專利名稱：一種納米硅粉復(fù)合改性瀝青材料組合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于道路工程浙青路面的復(fù)合改性浙青，特別是涉及一種納米硅粉復(fù)合改性浙青材料組合物及其制備方法。
背景技術(shù)：
國(guó)際范圍內(nèi)首次公開的改性浙青技術(shù)是1873年英國(guó)公布的橡膠改性浙青技術(shù)。 自該技術(shù)公開至今，改性浙青技術(shù)得到了迅速發(fā)展，尤其是高分子聚合物改性浙青(SBS改 性浙青、SBR改性浙青)得到了廣泛的應(yīng)用。其中SBR(丁苯橡膠)改性浙青以其優(yōu)良的低 溫性能在國(guó)外道路工程中應(yīng)用較廣泛。因SBS改性浙青相對(duì)SBR改性浙青實(shí)用性要廣一些， 所以在國(guó)內(nèi)SBS改性浙青比SBR改性浙青的應(yīng)用更多。隨著現(xiàn)代道路交通的發(fā)展，重載、長(zhǎng) 大坡道、惡劣氣候條件等對(duì)道路浙青路面的要求越來越高，進(jìn)而也對(duì)道路浙青的高溫穩(wěn)定 性能、低溫抗裂性能、低溫變形能力、粘附性、水穩(wěn)定性、耐久性等技術(shù)性能及經(jīng)濟(jì)性提出更 高的要求。現(xiàn)有普通浙青材料已無法滿足路用性能的要求，現(xiàn)有SBS、SBR改性浙青材料又 無法同時(shí)兼具優(yōu)良的高溫與低溫性能，實(shí)際使用過程中存在使用壽命短，路面病害多等諸 多現(xiàn)實(shí)問題難以解決的缺陷；另外SBS、SBR改性浙青材料價(jià)格昂貴，干線公路、縣鄉(xiāng)公路難 以承受。隨著現(xiàn)代納米技術(shù)的長(zhǎng)足發(fā)展，納米材料在信息產(chǎn)業(yè)、生物醫(yī)藥、能源環(huán)保等新興 產(chǎn)業(yè)以及制造業(yè)等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。當(dāng)物質(zhì)到納米尺度以后，物質(zhì)的性能就 會(huì)發(fā)生突變，出現(xiàn)特殊性能。目前，納米材料在道路浙青改性方面的應(yīng)用，國(guó)內(nèi)外研究機(jī)構(gòu) 才開始涉及，成功案例不多。中國(guó)專利CN101481504A “一種活性納米碳酸鈣復(fù)合改性浙青材料的制備方法”公 開了一種納米碳酸鈣與SBS復(fù)合改性浙青技術(shù)，該技術(shù)對(duì)浙青材料的高溫性能提高顯著， 但卻降低了改性浙青的低溫延度，直接影響到浙青混合料的低溫抗裂性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種提高現(xiàn)有道路浙青材料的技術(shù)性能，改善浙青材料的 高、低溫性能，提高浙青混合料的水穩(wěn)定性、高溫抗車轍能力、低溫抗裂能力、延長(zhǎng)浙青路面 的使用壽命，性價(jià)比更高的一種納米硅粉復(fù)合改性浙青材料組合物。本發(fā)明的另一目的是提供復(fù)合改性浙青材料組合物的制備方法。為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣解決的一種納米硅粉復(fù)合改性浙青材料組合物，本發(fā)明的特殊之處在于該改性浙青材料 組合物按質(zhì)量份數(shù)比由3份 10份納米硅粉，0份 5份SBR 丁苯橡膠，0. 1份 0. 5份交 聯(lián)劑，95份 100份基質(zhì)浙青組成，所述納米硅粉粒徑為10 200納米的活性硅，所述SBR 丁苯橡膠分子量為100000 300000粉末，所述交聯(lián)劑粒徑為100目 200目的硫磺粉。所述一種納米硅粉復(fù)合改性浙青材料組合物，其該改性浙青材料組合物按質(zhì)量份 數(shù)比由4份 8份納米硅粉，1份 4份SBR 丁苯橡膠，0. 2份 0. 4份交聯(lián)劑，96份 98份基質(zhì)浙青組成，所述的納米硅粉粒徑為14 180納米的活性硅，所述SBR 丁苯橡膠分子 量為120000 280000粉末，所述交聯(lián)劑粒徑為120目 180目的硫磺粉。所述一種納米硅粉復(fù)合改性浙青材料組合物，其該改性浙青材料組合物按質(zhì)量份 數(shù)比由5份 7份納米硅粉，2份 3份SBR 丁苯橡膠，0. 25份 0. 35份交聯(lián)劑，94份 96份基質(zhì)浙青組成，所述的納米硅粉粒徑為16 160納米的活性硅，所述SBR 丁苯橡膠分 子量為140000 260000粉末丁苯橡膠，所述交聯(lián)劑粒徑為140目 160目的硫磺粉。