專利名稱：一種路橋嵌縫瀝青及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種浙青及其制備方法，具體涉及一種路橋嵌縫浙青及其制備方法。
背景技術：
目前，嵌縫密封材料在國外已經有比較成熟的工藝技術及設備，也得到了很廣泛的使用。而我國嵌縫密封材料的研究及生產處于探索階段，質量與國外發達國家的相比差距較大，生產技術上遠未成熟，未形成商品化生產。目前國內所使用的填縫密封材料一般是 IOfl建筑浙青或普通道路浙青，這些填縫密封材料的高低溫性能差、易脫落，不能有效防止雨水從接縫處漏入基層和避免砂石雜物嵌入接縫內導致擠壞混凝土面板等，嚴重影響路橋面質量和使用壽命，這也是新的橋梁和混凝土公路在使用不久后，首先是路橋面接縫處出現問題的原因。

發明內容
本發明的目的在于提供一種路橋嵌縫浙青，該路橋嵌縫浙青高低溫性能高，氣溫高時不流淌，耐砂石雜物嵌入，氣溫低時耐沖擊、不脆裂，耐久性好；能隨著混凝土伸縮與混凝土板縫壁牢固粘結，不溶水、不透水，能有效防止雨水從接縫處漏入基層和避免砂石雜物嵌入接縫內導致擠壞混凝土面板、以及嚴重影響路橋面質量和使用壽命等問題。本發明的目的還在于提供上述路橋嵌縫浙青的制備方法，該制備方法工藝新、制備方法簡單，成本低。本發明的第一個目的是通過如下技術方案來實現的一種路橋嵌縫浙青，含以下質量百分含量的原料
基礎浙青60--85%聚合物A5-■15%聚合物B0-■15%相容劑3--10%穩定劑0--3% ο 上述各原料的質量百分含量優選為
基礎浙青65-80%聚合物A5--12%聚合物B5--12%相容劑5-■10%穩定劑0.5-2. I 上述各原料的質量百分含量最佳為 基礎浙青80% 聚合物A 8% 聚合物B 7%相容劑 4. 5% 穩定劑 0. 5%。本發明提供的路橋嵌縫浙青，以基礎浙青為基礎原料，添加聚合物、相容劑和穩定劑以改善現有技術中的10#建筑浙青或普通道路浙青的相關性能，解決這些填縫密封材料的高低溫性能差、易脫落，不能有效防止雨水從接縫處漏入基層和避免砂石雜物嵌入接縫內導致擠壞混凝土面板等，嚴重影響路橋面質量和使用壽命的問題，從而獲得能隨著混凝土伸縮而保持與混凝土板縫壁牢固粘結，不溶水、不透水，氣溫高時不流淌，耐砂石雜物嵌入，氣溫低時耐沖擊、不脆裂，有一定的耐久性。即具有良好的粘附性、彈性、耐老化性和溫度適應性的路橋嵌縫浙青，從而提高現有混凝土面板的耐久性。其中基礎浙青的組成決定了浙青與聚合物、其它助劑的相容性，影響最終產品的性能，所述的基礎浙青作為該路橋嵌縫浙青的基礎原料，可以采用市售的各種等級類型的浙青，如符合交通部標準JTG F40-2004的90#、70#或者50#道路石油浙青。其中，優選采用A級高等級道路浙青，如90#A、70#A高等級道路石油浙青。聚合物A、聚合物B的作用是當其分散到基礎浙青中，形成高強度的彈性體物質， 可以改善基礎浙青的感溫性能、抗拉伸強度、彈性、粘結性等，可以提高最終形成的產品的高、低溫性能。本發明所述的聚合物A和聚合物B可以采用橡膠、熱塑性彈性體、塑料或合成樹脂類等。其中，所述的橡膠可選用丁苯橡膠、氯丁橡膠、廢橡膠或再生橡膠；所述的熱塑性彈性體可選用苯乙烯一丁二烯嵌段線型或星型共聚物(SBS)、或由異氰酸酯與多元醇反應制成的一種具有氨基甲酸酯鏈段重復結構單元的聚合物-熱塑聚氨酯彈性體如TPU、HSE等；所述的合成樹脂可選用乙烯一醋酸乙烯共聚物EVA、或石油樹脂、天然松香等。