù)：
1、瀝青路面在長(zhǎng)期使用過(guò)程中容易因溫度變化、車(chē)輛荷載和水損害等因素出現(xiàn)裂縫、坑槽等病害，因此需要高效可靠的修補(bǔ)材料以延長(zhǎng)使用壽命。目前，傳統(tǒng)熱拌瀝青混合料乳化瀝青冷補(bǔ)料是常用的修補(bǔ)方案，但它們各自存在顯著缺陷。熱拌瀝青混合料需要高溫（160-180℃）拌和與施工，能耗高且受季節(jié)限制，尤其在冬季施工困難，修補(bǔ)后還需長(zhǎng)時(shí)間冷卻才能開(kāi)放交通，嚴(yán)重影響道路通行效率。乳化瀝青冷補(bǔ)料雖然能在常溫下施工，但固化速度極慢，初期強(qiáng)度低，易被車(chē)輛碾壓破壞，且儲(chǔ)存穩(wěn)定性差，容易發(fā)生破乳或結(jié)塊，影響施工性能。
2、為改善冷補(bǔ)料的性能，眾多研究者們嘗試了多種改性技術(shù)，如sbs改性、環(huán)氧樹(shù)脂增強(qiáng)和化學(xué)固化等，但仍面臨諸多挑戰(zhàn)。其中，儲(chǔ)存穩(wěn)定性與固化速度的矛盾尤為突出。普通環(huán)氧樹(shù)脂改性瀝青需要高溫固化，無(wú)法滿足冷施工要求，而常溫固化體系（如胺類(lèi)固化劑）又容易在儲(chǔ)存過(guò)程中提前反應(yīng)，導(dǎo)致材料失效。此外，sbs改性瀝青與環(huán)氧樹(shù)脂的相容性較差，長(zhǎng)期儲(chǔ)存易發(fā)生相分離，影響力學(xué)性能。傳統(tǒng)冷補(bǔ)料依賴溶劑揮發(fā)或乳化瀝青破乳固化，初期強(qiáng)度通常較低，難以滿足快速開(kāi)放交通的需求。
3、因此，亟需開(kāi)發(fā)一種固化快、施工溫度低、儲(chǔ)存穩(wěn)定性高、初期強(qiáng)度高的冷補(bǔ)料專(zhuān)用復(fù)合改性瀝青，以滿足現(xiàn)代道路高標(biāo)準(zhǔn)修補(bǔ)需要。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、鑒于目前普通改性瀝青存在的上述不足，本發(fā)明提供一種冷補(bǔ)料專(zhuān)用復(fù)合改性瀝青及其制備方法，冷補(bǔ)料專(zhuān)用復(fù)合改性瀝青固化快、施工溫度低、儲(chǔ)存穩(wěn)定性高、初期強(qiáng)度高。
2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案：
3、一種冷補(bǔ)料專(zhuān)用復(fù)合改性瀝青，其中，所述冷補(bǔ)料專(zhuān)用復(fù)合改性瀝青的原料包括以下組分：70-85份sbs改性瀝青；10-20份環(huán)氧樹(shù)脂；3-8份水觸發(fā)固化劑；1-3份增容劑；2-5份抗飛散劑；5-10份礦物填料。
4、依照本發(fā)明的一個(gè)方面，所述冷補(bǔ)料專(zhuān)用復(fù)合改性瀝青的成分優(yōu)選為：75-80份sbs改性瀝青；14-18份環(huán)氧樹(shù)脂；4-7份水觸發(fā)固化劑；2份增容劑；3-4份抗飛散劑；6-9份礦物填料。
5、依照本發(fā)明的一個(gè)方面，所述冷補(bǔ)料專(zhuān)用復(fù)合改性瀝青的成分更優(yōu)選為：80份sbs改性瀝青；15份環(huán)氧樹(shù)脂；5份水觸發(fā)固化劑；2份增容劑；3份抗飛散劑；8份礦物填料。
6、或者，依照本發(fā)明的一個(gè)方面，所述冷補(bǔ)料專(zhuān)用復(fù)合改性瀝青的成分更優(yōu)選為：80份sbs改性瀝青；20份環(huán)氧樹(shù)脂；7份水觸發(fā)固化劑；3份增容劑；3份抗飛散劑；8份礦物填料。