所述一種納米硅粉復(fù)合改性浙青材料組合物，其該改性浙青材料組合物按質(zhì)量份 數(shù)比由6份納米硅粉，3份SBR 丁苯橡膠，0. 4份交聯(lián)劑，95份基質(zhì)浙青組成，所述的納米硅 粉粒徑為160納米的活性硅，所述SBR 丁苯橡膠分子量為200000粉末丁苯橡膠，所述交聯(lián) 劑粒徑為150目的硫磺粉。一種納米硅粉復(fù)合改性浙青材料組合物的制備方法，按下述步驟進(jìn)行1)、將基質(zhì)浙青加熱到120 160°C，使其能夠完全熔融；2)、加入0份 5份SBR 丁苯橡膠和3份 10份納米硅粉，在200r/m 300r/m 低速攪拌25分鐘 35分鐘；3)、升溫至 160 190°C ；4)、加入0. 1份 0. 5份的交聯(lián)劑，在3000r/m 5000r/m高速剪切25分鐘 35
分鐘即可。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和效果如下1)、本發(fā)明提高了浙青材料的軟化點(diǎn)、延度等技術(shù)指標(biāo)，改善了浙青的高、低溫性 能；2)、改善了浙青材料與石料粘附的性能，提高了水穩(wěn)定性能與耐抗老化性能；3)、充分利用了硅粉材料，提高了其使用價(jià)值，達(dá)到了資源循環(huán)利用，保護(hù)環(huán)境的 效果；4)、硅粉材料與碳酸鈣相比，硅粉硬度大，耐磨性好，能延長(zhǎng)浙青混凝土使用壽 命；5)、工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低廉。經(jīng)本發(fā)明所述的方法生產(chǎn)的復(fù)合改性浙青材料，技術(shù)性能和路用性能優(yōu)良，可廣 泛應(yīng)用于道路浙青路面鋪筑。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不受實(shí) 施例所限。實(shí)施例1 一種納米硅粉復(fù)合改性浙青材料組合物，按質(zhì)量份數(shù)比由3份 10份納米硅粉，0 份 5份SBR 丁苯橡膠，0. 1份 0. 5份交聯(lián)劑，95份 100份基質(zhì)浙青組成，所述納米硅 粉粒徑為10 200納米的活性硅，所述SBR 丁苯橡膠分子量為100000 300000粉末，所 述交聯(lián)劑粒徑為100目 200目的硫磺粉。—種納米硅粉復(fù)合改性浙青材料組合物的制備方法，按下述步驟進(jìn)行1)、將基質(zhì)浙青加熱到120 160°C，使其能夠完全熔融；
2)、加入0份 5份SBR 丁苯橡膠和3份 10份納米硅粉，在200r/m 300r/m 低速攪拌25分鐘 35分鐘；3)、升溫至 160 190°C ；4)、加入0. 1份 0. 5份的交聯(lián)劑，在3000r/m 5000r/m高速剪切25分鐘 35 分鐘即可。實(shí)施例2所述的一種納米硅粉復(fù)合改性浙青材料組合物，其該改性浙青材料組合物按質(zhì)量 份數(shù)比由4份 8份納米硅粉，1份 4份SBR 丁苯橡膠，0. 2份 0. 4份交聯(lián)劑，96份 98份基質(zhì)浙青組成，所述的納米硅粉粒徑為14 180納米的活性硅，所述SBR 丁苯橡膠分 子量為120000 280000粉末，所述交聯(lián)劑粒徑為120目 180目的硫磺粉，制備方法同實(shí) 施例1。實(shí)施例3所述的一種納米硅粉復(fù)合改性浙青材料組合物，其該改性浙青材料組合物按質(zhì)量 份數(shù)比由5份 7份納米硅粉，2份 3份SBR 丁苯橡膠，0. 25份 0. 35份交聯(lián)劑，94份 96份基質(zhì)浙青組成，所述的納米硅粉粒徑為16 160納米的活性硅，所述SBR 丁苯橡膠分 子量為140000 260000粉末，所述交聯(lián)劑粒徑為140目 160目的硫磺粉，制備方法同實(shí) 施例1。所述的一種納米硅粉復(fù)合改性浙青材料組合物，其該改性浙青材料組合物按質(zhì)量 份數(shù)比由6份納米硅粉，3份SBR 丁苯橡膠，0. 4份交聯(lián)劑，95份基質(zhì)浙青組成，所述的納米 硅粉粒徑為160納米的活性硅，所述SBR 丁苯橡膠分子量為250000粉末，所述交聯(lián)劑粒徑 為150目的硫磺粉，制備方法同實(shí)施例1。實(shí)施例5將500份基質(zhì)浙青加熱到150°C，同時(shí)加入SBR 丁苯橡膠15份、納米硅粉21份，低 速攪拌30分鐘，升溫至170°C，加入0. 8份交聯(lián)劑并高速研磨剪切30分鐘，即得到納米硅粉 復(fù)合改性浙青。實(shí)施例6將500份基質(zhì)浙青加熱到160°C，同時(shí)加入SBR丁苯橡膠17. 5份、納米硅粉18份， 低速攪拌30分鐘，升溫至180°C，加入1份交聯(lián)劑并高速研磨剪切30分鐘，即得到納米硅粉復(fù)合改性浙青。
