專利名稱：改性瀝青路面修補材料的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種道路建筑材料，更具體地涉及一種浙青基路面修補材料。
背景技術：
交通運輸是實現(xiàn)國民經(jīng)濟高速發(fā)展的關鍵組成部分，公路運輸是交通運輸?shù)闹饕?方式之一。隨著車流量的迅速增加以及重載車輛噸位的不斷攀升，重載車輛產(chǎn)生的動荷載 導致公路在使用年限內(nèi)較早就出現(xiàn)了大量病害，使維修養(yǎng)護周期縮短。目前市場上的路面 修補材料的價格普遍較高，迫切需要開發(fā)低成本、修補加固效果好的新材料來投放市場。近年來，各國對廢膠粉的加工應用做了大量的工作。人們研究了廢膠粉的加工性、 流變性，廢膠粉對膠料物性的影響，擴大了廢膠粉的應用領域。中國申請200510110127. X 披露一種使用廢膠粉的路面灌縫材料。該材料由干粉混合料與液態(tài)混合料以1 0.4-2的 比例使用，其中干粉料由76-79重量份的石灰粉或水泥、1-3. 5的表面活化劑、0. 5-1的碳酸 鈉和3-20的廢橡膠微粉組成，液態(tài)料有85-97的乳化浙青和3-15的聚乙烯醇組成。中國 申請99112656. 4披露一種使用廢橡膠改性的浙青，其由6_9%的廢膠粉、3_5%的煤焦油、 0. 1-0. 15%的活化劑、4-6%的聚乙烯、0. 3-0. 85%的聚丙烯和80-87%的浙青組成。以上路面修補材料雖然使用了廢膠粉，但是都需要使用價格昂貴的化工原料，例 如聚乙烯醇和聚丙烯等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種廢橡膠改性浙青，以克服現(xiàn)有技術中廢橡膠改性浙青必 須使用大量有機化工原料的缺陷，而且不降低產(chǎn)品的使用性能。本發(fā)明通過以下技術方案時限上述目的。本發(fā)明的一個目的是提供一種采用無機粉體、廢膠粉改性浙青作為路面修補材 料，其組成為重交浙青700 1200重量份；廢橡膠粉(80 120目) 70 150重量份；活化劑2 6重量份；
改性硅藻土 300 700重量份；改性白炭黑3.5 8重量份；增塑劑1 5重量份。優(yōu)選本發(fā)明的采用無機粉體、廢膠粉改性浙青作為路面修補材料的組成為重交浙青700 900重量份；廢橡膠粉70 120重量份；活化劑1 5重量份；改性硅藻土350 500重量份；改性白炭黑4 8重量份；
增塑劑2 4重量份。本發(fā)明中，所述重交浙青為100#重交浙青，進一步優(yōu)選含蠟量低于1%。本發(fā)明的實施例中，所述廢膠粉為常溫粉碎法制得的粒徑為70 150目市售可得 的輪胎膠粉。本發(fā)明中，所述活化劑為市售可得的叔丁基化對甲酚(2. 2' 一二硫代雙)或二硫 代雙二甲苯，它主要用于廢橡膠的活化，為解決浙青溫度敏感性與廢橡膠和填料的相容性， 用市售液體聚硫橡膠和芳烴類潤滑油作浙青活化劑。本發(fā)明的另一目的是提供所述無機粉體、廢膠粉改性浙青作為路面修補材料的制 備方法，其包括如下步驟先將浙青脫水泵入升溫到160°C — 180°C混合器保溫到160°C，力口 入橡膠活化劑攪拌均勻后加入廢橡膠攪拌3h，繼續(xù)加入液體聚硫橡膠、芳烴類潤滑油攪拌 3h，待充分混合后加入改性硅藻土攪拌3h，充分活化均勻，最后加入改性白炭黑待其均勻后 自動流出冷卻打包。(1)所述改性硅藻土的制備先將普通硅藻土在1000°C以上高溫下煅燒30min，然后將其放在高速氣流磨中并 加入上述質(zhì)量分數(shù)的KH550改性劑，最后打磨成2500目的粉體。(2)納米白炭黑的制備二甲基硅油白炭黑=5 100 10 100(質(zhì)量比)。，按上述配比，采用粉體改 性設備(如型號為SRL-Z300/600的超細粉體改性機組)進行改性，并通過氣流磨干燥而制 成納米活性SiO2白炭黑。(3)成品制備過程。針對目前現(xiàn)有技術中各種材料對高等級公路路面病害處理的局限性以及國外進 口材料的費用較高的現(xiàn)狀，本發(fā)明的發(fā)明人提出采用無機粉體、廢膠粉對重交浙青進行改 性從而研制出一種適用于高速公路路面嵌縫、孔洞的修補材料。利用上述無機粉體和廢膠 粉對浙青改性能有效提高其穩(wěn)定性、防滑性、耐磨性，并且可增加與基料的粘結(jié)強度，降低 浙青的溫度敏感性，彈性恢復和抗老化性也相應得到提高。


圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖1詳細描述本發(fā)明的具體實施方式
。 本發(fā)明組合物的基料為重交浙青?？梢允褂枚喾N牌號的重交浙青，例如70#重交 浙青、90#重交浙青和100#重交浙青，其中優(yōu)選100#重交浙青。為了生產(chǎn)作業(yè)中計量的方 便，常采用重量份來表示。本發(fā)明在下文描述其他成分的用量范圍時，皆是基于700-1200
重量份計算的。本發(fā)明中的廢膠粉的成分可以是天然橡膠或合成橡膠，作為合成橡膠，其可以是 異戊橡膠、丁苯橡膠、順丁橡膠，還可以是一些特種橡膠，例如氯丁橡膠、丁腈橡膠等，其中 優(yōu)選天然橡膠和丁苯橡膠或其混合物，其通常來自廢舊輪胎。由于硫化膠粉已摻入各種穩(wěn) 定劑(包括抗氧化劑、硫化劑、炭黑和氧化鋅等)，這幾種穩(wěn)定劑有利于提高浙青的吸附性 和耐候性。另外，橡膠的加入可增強韌性，能有效地吸附浙青中的油蠟，從而減少游離蠟的含量，使浙青的感溫性下降，粘結(jié)性提高。其主要性能指標為高溫80°C不溶化，低溫-35°C 不脆裂，使用壽命可達10年，而且其成本較低，施工便捷。 使用時被粉碎至70-150目的粉末。用量在700 1200重量份之間，優(yōu)選在700 900重量份之間。在本發(fā)明中組合物中，對于700 1200重量份的廢橡膠粉，優(yōu)選對于 700 900重量份的廢橡膠粉，還含有300 700重量份，優(yōu)選350 500重量份的硅藻土。 硅藻土具有體輕、質(zhì)軟、多孔、隔聲、耐熱、耐酸、比表面積大及化學性質(zhì)穩(wěn)定等一系列優(yōu)良 特性。其多孔性和大比表面積提供了高吸附性，增強了與基體的相嵌性和對浙青的吸附，進 而可使路面整體的損傷耗散能得到提高。作為進一步的優(yōu)選，本發(fā)明中使用的硅藻土為改性硅藻土。改性硅藻土具有提高 的疏水性與浙青的嵌合性，由此會提高改性浙青的防水性。另一方面可以提高亞微觀界面 的結(jié)合力，使浙青混合料的其他性能相應提高。在本發(fā)明一種優(yōu)選實施方式中，改性硅藻土是用Y -氨丙基三乙氧基硅烷(KH550 偶聯(lián)劑)改性制得。在一種具體制備方法中，先將硅藻原土在1000°c以上高溫下煅燒 30min，然后將其放在在高速氣流磨中并加入上述質(zhì)量分數(shù)的KH550改性劑，最后打磨成 2500目的粉體。在本發(fā)明的優(yōu)選方面，在該組合物中還引入改性納米白炭黑。加入改性納米白炭 黑后，利用有機高分子聚合物與無機納米粉體之間發(fā)生的穿插、溶脹作用，形成一種新的互 穿網(wǎng)絡結(jié)構，提高粘結(jié)強度、抗?jié)B性及其防腐蝕性；另外，改性納米白炭黑本身的納米效應 能有效克服重交浙青的溫度敏感性高和體系降解穩(wěn)定性差的問題。改性納米白炭黑的加入 量可以在4 8重量份之間。在本發(fā)明的一種優(yōu)選方式中，采用以二甲基硅油改性的白炭黑。在一種典型方法 中中，按質(zhì)量比二甲基硅油白炭黑=5 100 10 100(質(zhì)量比)，按上述配比， 采用粉體改性設備進行改性，并通過氣流磨干燥而制成納米活性SiO2白炭黑。在本發(fā)明的組合物中，因橡膠活化劑和浙青活化劑的存在，該活化劑用于廢橡膠 粉可使廢橡膠的活性增強、溫度敏感性下降、延性增大，浙青活化劑加入可使廢橡膠粉與 浙青相容性提高，縮短加工時間節(jié)約了能源，可以使用的活化劑包括叔丁基化對甲酚、(2， 2’-二硫代雙)或二硫代雙二甲苯。活化劑的用量為2-6重量份，優(yōu)選，1 5重量份，更優(yōu) 選1 4重量份。還可以向該組合物中引入增塑劑?？梢允褂玫脑鏊軇┌ㄠ彵蕉姿狨?如 DBP、DOP、DIDP)；脂肪族二元酸酯(如己二酸二辛酯D0A，癸二酸二辛i DOS)；磷酸酯 (如磷酸三甲苯酯TCP，磷酸甲苯二苯酯CDP)；環(huán)氧化合物(如環(huán)氧化大豆油，環(huán)氧油酸 丁酯)；聚合型增塑劑(如己二酸丙二醇聚酯)；苯多酸酯(如1，2. 