7、依照本發(fā)明的一個(gè)方面，所述sbs改性瀝青為上海城建日瀝特種瀝青有限公司生產(chǎn)，所述sbs改性瀝青的制作方法為：（1）將93.88%基質(zhì)瀝青加熱至150-160℃；加入1.5%相容劑后開(kāi)啟低速攪拌，攪拌轉(zhuǎn)速為800-1000rpm，攪拌35min；（2）隨后，逐步加入4.5%sbs改性劑，并開(kāi)啟高速剪切，剪切速率為5000-6000?rpm，剪切時(shí)間為1.5-2h，溫度維持在175-180°c。（3）更換高速攪拌設(shè)備后加入0.12%穩(wěn)定劑，繼續(xù)攪拌發(fā)育2?-3h，攪拌速率為900-1000?rpm，溫度維持在165-170℃；即得所述sbs改性瀝青，所述sbs改性瀝青滿足下表1所示的技術(shù)指標(biāo)：
8、表1
9、
10、依照本發(fā)明的一個(gè)方面，所述環(huán)氧樹(shù)脂主樹(shù)脂優(yōu)選為e-51，例如商購(gòu)來(lái)源為綠聯(lián)(濟(jì)寧)化學(xué)科技有限公司生產(chǎn)的雙酚a型液體環(huán)氧樹(shù)脂e-51。
11、依照本發(fā)明的一個(gè)方面，所述環(huán)氧樹(shù)脂改性樹(shù)脂優(yōu)選為ge-36，例如商購(gòu)來(lái)源為維沃生產(chǎn)的erisys?ge36。
12、依照本發(fā)明的一個(gè)方面，所述水觸發(fā)固化劑優(yōu)選酮亞胺，酮亞胺由甲基異丁基酮與1，3-二（氨甲基）環(huán)己烷反應(yīng)制得，所述酮亞胺由甲基異丁基酮與?1，3-二（氨甲基）環(huán)己烷按照物質(zhì)的量比=2：1在常溫水浴下反應(yīng)制得。
13、依照本發(fā)明的一個(gè)方面，所述增容劑優(yōu)選馬來(lái)酸酐接枝sbs，例如商購(gòu)來(lái)源為科艾斯化學(xué)有限公司的sebs。
14、依照本發(fā)明的一個(gè)方面，所述抗飛散劑優(yōu)選聚氨酯預(yù)聚體，例如商購(gòu)來(lái)源為江蘇千美特聚氨酯新材料有限公司的聚脂型。
15、依照本發(fā)明的一個(gè)方面，所述礦物填料優(yōu)選石灰石粉，例如商購(gòu)來(lái)源為河北巨瑞橡塑科技有限公司的石灰石粉。
16、一種冷補(bǔ)料專(zhuān)用復(fù)合改性瀝青的制備方法，所述冷補(bǔ)料專(zhuān)用復(fù)合改性瀝青的制備方法的步驟包括：將sbs改性瀝青加熱至160-170℃，加入增容劑，剪切攪拌30min；降溫至120℃以下，加入環(huán)氧樹(shù)脂，低速混合10min；將水觸發(fā)固化劑、抗飛散劑、礦物填料在常溫下預(yù)混，形成固態(tài)添加劑包；將復(fù)合改性瀝青與預(yù)混添加劑在60-80℃下拌和，冷卻后包裝；混合料攤鋪后噴灑少量水。
17、依照本發(fā)明的一個(gè)方面，所述冷補(bǔ)料專(zhuān)用復(fù)合改性瀝青的制備方法的步驟優(yōu)選為：將sbs改性瀝青加熱至165℃，加入增容劑，剪切攪拌30min；降溫至100℃，加入環(huán)氧樹(shù)脂，低速混合10min；將水觸發(fā)固化劑、抗飛散劑、礦物填料在常溫下預(yù)混，形成固態(tài)添加劑包；將復(fù)合改性瀝青與預(yù)混添加劑在70℃下拌和，冷卻后包裝；混合料攤鋪后噴灑少量水。
18、本發(fā)明實(shí)施的優(yōu)點(diǎn)：相比僅使用陽(yáng)離子乳化瀝青，其雖然降低了施工溫度，但其中水、乳化劑等成分的存在以及較低的瀝青含量使得瀝青的強(qiáng)度和穩(wěn)定性較差，而本申請(qǐng)通過(guò)使用sbs改性瀝青，使得冷補(bǔ)料專(zhuān)用復(fù)合改性瀝青中的環(huán)氧樹(shù)脂、水觸發(fā)固化劑、增容劑、抗飛散劑、礦物填料和sbs改性瀝青之間相互協(xié)同起作用，使得冷補(bǔ)料專(zhuān)用復(fù)合改性瀝青固化快、施工溫度低、儲(chǔ)存穩(wěn)定性高、初期強(qiáng)度高。冷補(bǔ)料專(zhuān)用復(fù)合改性瀝青在干燥條件下穩(wěn)定，遇水后迅速釋放活性基團(tuán)，觸發(fā)環(huán)氧樹(shù)脂交聯(lián)，兼具長(zhǎng)儲(chǔ)存期與快固化特性。
