一种抗开裂沥青及其制备方法与流程

1.本发明涉及建筑领域，特别涉及一种抗开裂沥青及其制备方法。


背景技术：

2.沥青是一种粘稠的、黑色的并且具有高度粘度的液体或半固体形态的石油，表面呈黑色，可溶于二硫化碳、四氯化碳。
3.沥青主要可以分为煤焦沥青、石油沥青和天然沥青三种：其中，煤焦沥青是炼焦的副产品。石油沥青是原油分馏后的残渣。天然沥青则是储藏在地下，有的形成矿层或在地壳表面堆积。
4.沥青的主要用途，约70％的沥青，是用在道路建设里，沥青被用作与建筑骨料颗粒混合的胶水或粘合剂，以产生沥青混凝土。沥青的其他主要用途是用于沥青防水，包括油毡生产和平屋顶密封。
5.沥青路面在实际使用过程中，会出现开裂现象，尤其是有大型车辆来往的路面。因此，开发出一种抗开裂沥青材料非常有必要。
6.专利cn112645642a公开了一种抗开裂沥青混凝土及其制备方法。一种抗开裂沥青混凝土包括矿料、沥青、麻纤维、高吸水树脂和四针状氧化锌晶须，矿料与沥青的重量份之比为1：(4.18％
‑
5.17％)，矿料与麻纤维的重量份之比为1：(0.45％
‑
0.6％)，矿料与高吸水树脂的重量份之比为1：(0.28％
‑
0.42％)，矿料与四针状氧化锌晶须的重量份之比为1：(0.24％
‑
0.38％)。通过添加麻纤维等改善沥青混凝土开裂性能，但是没有改善沥青本身的开裂性能。
7.专利cn112280325a公开了一种防开裂沥青及其制备方法。一种防开裂沥青由包含以下重量份的原料制成：基质沥青；改性剂；填充剂；抗氧化剂。其制备方法为：s1、按配比，将基质沥青与抗氧化剂混合，搅拌30
‑
60min,搅拌后静置，得一级混合物；s2、按配比，向一级混合物中加入改性剂，搅拌30
‑
40min，搅拌后静置，得二级混合物；s3、按配比，向二级混合物中加入填充剂，搅拌30
‑
60min，得成型防开裂沥青。采用的改性剂为丁腈橡胶和三元乙丙橡胶中的一种或两种，改性的成本较高。


