本發(fā)明屬于道路材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種彩色瀝青膠結(jié)料及其制備工藝。
背景技術(shù)：
瀝青路面具有足夠的強(qiáng)度、較高的減振性、與輪胎附著力好、易清潔與維護(hù)等良好性能，被廣泛應(yīng)用在國(guó)內(nèi)外高等級(jí)公路中。但是長(zhǎng)久以來，瀝青路面通常只有黑色這一種顏色，這在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展、居住環(huán)境色彩紛呈、綠色空間日益得到注重的今天，黑色的瀝青路面就會(huì)顯得單調(diào)并且乏味。而且黑色的瀝青路面與道路周圍環(huán)境協(xié)調(diào)性差，影響道路景觀，并且瀝青路面的吸熱加劇了城市的“熱島”效應(yīng)，直接影響到人們的日?；顒?dòng)和生活水平。
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，彩色瀝青路面引起了世界上越來越多國(guó)家的關(guān)注。彩色瀝青膠結(jié)料是由淺色樹脂、高份子聚合物和填充油，添加一些外摻劑，在高溫條件下利用高速剪切儀剪切攪拌后，再添加顏料職稱。彩色瀝青膠結(jié)料具有很好的延展性，顏色比較穩(wěn)定，不易褪色。
彩色瀝青路面與普通瀝青路面相比具有明顯的優(yōu)勢(shì)，但目前只在一些大中型城市得到應(yīng)用，在中小城市卻應(yīng)用很少，這主要是彩色瀝青路面的成本制約了彩色瀝青路面的推廣應(yīng)用。普通瀝青的成本一般為5000元/t，而彩色瀝青結(jié)合料的成本約為1.5萬元/t～2萬元/t，是普通石油瀝青的3～4倍。同時(shí)彩色瀝青膠結(jié)料穩(wěn)定性較差，軟化點(diǎn)一般在50℃左右，致使彩色瀝青的抗老化強(qiáng)度也較差。因此，能否降低彩色瀝青路面的成本并提高其穩(wěn)定性，直接關(guān)系到彩色瀝青路面的推廣應(yīng)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
解決的技術(shù)問題：本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有彩色瀝青膠結(jié)料穩(wěn)定性差、成本高的技術(shù)問題，提供一種彩色瀝青膠結(jié)料及其制備工藝，不僅可以提高彩色瀝青膠結(jié)料的穩(wěn)定性，還可以降低生產(chǎn)成本。
技術(shù)方案：一種彩色瀝青膠結(jié)料，以重量份計(jì)由以下組份組成：芳烴油40-50份，橡膠油3-7份，乙烯-丙烯酸共聚物7-15份，聚乙烯2-9份，聚乙烯醇1-6份，石油樹脂10-20份，蜜胺甲醛樹脂3-7份，甲基丙烯酸甲酯1-4份，抗老化劑0.8-2.5份，增粘助劑1.2-3.5份和無機(jī)顏料5-20份。
進(jìn)一步地，所述石油樹脂為c9石油樹脂。
進(jìn)一步地，所述抗老化劑為受阻酚類抗老化劑。
進(jìn)一步地，所述增粘助劑為松香樹脂。
上述彩色瀝青膠結(jié)料的制備工藝，包括以下步驟：
步驟1，將芳烴油、橡膠油加至反應(yīng)釜中，加熱攪拌，得到混合油；
步驟2，將步驟1的混合油升溫至150-160℃，加入乙烯-丙烯酸共聚物、聚乙烯，聚乙烯醇，混合均勻后進(jìn)行高速剪切，得到混合物a；
步驟3，將石油樹脂、蜜胺甲醛樹脂、甲基丙烯酸甲酯加至混合物a中，進(jìn)行高速剪切，得到混合物b；