本發明中相容劑主要作用是促進聚合物在浙青中溶脹、在浙青中能更好地分散、 和增加與浙青的相容性，降低熔融粘度，從而改善聚合物的加工性能。本發明所述相容劑優選采用高芳烴油，如催化回煉油、或潤滑油糠醛精制抽出油等。本發明中穩定劑的作用是可以促進聚合物A、聚合物B與基礎浙青之間的化學反應，形成網絡性骨架，提高最終形成的路橋嵌縫浙青的相容性和穩定性，避免離析現象的發生。本發明所述的穩定劑可以采用金屬氧化物、或有機物等。其中，所述的金屬氧化物可優選氧化鋅、或氧化鎂等。本發明的第二個目的是通過如下技術方案來實現的上述路橋嵌縫浙青的制備方法，含以下步驟
(1)將基礎浙青加熱；
(2)在上述加熱后的基礎浙青中加入相容劑、聚合物A、聚合物B，增力攪拌預混；
(3)繼續攪拌或研磨，使聚合物A、聚合物B均勻分散在基礎浙青中；
(4)再加入穩定劑，繼續攪拌反應至聚合物A、聚合物B均勻分散在上述原料中形成均相體系。其中在上述步驟中
本發明步驟(1)中將基礎浙青加熱至140-170°c。本發明步驟(2)中增力攪拌預混30-60min，攪拌溫度為170_190°C。本發明步驟(3)中采用高剪切攪拌機攪拌，高剪切攪拌機攪拌的轉速為4000-6000r/min,攪拌溫度為170-210 °C，攪拌時間為30-60min ；或者調節溫度為 170-210°C，采用膠體磨研磨30-60min。本發明步驟(4)中再加入穩定劑，調節溫度為185_195°C，繼續攪拌反應1. 5_3h， 至聚合物A、聚合物B均勻分散在上述原料中形成均相體系。本發明步驟(4)中當穩定劑的用量為0時，直接調節溫度為185_195°C，繼續攪拌反應1. 5-池，至聚合物A、聚合物B均勻分散在上述原料中形成均相體系即可形成本發明所述的路橋嵌縫浙青。與現有技術相比，本發明具有如下優點
(1)本發明制備獲得的路橋嵌縫浙青產品，針入度適中；
(2)本發明制備獲得的路橋嵌縫浙青產品，軟化點高，耐熱度高；延伸度好，彈性恢復性能好；
(3)本發明制備獲得的路橋嵌縫浙青產品，脆點低，低溫柔性好；
(4)本發明制備獲得的路橋嵌縫浙青產品，具有不溶水、不透水，氣溫高時不流淌，耐砂石雜物嵌入，氣溫低時耐沖擊、不脆裂，有一定的耐久性；即具有良好的粘附性、彈性、耐老化性和溫度適應性；可以提高混凝土面板的耐久性。


圖1是本發明的工藝流程圖。
具體實施例方式實施例1
本實施例提供的路橋嵌縫浙青，含有以下原料制成90#基礎浙青450克(75%，質量百分含量，下同)、相容劑(減四抽出油X30克(5%，質量百分含量、下同)、聚合物A (SBS F420) 30克(5%，質量百分含量，下同)、聚合物B (熱塑聚氨酯彈性體TPU 85A)90克(15%，質量百分含量，下同)。上述原料按照以下方法制備獲得本發明所述的路橋嵌縫浙青
(1)將90#基礎浙青450克加熱至1400C (2)加入30克相容劑(減四抽出油)，加入30克聚合物A(SBS F420)及加入90克聚合物B (熱塑聚氨酯彈性體TPU 85A)，增力攪拌預混45 min，溫度控制180°C ；
(3)之后移至高剪切攪拌機攪拌30min，攪拌機轉速為4000 r/min，攪拌溫度為190°C， 使聚合物A、聚合物B均勻分散在浙青中形成均相體系；
(4)烘箱185°C恒溫靜置120min，得到路橋嵌縫浙青產品，此處在烘箱中進行加熱靜置，可以讓得到的路橋嵌縫浙青產品發育更好。實施例2