1.一種冷補(bǔ)料專(zhuān)用復(fù)合改性瀝青，其特征在于，所述冷補(bǔ)料專(zhuān)用復(fù)合改性瀝青的原料包括以下組分：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷補(bǔ)料專(zhuān)用復(fù)合改性瀝青，其特征在于，所述冷補(bǔ)料專(zhuān)用復(fù)合改性瀝青的原料包括以下組分：75-80份sbs改性瀝青；14-18份環(huán)氧樹(shù)脂；4-7份水觸發(fā)固化劑；2-3份增容劑；3-4份抗飛散劑；6-9份礦物填料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷補(bǔ)料專(zhuān)用復(fù)合改性瀝青，其特征在于，所述冷補(bǔ)料專(zhuān)用復(fù)合改性瀝青的原料包括以下組分：80份sbs改性瀝青；15份環(huán)氧樹(shù)脂；5份水觸發(fā)固化劑；2份增容劑；3份抗飛散劑；8份礦物填料；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷補(bǔ)料專(zhuān)用復(fù)合改性瀝青，其特征在于，所述冷補(bǔ)料專(zhuān)用復(fù)合改性瀝青滿足下述條件a和b中的一個(gè)或兩個(gè)：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的冷補(bǔ)料專(zhuān)用復(fù)合改性瀝青，其特征在于，所述環(huán)氧樹(shù)脂主樹(shù)脂為e-51，改性樹(shù)脂ge-36。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的冷補(bǔ)料專(zhuān)用復(fù)合改性瀝青，其特征在于，所述水觸發(fā)固化劑為酮亞胺或改性酮亞胺。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的冷補(bǔ)料專(zhuān)用復(fù)合改性瀝青，其特征在于，所述酮亞胺由甲基異丁基酮與1，3-二（氨甲基）環(huán)己烷反應(yīng)制得。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷補(bǔ)料專(zhuān)用復(fù)合改性瀝青，其特征在于，所述增容劑為馬來(lái)酸酐接枝sbs。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷補(bǔ)料專(zhuān)用復(fù)合改性瀝青，其特征在于，所述抗飛散劑為聚氨酯預(yù)聚體。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷補(bǔ)料專(zhuān)用復(fù)合改性瀝青，其特征在于，所述礦物填料為石灰石粉。
11.一種冷補(bǔ)料專(zhuān)用復(fù)合改性瀝青的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：加熱sbs改性瀝青，加入增容劑，剪切攪拌；降溫，加入環(huán)氧樹(shù)脂，低速混合；常溫預(yù)混水觸發(fā)固化劑、抗飛散劑、礦物填料，形成固態(tài)添加劑包；拌和復(fù)合改性瀝青與預(yù)混添加劑，冷卻后包裝。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的冷補(bǔ)料專(zhuān)用復(fù)合改性瀝青的制備方法，其特征在于，所述冷補(bǔ)料專(zhuān)用復(fù)合改性瀝青的制備方法的步驟包括：將sbs改性瀝青加熱至165℃，加入增容劑，剪切攪拌30min；降溫至100℃，加入環(huán)氧樹(shù)脂，低速混合10min；將水觸發(fā)固化劑、抗飛散劑、礦物填料在常溫下預(yù)混，形成固態(tài)添加劑包；將復(fù)合改性瀝青與預(yù)混添加劑在70℃下拌和，冷卻后包裝。