步驟4，將抗老化劑、增粘助劑和無機(jī)顏料加至混合物b中，分散，160-170℃恒溫發(fā)育2-3h，即制得彩色瀝青結(jié)合料。
進(jìn)一步地，步驟2中高速剪切的溫度在160-170℃，高速剪切的過程是先在3000-4000r/min中剪切5-10min，然后在6000-7000r/min剪切15-20min。
進(jìn)一步地，步驟3中高速剪切的條件為160-170℃、4000-5000r/min剪切10-20min。
進(jìn)一步地，步驟4中分散條件為160-170℃、1000-2000r/min分散10-20min。
本發(fā)明中，乙烯-丙烯酸共聚物、聚乙烯，聚乙烯醇在芳烴油、橡膠油組成的混合油中發(fā)生溶脹，形成一種連續(xù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能夠有效改善瀝青的高低溫性能；隨著乙烯-丙烯酸共聚物、聚乙烯，聚乙烯醇發(fā)生溶脹，體積不斷脹大，使得聚合物分子均勻地分布在彩色瀝青膠結(jié)料中，更為穩(wěn)定。采用高速剪切強(qiáng)化混合，在剪切力的作用下，石油樹脂、蜜胺甲醛樹脂及乙烯-丙烯酸共聚物、聚乙烯，聚乙烯醇會(huì)有少量大分子鏈斷裂生成嵌段或接枝共聚物，從而提高了兩相間的混溶性，也可形成結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的共混物。
有益效果
本發(fā)明的彩色瀝青膠結(jié)料具有良好的高溫性能、低溫性能、穩(wěn)定性能及力學(xué)性能。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例僅為本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
實(shí)施例1
一種彩色瀝青膠結(jié)料，以重量份計(jì)由以下組份組成：芳烴油40份，橡膠油3份，乙烯-丙烯酸共聚物7份，聚乙烯2份，聚乙烯醇1份，石油樹脂10份，蜜胺甲醛樹脂3份，甲基丙烯酸甲酯1份，抗老化劑0.8份，增粘助劑1.2份和無機(jī)顏料5份。
其中，所述石油樹脂為c9石油樹脂；所述抗老化劑為受阻酚類抗老化劑。所述增粘助劑為松香樹脂。
上述彩色瀝青膠結(jié)料的制備工藝，包括以下步驟：
步驟1，將芳烴油、橡膠油加至反應(yīng)釜中，加熱攪拌，得到混合油；
步驟2，將步驟1的混合油升溫至150℃，加入乙烯-丙烯酸共聚物、聚乙烯，聚乙烯醇，混合均勻后進(jìn)行高速剪切，得到混合物a；
步驟3，將石油樹脂、蜜胺甲醛樹脂、甲基丙烯酸甲酯加至混合物a中，進(jìn)行高速剪切，得到混合物b；
步驟4，將抗老化劑、增粘助劑和無機(jī)顏料加至混合物b中，分散，160℃恒溫發(fā)育3h，即制得彩色瀝青結(jié)合料。
其中，步驟2中高速剪切的溫度在160℃，高速剪切的過程是先在4000r/min中剪切5min，然后在6000r/min剪切20min；步驟3中高速剪切的條件為160℃、4000r/min剪切20min；步驟4中分散條件為160℃、2000r/min分散10min。
實(shí)施例2
一種彩色瀝青膠結(jié)料，以重量份計(jì)由以下組份組成：芳烴油43份，橡膠油4份，乙烯-丙烯酸共聚物9份，聚乙烯5份，聚乙烯醇3份，石油樹脂14份，蜜胺甲醛樹脂4份，甲基丙烯酸甲酯2份，抗老化劑1.5份，增粘助劑1.8份和無機(jī)顏料8份。
其中，所述石油樹脂為c9石油樹脂；所述抗老化劑為受阻酚類抗老化劑。所述增粘助劑為松香樹脂。