本實施例提供的路橋嵌縫浙青，含有以下原料制成90#基礎浙青450克(75%)、相容劑(減四抽出油)30克(5%)、聚合物A (SBS F501) 60克(10%)、聚合物B (TPU 85A) 60克
(10%)ο上述原料按照以下方法制備獲得本發明所述的路橋嵌縫浙青 (1)將90#基礎浙青450克加熱至150°C ；(2)加入30克相容劑(減四抽出油)，加入60克聚合物A(SBS F501)及加入60克聚合物B (TPU 85A)，增力攪拌預混60 min，溫度控制190°C ；
(3)之后移至高剪切攪拌機攪拌30min，攪拌機轉速為6000r/min，攪拌溫度為200°C， 使聚合物聚合物Α、聚合物B均勻分散在浙青中；
(4)再繼續攪拌120min左右，溫度控制190°C，得到路橋嵌縫浙青產品。實施例3
本實施例提供的路橋嵌縫浙青，含有以下原料制成70#基礎浙青432克(72%)、相容劑 (具體減四抽出油)60克(10%)、聚合物A (SBS F420) 72克(1覬)、聚合物B (TPU 85A) 30 克(5%)、穩定劑(氧化鎂)6克(1%)。如附圖1所示，上述原料按照以下方法制備獲得本發明所述的路橋嵌縫浙青
(1)將70#基礎浙青432克加熱至170°C；
(2)加入60克相容劑，加入72克聚合物A及加入30克聚合物B，增力攪拌預混60min, 溫度控制200°C ；
(3)之后移至高剪切攪拌機攪拌60min，攪拌機轉速為5000r/min，攪拌溫度為200°C， 使聚合物A、聚合物B均勻分散在浙青中；
(4)再加入6克穩定劑繼續攪拌120min左右，溫度控制205°C。得到路橋嵌縫浙青產
P
BFI ο實施例4
本實施例提供的路橋嵌縫浙青，含有以下原料制成70#基礎浙青480克(80%)、相容劑 (減四抽出油)60克(10%)、聚合物A (SBS F420) 54克(9%)、穩定劑(氧化鎂)6克(1%)。如圖1所示，上述原料按照以下方法制備獲得本發明所述的路橋嵌縫浙青
(1)將70#基礎浙青480克加熱至170°C；
(2)加入60克相容劑(減四抽出油)，加入M克聚合物A(SBS F420)聚合物，增力攪拌預混60 min，溫度控制180°C ；
(3)之后移至高剪切攪拌機攪拌60min，轉速為4500r/min，攪拌溫度200°C，使聚合物均勻分散在浙青中；
(4)再加入6克穩定劑(氧化鎂)繼續攪拌120min左右，溫度控制20(TC，得到路橋嵌縫浙青產品。實施例5
本實施例提供的路橋嵌縫浙青，含有以下原料制成90#基礎浙青486克(81%)、相容劑 (減四抽出油)54克(9%)、聚合物A (SBS F420) 54克(9%)、穩定劑(氧化鋅)6克(1%)。如圖1所示，上述原料按照以下方法制備獲得本發明所述的路橋嵌縫浙青
(1)將90#基礎浙青486克加熱至150°C；
(2)加入M克相容劑(減四抽出油)，加入M克聚合物A(SBS F420)，增力攪拌預混60 min，溫度控制180 0C ；
(3)之后移至高剪切攪拌機攪拌60min，轉速為4500r/min，攪拌溫度200°C，使聚合物均勻分散在浙青中；
(4)再加入6克穩定劑(氧化鋅)繼續攪拌120min左右，溫度控制20(TC，得到路橋嵌縫
浙青產品。
實施例6
本實施例提供的路橋嵌縫浙青，含有以下原料制成90#基礎浙青540克(79. 3%)、相容劑(減四抽出油)32克(4.7%)、聚合物A (SBS F420) M克(8. 0%)、聚合物B (聚氨酯HSE) 48克(7. 0%)、穩定劑(氧化鋅)7克(1. 0%)。上述原料按照以下方法制備獲得本發明所述的路橋嵌縫浙青