技术实现要素：

8.鉴以此，本发明的目的在于提出一种成本低、环保，制作简单的抗开裂沥青及其制备方法。
9.一种抗开裂沥青，由以下重量份的组分组成：沥青70
‑
95份，改性胶粉5
‑
10份，发泡塑料5
‑
10份，胶清橡胶1
‑
3份，玻璃纤维2
‑
5份，抗老剂1
‑
3份，抗氧剂0.5
‑
1份，增塑剂0.5
‑
1份。
10.优选的，一种抗开裂沥青，由以下重量份的组分组成：沥青85份，改性胶粉8份，发泡塑料7份，胶清橡胶3份，玻璃纤维4份，抗老剂2份，抗氧剂1份，增塑剂0.8份。
11.优选的，所述沥青为天然沥青和石油沥青的混合物，天然沥青和石油沥青的重量
比为1:2～3。
12.优选的，所述发泡塑料颗粒为废旧发泡聚氨酯颗粒和废旧发泡苯乙烯颗粒的混合物，废旧发泡聚氨酯颗粒和废旧发泡苯乙烯颗粒的直径在0.1～0.5cm。
13.优选的，所述发泡塑料颗粒中，废旧发泡聚氨酯颗粒和废旧发泡苯乙烯颗粒的重量比为1:5
‑
10。
14.优选的，所述改性胶粉由以下重量份组分制备获得：废旧轮胎100份，润滑油0.1
‑
0.5份，增塑剂2
‑
4份。
15.所述改性胶粉由以下制备方法制备获得：
16.步骤1：将废旧轮胎洗净、干燥，粉碎为200～30目的颗粒，加入润滑油、增塑剂，混合均匀；
17.步骤2：将步骤1所得混合物加入橡胶密炼机中混炼，得到的混合物经过双螺杆挤出机挤出造粒，得到橡胶颗粒；
18.步骤3：将步骤2所得橡胶颗粒在微波辐照下作用5
‑
10min，得到改性胶粉。
19.优选的，所述步骤1中，润滑油为芳烃油、羟苯甲酯中的一种或两种；所述步骤2中，混炼的温度为140
‑
160℃，混炼时间为10
‑
15min；所述步骤3中，微波频率为1200mhz。
20.一种抗开裂沥青的制备方法，包括以下制备步骤：
21.步骤1：取其中1/2～2/3的沥青，加入改性胶粉，胶清橡胶，充分混合后，加热搅拌一段时间，放凉；
22.步骤2：取剩余部分沥青，加入发泡塑料，玻璃纤维，搅拌混合；
23.步骤3：将步骤1、步骤2所得混合物混合均匀，加入抗老剂、抗氧剂和增塑剂，加热搅拌
24.优选的，所述步骤1中，加热温度为140
‑
160℃，搅拌速度为200
‑
300rpm/min，搅拌时间为1
‑
2h；所述步骤2中，搅拌温度为30
‑
50℃，搅拌速度为100
‑
150rpm/min，搅拌时间为1
‑
2h；所述步骤3中，搅拌温度为20
‑
30℃，搅拌速度为50
‑
150rpm/min，搅拌时间为30min。
25.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
26.1)本技术利用了废旧发泡塑料材料，成本低，且可以改善环境；
27.2)本技术采用了胶清橡胶，利用了天然橡胶生产副产品，可以降低成本；
28.3)本技术各组分配比合理，制作简单，所得产品抗开裂性能好。
具体实施方式
29.为对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，发明人结合实施例进行说明，但以下实施例所描述的仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
30.一种抗开裂沥青，由以下重量份的组分组成：沥青70
‑
95份，改性胶粉5
‑
10份，发泡塑料5
‑
10份，胶清橡胶1
‑
3份，玻璃纤维2
‑
5份，抗老剂1
‑
3份，抗氧剂0.5
‑
1份，增塑剂0.5
‑
1份。
31.进一步的，所述沥青为天然沥青和石油沥青的混合物，天然沥青和石油沥青的重量比为1:2～3。
32.进一步的，所述发泡塑料颗粒为废旧发泡聚氨酯颗粒和废旧发泡苯乙烯颗粒的混合物，废旧发泡聚氨酯颗粒和废旧发泡苯乙烯颗粒的直径在0.1～0.5cm。
33.进一步的，所述发泡塑料颗粒中，废旧发泡聚氨酯颗粒和废旧发泡苯乙烯颗粒的重量比为1:5
‑
10。
34.进一步的，所述改性胶粉由以下重量份组分制备获得：废旧轮胎100份，润滑油0.1
‑
0.5份，增塑剂2
‑
4份。
35.进一步的，所述改性胶粉由以下制备方法制备获得：
36.步骤1：将废旧轮胎洗净、干燥，粉碎为200～30目的颗粒，加入润滑油、增塑剂，混合均匀；
37.步骤2：将步骤1所得混合物在微波辐照下作用5
‑
10min，微波频率为1200mhz。
38.所述抗开裂沥青的制备方法，包括以下制备步骤：
39.步骤1：取其中1/2～2/3的沥青，加入改性胶粉，胶清橡胶，充分混合后，加热搅拌一段时间，放凉；
40.步骤2：取剩余部分沥青，加入发泡塑料，玻璃纤维，搅拌混合；
41.步骤3：将步骤1、步骤2所得混合物混合均匀，加入抗老剂、抗氧剂和增塑剂，加热搅拌
42.进一步的，所述步骤1中，加热温度为140
