技术领域
本发明涉及一种改性沥青的制备方法,属于沥青化学改性技术。
背景技术
沥青广泛应用于道路铺装、路面维修和养护,与水泥混凝土路面相比,沥青路面具 有无接缝、行车舒适、振动小、噪音低等优点。但普通沥青对温度敏感性强、粘度低、 柔韧性差,给使用带来了许多不便。为了克服普通沥青的缺点,国内外对沥青改性进行 了研究,改性沥青是向沥青中加入改性剂,使沥青或沥青混合料的性能得以改善。其中, 改性剂多为:橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细的橡胶粉或其他填料等。这种沥青改性 方法的缺点是:由于只是简单的将改性剂加入沥青中进行物理共混,因而易产生离析分 层的问题,而且对于沥青的对温度敏感性强、粘度低、柔韧性差等问题虽有改善,但没 有从分子结构上的根本改观。
发明内容
为了克服现有改性沥青存在的问题,本发明的目的是提供一种改性沥青的制备方 法,该制备方法直接将普通沥青进行化学改性,制得的化学改性沥青能满足道路使用性 能,延长道路使用寿命。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
一种改性沥青的制备方法,其特征在于它在引发剂作用下,将沥青和不饱和双键类 化合物反应而制得,包括如下步骤:
①将沥青投入反应釜中。所述的沥青可以是石油沥青、氧化沥青、煤沥青或湖沥青 中的一种或几种混合物,优选为石油沥青。
②向上述反应釜中加入引发剂;引发剂的重量为沥青的0.05~1%。所述引发剂为过 硫酸钾、过硫酸铵、过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈、偶氮二异丁酸二甲酯中的一种或几 种混合物。
③在80~160℃温度下向上述反应釜中加入沥青重量1~10%的不饱和双键类化合物 和0.1~1%N-苯基马来酰亚胺,压力维持在0.1~0.4MPa,反应3-6小时。所述不饱和 双键类化合物分为两类,A类为丙烯酸、甲级丙烯酸、马来酸、马来酸酐,B类为丙烯 腈、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、丙烯酰胺、甲级丙烯酸甲酯、甲级丙烯酸缩水甘油酯; 其中A类不饱和双键类化合物可以是其中的一种或几种,B类不饱和双键类化合物可以 是其中的一种或几种。A类不饱和双键类化合物和B类不饱和双键类化合物的重量比为 1:0.05~0.2。其中,N-苯基马来酰亚胺的作用是提高产品稳定性并提高产品施工性 能。
④将上述反应产物进行脱气、过滤,得到改性沥青。
本发明首先将沥青投入反应釜中,并搅拌反应釜直至最后反应结束,由于沥青低温 时粘稠或为固体,向反应釜投料时应先加热到100℃左右,再用沥青泵打入反应釜内。 然后加入引发剂,再加入N-苯基马来酰亚胺和不饱和双键类化合物,在一定的温度和压 力下反应3-6小时,然后经过真空去除小分子以及过滤去除杂质等工序后制得性能优良 的改性沥青。
本发明在引发剂作用下与特定含不饱和双键类化合物反应,制得的改性沥青能够有 效地改善沥青高温下的耐流动性和低温下的可弯曲性,同时也克服了原有向沥青中添加 改性剂的物理改性方法中易发生离析分层的问题。本发明极大地改善了普通沥青的对温 度敏感性强、粘度低、柔韧性差等缺点,能满足道路使用性能,延长道路使用寿命;用 于路面维修、养护时,可缩短关闭交通时间,改善施工条件,提高施工效率。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步的说明,但各实施例均不是对本发明的具体 限制。
实施例1
将升温到90-130℃的石油沥青100份(质量,下同)加入反应釜,加入过氧化苯甲 酰0.3份,再加入甲级丙烯酸9份、苯乙烯1份和N-苯基马来酰亚胺1份,升温控制 120-135℃,并通入N2使反应釜压力保持在0.2MPa,反应3小时,然后脱气20min,过 滤后得到低温韧性极大改善的改性沥青。
实施例2
将升温到90-130℃的石油沥青100份加入反应釜,加入过硫酸铵0.05份,再加入 马来酸酐1份、甲级丙烯酸缩水甘油酯0.05份和N-苯基马来酰亚胺0.1份,升温控制 130-160℃,并通入N2使反应釜压力保持在0.4MPa,反应6小时,然后脱气20min,过 滤后得到高温流变性能极大改善的改性沥青。
实施例3
将升温到80-100℃的氧化沥青100份加入反应釜,加入过硫酸钾0.1份,再加入丙 烯酸1份、α-甲基苯乙烯0.2份和N-苯基马来酰亚胺0.2份,升温控制120-150℃, 并通入N2使反应釜压力保持在0.1MPa,反应4小时,然后脱气20min,过滤后得到改 性沥青。
实施例4
将升温到110℃的煤沥青100份加入反应釜,加入过偶氮二异丁腈0.15份,再加入 丙烯酸0.8份、α-甲基苯乙烯0.2份和N-苯基马来酰亚胺0.5份,升温控制120-150 ℃,并通入N2使反应釜压力保持在0.2MPa,反应4小时,然后脱气20min,过滤后得 到改性沥青。
实施例5
将升温到110℃的煤沥青100份加入反应釜,加入偶氮二异丁酸二甲酯1份,再加入 马来酸0.8份、甲基丙烯酸甲酯0.2份和N-苯基马来酰亚胺0.7份,升温控制120-150 ℃,并通入N2使反应釜压力保持在0.3MPa,反应3.5小时,然后脱气20min,过滤后 得到改性沥青。
实施例6
将升温到130℃的湖沥青100份加入反应釜,加入过氧化苯甲酰1份,再加入马来酸 酐7份、丙烯酰胺1份、丙烯酸甲酯0.4份和N-苯基马来酰亚胺0.3份,升温控制130-150 ℃,并通入N2使反应釜压力保持在0.2MPa,反应3小时,然后脱气20min,过滤后得 到改性沥青。
实施例7
将升温到110℃的湖沥青100份加入反应釜,加入过硫酸钾0.1份、偶氮二异丁酸 二甲酯0.1份,再加入丙烯酸4份、马来酸酐2份、丙烯腈0.4份、丙烯酸缩水甘油酯 0.4份和N-苯基马来酰亚胺0.2份,升温控制120-150℃,并通入N2使反应釜压力保持 在0.1MPa,反应5小时,然后脱气20min,过滤后得到改性沥青。