(1)將90#基礎浙青540克加熱至150°C；
(2)加入32克相容劑(減四抽出油)，加入M克聚合物A(SBS F420)及加入48克聚合物B (聚氨酯HSE)，增力攪拌預混40min，溫度控制175°C ；
(3)之后移至高剪切攪拌機攪拌45min，攪拌機轉速為5500r/min，攪拌溫度為180°C， 使聚合物Α、聚合物B均勻分散在浙青中；
(4)再加入7克穩定劑(氧化鋅)繼續攪拌120min左右，溫度控制190°C左右，得到路橋嵌縫浙青產品。實施例7
本實施例提供的路橋嵌縫浙青，含有以下原料制成90#基礎浙青MOOg (79.5%)、相容劑(減四抽出油)320g (4. 7%)、聚合物A (SBS F420)540g (8. 0%)、聚合物B (聚氨酯HSE) 480g (7. 1%)、穩定劑(氧化鋅)50g (0.7%)。如圖1所示，上述原料按照以下方法制備獲得本發明所述的路橋嵌縫浙青
(1)將90#基礎浙青5400g加熱至150°C；
(2)加入320g相容劑(減四抽出油)，加入MOg聚合物A(SBS F420)及加入480g聚合物B (聚氨酯HSE)，增力攪拌預混60 min，溫度控制190°C ；
(3)之后移至膠體磨研磨3、遍，混合物倒入膠體磨漏斗中，下面用容器接收，整個混合物通過磨盤為研墨一遍，研磨溫度190°C，使聚合物均勻分散在浙青中；
(4)再加入50g穩定劑(氧化鋅)繼續攪拌120min左右，溫度控制190°C，得到路橋嵌縫浙青產品。實施例8
本實施例提供的路橋嵌縫浙青，含有以下原料制成90#基礎浙青MOOg (79.3%)、相容劑(減四抽出油)320g (4. 7%)、聚合物A (SBS F420)540g (8. 0%)、聚合物B (聚氨酯HSE) 480g (7. 0%)、穩定劑(氧化鎂)70g (1.0%)。如圖1所示，上述原料按照以下方法制備獲得本發明所述的路橋嵌縫浙青
(1)將90#基礎浙青5400g加熱至150°C；
(2)加入320g相容劑(減四抽出油)，加入MOg聚合物A(SBS F420)及加入480g聚合物B (聚氨酯HSE)，增力攪拌預混60 min，溫度控制190°C ；
(3)之后移至膠體磨研磨3、遍，混合物倒入膠體磨漏斗中，下面用容器接收，整個混合物通過磨盤為研墨一遍。研磨溫度190°C，使聚合物均勻分散在浙青中；
(4)再加入70g穩定劑(氧化鎂)繼續攪拌120min左右，溫度控制190°C，得到路橋嵌縫浙青產品。實施例9
本實施例提供的路橋嵌縫浙青，含有以下原料制成70#基礎浙青4440g (74%)、相容劑(減四抽出油)600g (10%)、聚合物 A (SBS F420) 720g (U%)、聚合物 B (TPU 85A) 180g(3%)、穩定劑(氧化鎂)60g (1%)；
如圖1所示，上述原料按照以下方法制備獲得本發明所述的路橋嵌縫浙青
(1)將70#基礎浙青4440g加熱至170°C；
(2)加入600g相容劑(減四抽出油)，加入720g聚合物A(SBS F420)及加入180g聚合物B (TPU 85A)，增力攪拌預混60 min，溫度控制200°C ；
(3)之后移至膠體磨研磨3、遍，溫度為205°C，使聚合物均勻分散在浙青中；
(4)再加入60g穩定劑(氧化鎂)繼續攪拌120min左右，溫度控制195°C，得到路橋嵌縫浙青產品。實施例10