‑
160℃，搅拌速度为200
‑
300rpm/min，搅拌时间为1
‑
2h。
43.以下实施例中，所述抗老剂为酚类抗老剂，抗氧剂为1024或1076，增塑剂为煤焦油、邻苯二甲酸二辛酯或邻苯二甲酸二乙酯。
44.制备改性胶粉：
45.样品1制备方法：
46.步骤1：将100份废旧轮胎洗净、干燥，粉碎为200～30目的颗粒，加入0.4份芳烃油、3份增塑剂，混合均匀；
47.步骤2：将步骤1所得混合物加入橡胶密炼机中混炼，混炼温度为150℃，混炼时间为15min，得到的混合物经过双螺杆挤出机挤出造粒，得到橡胶颗粒；
48.步骤3：将步骤2所得橡胶颗粒在微波辐照1200mhz下作用10min，得到改性胶粉。
49.样品2制备方法：
50.步骤1：将100份废旧轮胎洗净、干燥，粉碎为200～30目的颗粒，加入0.5份羟苯甲酯、3份增塑剂，混合均匀；
51.步骤2：将步骤1所得混合物加入橡胶密炼机中混炼，混炼温度为160℃，混炼时间为10min，得到的混合物经过双螺杆挤出机挤出造粒，得到橡胶颗粒；
52.步骤3：将步骤2所得橡胶颗粒在微波辐照1200mhz下作用10min，得到改性胶粉。
53.样品3制备方法：
54.步骤1：将100份废旧轮胎洗净、干燥，粉碎为200～30目的颗粒，加入5份增塑剂，混合均匀；
55.步骤2：将步骤1所得混合物加入橡胶密炼机中混炼，混炼温度为140℃，混炼时间为15min，得到的混合物经过双螺杆挤出机挤出造粒，得到橡胶颗粒；
56.步骤3：将步骤2所得橡胶颗粒在微波辐照1200mhz下作用10min，得到改性胶粉。
57.改性沥青制备：
58.按照表1所给配方，以及以下制备方法，制备抗开裂沥青
59.步骤1：取其中60％wt的沥青，加入改性胶粉，胶清橡胶，充分混合后，加热搅拌一段时间，放凉；其中加热温度为140
‑
160℃，搅拌速度为200
‑
300rpm/min，搅拌时间为1
‑
2h；
60.步骤2：取剩余部分沥青，加入发泡塑料，玻璃纤维，搅拌混合；其中，搅拌温度为30
‑
50℃，搅拌速度为100
‑
150rpm/min，搅拌时间为1
‑
2h。
61.步骤3：将步骤1、步骤2所得混合物混合均匀，加入抗老剂、抗氧剂和增塑剂，加热搅拌，所得。
62.表1：
[0063] 沥青改性胶粉发泡塑料胶清橡胶玻璃纤维抗老剂抗氧剂增塑剂单位份份份份份份份份实施例170562410.80.6实施例2801051230.50.7实施例3858734210.8实施例490783530.70.8实施例59581024211对比例185462620.80.8对比例2803321111对比例385515120.50.40.4
[0064]
对比例4：
[0065]
配方与实施例3相同，制备方法如下：
[0066]
在沥青中，加入改性胶粉、胶清橡胶、发泡塑料、玻璃纤维、抗老剂、抗氧剂、增塑剂；在100℃下搅拌，搅拌速度为100
‑
150rpm/min，搅拌时间为4h。
[0067]
对比例5：
[0068]
不添加改性胶粉，其他配比和步骤同实施例3。
[0069]
对比例6：
[0070]
不添加胶清橡胶，其他配比和步骤同实施例3。
[0071]
对比例7：
[0072]
不添加玻璃纤维和发泡塑料胶粉，其他配比和步骤同实施例3。
[0073]
对比例8：
[0074]
不添加发泡塑料，其他配比和步骤同实施例3。
[0075]
对比例9：
[0076]
改性胶粉替换为同等质量，粒径的废旧轮胎，其他配比和步骤同实施例3。针对各实施例和各对比例中的防开裂沥青进行性能测试，测试过程如下：
[0077]
(1)根据t0605来测定性沥青在低温(5℃)下的延度。
[0078]
(2)根据t0606来测定改性沥青的软化点。
[0079]
(3)根据t0604来测定改性沥青针入度。
[0080]
(4)根据t0625来测定改性沥青布氏粘度。
[0081]
具体结果如表2所示。
[0082] 延度软化点针入度布氏旋转粘度单位5cm/min，cm(5℃)℃℃/0.1mm，100g，5s180℃实施例126.370.4873.1实施例229.962.91133实施例334.577.91203.2实施例431.774.3982.9实施例530.659.71043.1对比例122.463.1912.8对比例228.267.5852.9对比例326.359.7762.9对比例425.161.3933对比例518.455.6692.7对比例618.249.2963.4对比例721.553.8822.8对比例816.946.9673.4对比例920.957.6792.6
[0083]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。