4—偏苯三酸三異辛 酯)；含氯增塑劑(如氯化石蠟、五氯硬酉旨酸甲酉旨)；烷基磺酸酯以及多元醇酯。增塑 劑的用量為2-4重量份。為了制備上述組合物，可以按照圖1中所示的步驟進行操作。實施例1采用圖1示出的操作步驟制備根據(jù)本發(fā)明的改性浙青組合物。其中使用800重量 份20目的100#重交浙青、10重量份的廢橡膠粉、5重量份的活化劑(包括1重量份叔丁化 對甲酚和2重量份液體聚硫橡膠、2重量份芳烴類潤滑油)，150重量份的改性硅藻土、10重量份的白炭黑、和200重量份的滑石粉，3重量份增塑劑(鄰苯二甲酸酯二辛酯)。材料中廢膠粉的加入可增強韌性，能有效地吸附浙青中的油蠟，從而減少游離蠟 的含量。在其他無機改性劑的協(xié)同作用下，使浙青的感溫性下降、黏結(jié)性提高、耐磨性增強， 與SBS改性浙青相比，不僅價格便宜，而且改性后的耐高低溫性能接近SBS改性，而延性優(yōu) 于SBS改性，本發(fā)明所述是一種經(jīng)濟環(huán)保型材料。綜上所述，采用活性廢膠粉能改善浙青的 溫度敏感性，提高浙青的柔性，利用無機納米粉體獨特的納米效應能解決浙青與膠粉的匹 配性，利用改性硅藻土的化學惰性、大比表面積以及吸附性有效提高浙青混合料的物理性 能。改性后的修補材料能與界面良好的相容和粘結(jié)，并具有優(yōu)良的耐磨性，較好的強度、抗 裂性以及優(yōu)良的抗老化性能，是一種很好的路面修補、嵌縫材料。前面的具體實施方式
的 說明將能充分地揭示本發(fā)明的一般特征，以致他人借助現(xiàn) 有知識很容易為具體應用對這些具體實施方式
做調(diào)整和/或適應性變化，這些皆沒有偏離 本發(fā)明的范圍，因此這些調(diào)整和修改應該視為對本發(fā)明中所披露實施方式的等同替換。同 時還應理解，本文中表達或技術術語是為了說明的目的，而不是用于限制其含義。
權利要求
1.一種改性浙青路面修補材料，其特征在于，所述浙青用無機粉體和廢橡膠粉改性，并 且所述路面修補材料包含下列成分重交浙青 700 1200重量份； 廢橡膠粉 70 150重量份； 活化劑 2 6重量份； 改性硅藻土 300 700重量份； 改性白炭黑3. 5 8重量份； 增塑劑 1 5重量份。
2.根據(jù)權利要求1所述的路面修補材料，其成分構成如下 重交浙青700 900重量份；廢橡膠粉70 120重量份； 活化劑 1 5重量份； 改性硅藻土 350 500重量份； 改性白炭黑4 8重量份； 增塑劑 2 4重量份。
3.根據(jù)權利要求1所述的路面修補材料，其中使用100#重交浙青。
4.根據(jù)權利要求3所述的路面修補材料，其中，所述100#重交浙青含蠟量低于1%。
5.根據(jù)權利要求1所述的路面修補材料，其特征是，所述廢橡膠粉為常溫粉碎法制得 的粒徑為80 120目市售可得的輪胎膠粉。
6.一種制備權利要求1的用無機粉體、廢橡膠粉改性浙青作為路面修補材料的方法， 包括如下步驟將硅藻原土在1000°c以上高溫下煅燒，然后將其放在高速氣流磨中并加入上述質(zhì)量分 數(shù)的KH550改性劑，最后打磨成2500目的改性硅藻土粉體；按質(zhì)量比二甲基硅油白炭黑=5 100 10 100，投料，在粉體改性設備中進行改 性，并通過氣流磨干燥而制成納米活性SiO2白炭黑；將所述改性硅藻土與所述改性白炭黑以及其余成分混合均勻。
全文摘要
本發(fā)明提供一種采用無機粉體、廢膠粉改性瀝青作為路面修補材料，其組成為重交瀝青700～1200重量份；廢橡膠粉70～150重量份；活化劑2～6重量份；改性硅藻土300～700重量份；改性白炭黑3.5～8重量份；以及增塑劑1～5重量份。利用上述無機粉體和廢膠粉對瀝青改性能有效提高其穩(wěn)定性、防滑性、耐磨性，并且可增加與基料的粘結(jié)強度，降低瀝青的溫度敏感性，彈性恢復和抗老化性也相應得到提高。
文檔編號C04B26/26GK102108018SQ200910265328
公開日2011年6月29日 申請日期2009年12月29日 優(yōu)先權日2009年12月29日
發(fā)明者倪天曉, 彭富強, 袁航 申請人:彭富強