上述彩色瀝青膠結(jié)料的制備工藝，包括以下步驟：
步驟1，將芳烴油、橡膠油加至反應(yīng)釜中，加熱攪拌，得到混合油；
步驟2，將步驟1的混合油升溫至155℃，加入乙烯-丙烯酸共聚物、聚乙烯，聚乙烯醇，混合均勻后進(jìn)行高速剪切，得到混合物a；
步驟3，將石油樹脂、蜜胺甲醛樹脂、甲基丙烯酸甲酯加至混合物a中，進(jìn)行高速剪切，得到混合物b；
步驟4，將抗老化劑、增粘助劑和無機(jī)顏料加至混合物b中，分散，165℃恒溫發(fā)育2.5h，即制得彩色瀝青結(jié)合料。
其中，步驟2中高速剪切的溫度在160℃，高速剪切的過程是先在4000r/min中剪切5min，然后在6000r/min剪切20min；步驟3中高速剪切的條件為160℃、4000r/min剪切20min；步驟4中分散條件為160℃、2000r/min分散10min。
實(shí)施例3
一種彩色瀝青膠結(jié)料，以重量份計(jì)由以下組份組成：芳烴油47份，橡膠油6份，乙烯-丙烯酸共聚物12份，聚乙烯8份，聚乙烯醇5份，石油樹脂17份，蜜胺甲醛樹脂5份，甲基丙烯酸甲酯3份，抗老化劑1.8份，增粘助劑2.8份和無機(jī)顏料15份。
其中，所述石油樹脂為c9石油樹脂；所述抗老化劑為受阻酚類抗老化劑。所述增粘助劑為松香樹脂。
上述彩色瀝青膠結(jié)料的制備工藝，包括以下步驟：
步驟1，將芳烴油、橡膠油加至反應(yīng)釜中，加熱攪拌，得到混合油；
步驟2，將步驟1的混合油升溫至150℃，加入乙烯-丙烯酸共聚物、聚乙烯，聚乙烯醇，混合均勻后進(jìn)行高速剪切，得到混合物a；
步驟3，將石油樹脂、蜜胺甲醛樹脂、甲基丙烯酸甲酯加至混合物a中，進(jìn)行高速剪切，得到混合物b；
步驟4，將抗老化劑、增粘助劑和無機(jī)顏料加至混合物b中，分散，160℃恒溫發(fā)育3h，即制得彩色瀝青結(jié)合料。
其中，步驟2中高速剪切的溫度在165℃，高速剪切的過程是先在3500r/min中剪切5min，然后在6500r/min剪切20min；步驟3中高速剪切的條件為165℃、4000r/min剪切20min；步驟4中分散條件為160℃、1500r/min分散10min。
實(shí)施例4
一種彩色瀝青膠結(jié)料，以重量份計(jì)由以下組份組成：芳烴油50份，橡膠油7份，乙烯-丙烯酸共聚物15份，聚乙烯9份，聚乙烯醇6份，石油樹脂20份，蜜胺甲醛樹脂7份，甲基丙烯酸甲酯4份，抗老化劑2.5份，增粘助劑3.5份和無機(jī)顏料20份。
其中，所述石油樹脂為c9石油樹脂；所述抗老化劑為受阻酚類抗老化劑。所述增粘助劑為松香樹脂。
上述彩色瀝青膠結(jié)料的制備工藝，包括以下步驟：
步驟1，將芳烴油、橡膠油加至反應(yīng)釜中，加熱攪拌，得到混合油；
步驟2，將步驟1的混合油升溫至160℃，加入乙烯-丙烯酸共聚物、聚乙烯，聚乙烯醇，混合均勻后進(jìn)行高速剪切，得到混合物a；
步驟3，將石油樹脂、蜜胺甲醛樹脂、甲基丙烯酸甲酯加至混合物a中，進(jìn)行高速剪切，得到混合物b；
步驟4，將抗老化劑、增粘助劑和無機(jī)顏料加至混合物b中，分散，170℃恒溫發(fā)育2h，即制得彩色瀝青結(jié)合料。
其中，步驟2中高速剪切的溫度在170℃，高速剪切的過程是先在3000r/min中剪切10min，然后在7000r/min剪切15min；步驟3中高速剪切的條件為170℃、5000r/min剪切10min；步驟4中分散條件為170℃、1000r/min分散20min。
對(duì)比例1