本實施例提供的路橋嵌縫浙青，含有以下原料制成70#基礎浙青35. Okg (71. 4%)、相容劑(催化回煉油)3. Okg (6. 1%)、聚合物A (丁苯橡膠)5. Okg (10. 2%)、聚合物B (苯乙烯一丁二烯嵌段線型或星型共聚物SBS) 5. Okg (10. 2%)、穩定劑(氧化鋅)1. Okg (2. 1%)。如圖1所示，上述原料按照以下方法制備獲得本發明所述的路橋嵌縫浙青
(1)將70#基礎浙青35.Okg加熱至155°C ；
(2)加入3.Okg相容劑，加入5. Okg聚合物A及加入5. Okg聚合物B，增力攪拌預混45 min，溫度控制185 0C ；
(3)之后移至膠體磨研磨4遍，溫度為200°C，使聚合物均勻分散在浙青中；
(4)再加入1.0kg穩定劑繼續攪拌150min左右，溫度控制190°C，得到路橋嵌縫浙青產
P
BFI ο實施例11
本實施例提供的路橋嵌縫浙青，含有以下原料制成90#基礎浙青360克(60%)、相容劑 (潤滑油糠醛精制抽出油)60克(10%)、聚合物A (廢橡膠)90克(15%)、聚合物B (氯丁橡膠) 90 克(15%)。上述原料按照以下方法制備獲得本發明所述的路橋嵌縫浙青
(1)將90#基礎浙青360克加熱至150°C；
(2)加入60克相容劑，加入90克聚合物A及加入90克聚合物B，增力攪拌預混40min， 溫度控制175°C ；
(3)之后移至高剪切攪拌機攪拌45min，攪拌機轉速為5500r/min，攪拌溫度為180°C， 使聚合物Α、聚合物B均勻分散在浙青中；
(4)烘箱185°C恒溫靜置120min，得到路橋嵌縫浙青產品，加熱靜置可以讓浙青發育的更好。實施例12
本實施例提供的路橋嵌縫浙青，含有以下原料制成70#基礎浙青85. Okg (85%)、相容劑(潤滑油糠醛精制抽出油)3. Okg (3%)、聚合物A (熱塑聚氨酯彈性體HSE) 5. Okg (5%)、 聚合物B (丁苯橡膠)4. Okg (4%)、穩定劑(氧化鎂)3. Okg (3%)；
如圖1所示，上述原料按照以下方法制備獲得本發明所述的路橋嵌縫浙青
(1)將70#基礎浙青85.Okg加熱至1650C ；
(2)加入3.Okg相容劑，加入5. Okg聚合物A及加入4. Okg聚合物B，增力攪拌預混55 min，溫度控制175°C ；(3)之后移至膠體磨研磨3遍，溫度為190°C，使聚合物均勻分散在浙青中；
(4)再加入3.Okg穩定劑繼續攪拌180min，溫度控制192°C，得到路橋嵌縫浙青產品。實施例13
本實施例提供的路橋嵌縫浙青，含有以下原料制成70#基礎浙青85. Okg (85%)、相容劑(潤滑油糠醛精制抽出油)10. Okg (10%)、聚合物A (熱塑聚氨酯彈性體HSE)5.0kg (5%)。如圖1所示，上述原料按照以下方法制備獲得本發明所述的路橋嵌縫浙青
(1)將70#基礎浙青85.Okg加熱至165 0C ；
(2)加入10.Okg相容劑，加入5. Okg聚合物A，增力攪拌預混55 min，溫度控制175°C；
(3)之后移至膠體磨研磨3遍，溫度為190°C，使聚合物均勻分散在浙青中；
(4)再加入3.Okg穩定劑繼續攪拌180min，溫度控制192°C，得到路橋嵌縫浙青產品。以下通過試驗來說明本發明的有益效果
表2列出了路橋嵌縫浙青技術指標(暫訂)。目前，浙青類的嵌縫密封材料沒有ISO標準和國家標準，技術標準主要是參照《公路水泥砼路面設計規范》中加熱施工式填縫料的技術要求制定的，加熱施工式填縫料的技術要求如表1。表1加熱施工式填縫料的技術要求