權(quán)利要求
一種納米硅粉復(fù)合改性瀝青材料組合物，其特征在于是該改性瀝青材料組合物按質(zhì)量份數(shù)比由3份～10份納米硅粉，0份～5份SBR丁苯橡膠，0.1份～0.5份交聯(lián)劑，95份～100份基質(zhì)瀝青組成，所述納米硅粉粒徑為10～200納米的活性硅，所述SBR丁苯橡膠分子量為100000～300000粉末，所述交聯(lián)劑粒徑為100目～200目的硫磺粉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米硅粉復(fù)合改性浙青材料組合物，其特征在于該改性 浙青材料組合物按質(zhì)量份數(shù)比由4份 8份納米硅粉，1份 4份SBR 丁苯橡膠，0. 2份 0. 4份交聯(lián)劑，96份 98份基質(zhì)浙青組成，所述的納米硅粉粒徑為14 180納米的活性硅， 所述SBR 丁苯橡膠分子量為120000 280000粉末，所述交聯(lián)劑粒徑為120目 180目的 硫磺粉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種納米硅粉復(fù)合改性浙青材料組合物，其特征在于該 改性浙青材料組合物按質(zhì)量份數(shù)比由5份 7份納米硅粉，2份 3份SBR 丁苯橡膠，0. 25 份 0. 35份交聯(lián)劑，94份 96份基質(zhì)浙青組成，所述的納米硅粉粒徑為16 160納米的 活性硅，所述SBR分子量為140000 260000粉末丁苯橡膠，所述交聯(lián)劑粒徑為140目 160目的硫磺粉。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種納米硅粉復(fù)合改性浙青材料組合物，其特征在于該改性 浙青材料組合物按質(zhì)量份數(shù)比由6份納米硅粉，3份SBR 丁苯橡膠，0. 4份交聯(lián)劑，95份基質(zhì) 浙青組成，所述的納米硅粉粒徑為160納米的活性硅，所述SBR分子量為200000粉末丁苯 橡膠，所述交聯(lián)劑粒徑為150目的硫磺粉。
5.一種權(quán)利要求1所述的納米硅粉復(fù)合改性浙青材料組合物的制備方法，其特征在于 按下述步驟進(jìn)行1)、將基質(zhì)浙青加熱到120 160°C，使其能夠完全熔融；2)、加入0份 5份SBR丁苯橡膠和3份 10份納米硅粉，在200r/m 300r/m低速 攪拌25分鐘 35分鐘；3)、升溫至160 190°C；4)、加入0.1份 0. 5份的交聯(lián)劑，在3000r/m 5000r/m高速剪切25分鐘 35分鐘即可。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種納米硅粉復(fù)合改性瀝青材料組合物及其制備方法。該組合物按質(zhì)量份數(shù)比由納米硅粉，丁苯橡膠，交聯(lián)劑，基質(zhì)瀝青組成，制備方法為首先將基質(zhì)瀝青加熱，使其能夠完全熔融，加入丁苯橡膠和納米硅粉，在200～300r/m低速攪拌，升溫至160～190℃，再加入交聯(lián)劑，在3000～5000r/m高速剪切，該方法在現(xiàn)有SBR改性瀝青的基礎(chǔ)上，添加了納米硅粉作為復(fù)合改性劑。由于納米硅粉其表面經(jīng)過有機(jī)活性處理，具有較好親油性，因而在瀝青中具有很好的分散性、相容性和穩(wěn)定性。在改性瀝青中添加納米硅粉能夠提高瀝青的高溫性能以及瀝青混合料高溫穩(wěn)定性與低溫抗裂性，價(jià)格相對(duì)低廉，加入后能夠顯著降低改性瀝青生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)C08K3/06GK101838468SQ20101017735
公開日2010年9月22日 申請(qǐng)日期2010年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月19日
發(fā)明者張俊博, 張曉宏, 蔣建良, 韓耀斌, 龍艷 申請(qǐng)人:西安國(guó)琳再生技術(shù)研究有限公司