本實(shí)施例與實(shí)施例3的區(qū)別在于：未加入聚乙烯醇。
一種彩色瀝青膠結(jié)料，以重量份計(jì)由以下組份組成：芳烴油47份，橡膠油6份，乙烯-丙烯酸共聚物12份，聚乙烯8份，石油樹脂17份，蜜胺甲醛樹脂5份，甲基丙烯酸甲酯3份，抗老化劑1.8份，增粘助劑2.8份和無機(jī)顏料15份。
其中，所述石油樹脂為c9石油樹脂；所述抗老化劑為受阻酚類抗老化劑。所述增粘助劑為松香樹脂。
上述彩色瀝青膠結(jié)料的制備工藝，包括以下步驟：
步驟1，將芳烴油、橡膠油加至反應(yīng)釜中，加熱攪拌，得到混合油；
步驟2，將步驟1的混合油升溫至150℃，加入乙烯-丙烯酸共聚物、聚乙烯，混合均勻后進(jìn)行高速剪切，得到混合物a；
步驟3，將石油樹脂、蜜胺甲醛樹脂、甲基丙烯酸甲酯加至混合物a中，進(jìn)行高速剪切，得到混合物b；
步驟4，將抗老化劑、增粘助劑和無機(jī)顏料加至混合物b中，分散，160℃恒溫發(fā)育3h，即制得彩色瀝青結(jié)合料。
其中，步驟2中高速剪切的溫度在165℃，高速剪切的過程是先在3500r/min中剪切5min，然后在6500r/min剪切20min；步驟3中高速剪切的條件為165℃、4000r/min剪切20min；步驟4中分散條件為160℃、1500r/min分散10min。
對(duì)比例2
本實(shí)施例與實(shí)施例3的區(qū)別在于：未加入蜜胺甲醛樹脂。
一種彩色瀝青膠結(jié)料，以重量份計(jì)由以下組份組成：芳烴油47份，橡膠油6份，乙烯-丙烯酸共聚物12份，聚乙烯8份，聚乙烯醇5份，石油樹脂17份，甲基丙烯酸甲酯3份，抗老化劑1.8份，增粘助劑2.8份和無機(jī)顏料15份。
其中，所述石油樹脂為c9石油樹脂；所述抗老化劑為受阻酚類抗老化劑。所述增粘助劑為松香樹脂。
上述彩色瀝青膠結(jié)料的制備工藝，包括以下步驟：
步驟1，將芳烴油、橡膠油加至反應(yīng)釜中，加熱攪拌，得到混合油；
步驟2，將步驟1的混合油升溫至150℃，加入乙烯-丙烯酸共聚物、聚乙烯，聚乙烯醇，混合均勻后進(jìn)行高速剪切，得到混合物a；
步驟3，將石油樹脂、甲基丙烯酸甲酯加至混合物a中，進(jìn)行高速剪切，得到混合物b；
步驟4，將抗老化劑、增粘助劑和無機(jī)顏料加至混合物b中，分散，160℃恒溫發(fā)育3h，即制得彩色瀝青結(jié)合料。
其中，步驟2中高速剪切的溫度在165℃，高速剪切的過程是先在3500r/min中剪切5min，然后在6500r/min剪切20min；步驟3中高速剪切的條件為165℃、4000r/min剪切20min；步驟4中分散條件為160℃、1500r/min分散10min。
采用普通道路石油瀝青常用的性質(zhì)測(cè)試方法對(duì)上述實(shí)施例所得彩色瀝青膠結(jié)料的技術(shù)性質(zhì)進(jìn)行測(cè)試(t0604-2011、t0606-2011、t0605-2011)，結(jié)果如下表所示：
由上表可知，本發(fā)明的彩色瀝青膠結(jié)料彩色瀝青結(jié)合料的軟化點(diǎn)可達(dá)54.1℃、135℃黏度在0.8673pa·s，而且具有良好的高低溫穩(wěn)定性。對(duì)比例1中，由于未加入聚乙烯醇，使得乙烯-丙烯酸共聚物和聚乙烯在瀝青膠合料中的分布不連續(xù)相，導(dǎo)致膠合料性質(zhì)下降；對(duì)比例2中，由于未加入蜜胺甲醛樹脂，導(dǎo)致瀝青膠合料中分散相之間的物理交聯(lián)不穩(wěn)定，導(dǎo)致膠合料穩(wěn)定性差。