權利要求
1. 一種路橋嵌縫浙青，其特征是含以下質量百分含量的原料基礎浙青60-85%聚合物A5--15%聚合物B0--15%相容劑3-10%穩定劑0-3%。
2.根據權利要求1所述的路橋嵌縫浙青，其特征是各原料的質量百分含量為基礎浙青65-80%聚合物A5--12%聚合物B5--12%相容劑5-■10%穩定劑0.5-2. I
3.根據權利要求2所述的路橋嵌縫浙青，其特征是各原料的質量百分含量為 基礎浙青80%聚合物A 8% 聚合物B 7% 相容劑 4. 5% 穩定劑 0. 5%。
4.根據權利要求1-3任一項所述的路橋嵌縫浙青，其特征是所述的基礎浙青為50#、 70#、90#石油浙青；所述的聚合物A為橡膠、熱塑性彈性體、塑料或合成樹脂；所述的聚合物 B為橡膠、熱塑性彈性體、塑料或合成樹脂；所述的相容劑為高芳烴油，所述的高芳烴油為催化回煉油或潤滑油糠醛精制抽出油；所述的穩定劑為金屬氧化物，所述的金屬氧化物為氧化鋅或氧化鎂。
5.根據權利要求4所述的路橋嵌縫浙青，其特征是所述的橡膠為丁苯橡膠、氯丁橡膠、廢橡膠或再生橡膠；所述的熱塑性彈性體為苯乙烯一丁二烯嵌段線型或星型共聚物 SBS、熱塑聚氨酯彈性體TPU、熱塑聚氨酯彈性體HSE ；所述的合成樹脂為乙烯一醋酸乙烯共聚物EVA、石油樹脂或天然松香。
6.權利要求4所述的路橋嵌縫浙青的制備方法，其特征是含以下步驟(1)將基礎浙青加熱；(2)在上述加熱后的基礎浙青中加入相容劑、聚合物A、聚合物B，增力攪拌預混；(3)繼續攪拌或研磨，使聚合物A或聚合物B均勻分散在基礎浙青中；(4)再加入穩定劑，繼續攪拌反應至聚合物A、聚合物B均勻分散在上述原料中形成均相體系。
7.根據權利要求6所述的路橋嵌縫浙青的制備方法，其特征是步驟(1)中將基礎浙青加熱至 140-170°C。
8.根據權利要求6所述的路橋嵌縫浙青的制備方法，其特征是步驟(2)中增力攪拌預混 30-60min，攪拌溫度為 170_190°C。
9.根據權利要求6所述的路橋嵌縫浙青的制備方法，其特征是步驟(3)中采用高剪切攪拌機攪拌，高剪切攪拌機攪拌的轉速為4000-6000r/min，攪拌溫度為170-210°C，攪拌時間為30-60min ；或者調節溫度為170_210°C，采用膠體磨研磨30_60min。
10.根據權利要求6所述的路橋嵌縫浙青的制備方法，其特征是步驟(4)中再加入穩定劑，調節溫度為185-195°C，繼續攪拌反應1. 5-3h，至聚合物A、聚合物B均勻分散在上述原料中形成均相體系。
全文摘要
本發明公開了一種路橋嵌縫瀝青，其含有以下質量百分含量的原料制成基礎瀝青60-85%聚合物A 5-15%聚合物B 0-15%相容劑3-10%穩定劑0-3%。該路橋嵌縫瀝青產品，針入度適中、軟化點高，耐熱度高；延伸度好，彈性恢復性能好；脆點低，低溫柔性好；具有不溶水、不透水，氣溫高時不流淌，耐砂石雜物嵌入，氣溫低時耐沖擊、不脆裂，有良好的耐久性；還公開了上述路橋嵌縫瀝青的制備方法，該制備方法工藝新，制備方法簡單，成本低。
文檔編號C08K13/02GK102433007SQ20111030696
公開日2012年5月2日 申請日期2011年10月12日 優先權日2011年10月12日
發明者劉繼旗, 華獻君, 李國民, 楊海蘭, 沈家永, 陳丹青, 駱新平, 黃艷芳 申請人:中國石油化工股份有限公司