本发明属于道路路面材料技术领域,具体涉及一种透水彩色沥青及其生产工艺。
背景技术:
随着经济的发展和科学技术水平的不断提高,人们对道路与环境的协调性能有了更深刻的认识,对道路的舒适性和功能性也有了更高的要求。彩色沥青路面作为一种新型的铺面技术,恰恰满足了这些要求,引起了人们的广泛关注。在道路中采用彩色沥青混凝土铺设路面,主要具有两大功能:①美化城市、改善道路环境,展示城市风格效果,具体应用于城市街道、广场、风景区、公园与旅游景观道路等;②诱导车流,使交通管理直观化,具体应用区分不同功能的路段和车道,以提高驾驶员的识别效果,增加道路的通行能力和交通安全。
目前,彩色沥青路面铺筑主要分两类:第一类为喷涂法,此方法便于施工、造价低廉但不耐久;另一类为热拌彩色沥青混合料铺筑法,此方法的色彩持久度更长。热拌彩色沥青由早期石油沥青脱色制备到现在采用树脂类材料、基础油、高分子聚合物等主要材料制备。生产成本和工艺难度都降低很多,技术更加成熟,现在的热拌彩色沥青的延展性、高温稳定性、低温抗裂性和耐久性更好。
我国海绵城市试点相继开展,彩色沥青排水路面在海绵城市建设中也越来越突出,然而,这也对彩色沥青排水路面的胶结料提出了更高的要求:①彩色沥青的粘度和软化点要很高,以便满足大孔隙率排水路面的结构强度,以抵抗行车荷载和外界环境作用力;②胶结料还要有足够的抗老化和抗水损害性能。
在现有技术中,通常添加sbs改性剂到彩色沥青中以改善彩色沥青的性能,但是在制备彩色沥青时,添加sbs改性剂通常需要高速剪切,这样不仅了增加了制备工序,还需要多增加生产设备。
技术实现要素:
本发明所要解决的技术问题是提供一种透水彩色沥青,其生产相对现有技术所需温度低,节约能源,且在制备过程中不需要高速剪切,无需额外添加设备,降低生产成本和工序,且得到的透水彩色沥青综合性能优异,满足《城市道路彩色沥青混凝土路面技术规程》cjj/t218-2014中特种彩色沥青技术要求。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种透水彩色沥青,由以下重量份的原料制成:石油树脂40-55份,糠醛抽出油30-55份,sbs改性剂4-12份,费托蜡0.2-3份。
优选地,本发明所述的透水彩色沥青,由以下重量份的原料制成:石油树脂50份,糠醛抽出油45份,sbs改性剂8份,费托蜡1.6份。
优选地,本发明所述石油树脂为c9石油树脂,分子量为1000-6000,软化点为100-130℃。
优选地,本发明所述sbs改性剂为线型sbs或星型sbs,或者为两者的混合物。
优选地,本发明所述费托蜡型号为sx105。
本发明还提供透水彩色沥青的生产工艺,包括以下制备步骤:
1)将糠醛抽出油升温至155-160℃,加入sbs改性剂搅拌发育0.5-1小时,得到混合料a;
2)将石油树脂加入到上述混合料a中,控温145-155℃,搅拌发育1.5-2小时,得到混合料b;
3)将费托蜡加入到上述混合料b中,控温145-155℃,搅拌发育0.5-1小时,即得透水彩色沥青成品。
优选地,本发明方法中,所述步骤1)中,升温至158℃。
优选地,本发明方法中,所述步骤2)中,控温150℃。
优选地,本发明方法中,所述步骤3)中,控温148℃。
在实际生产应用中,根据实际需要的颜色,加入色粉与本发明的透水彩色沥青成品拌和即可。
本发明的透水彩色沥青以特种彩色沥青技术标准来研制。
相比现有技术,本发明的有益效果在于:
1、本发明所得透水彩色沥青生产所用添加物种类少,且在添加sbs改性剂时,不需要高速剪切,无需额外添加设备,降低生产成本和工序,总体简化生产工艺。
2、本发明添加少量的费托蜡sx105可以提高sbs改性剂在体系中的稳定性,降低透水彩色沥青135℃的运动粘度;同时,能提高透水彩色沥青的耐磨性,延长路面使用寿命。
3、本发明得到的透水彩色沥青综合性能优异,满足《城市道路彩色沥青混凝土路面技术规程》cjj/t218-2014中特种彩色沥青技术要求。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明,但本发明并不局限于这些实施例。
实施例1
一种透水彩色沥青,由以下重量份的原料制成:石油树脂50份,糠醛抽出油45份,sbs改性剂8份,型号为sx105的费托蜡1.6份,所述石油树脂为c9石油树脂,分子量为5000,软化点为120℃,所述sbs改性剂为线型sbs和星型sbs按1:1的重量比混合而成。
所述的透水彩色沥青的生产工艺,包括以下制备步骤:
1)将糠醛抽出油升温至158℃,加入sbs改性剂搅拌发育0.8小时,得到混合料a;
2)将石油树脂加入到上述混合料a中,控温150℃,搅拌发育1.8小时,得到混合料b;
3)将费托蜡加入到上述混合料b中,控温148℃,搅拌发育0.5小时,即得透水彩色沥青成品。
实施例2
一种透水彩色沥青,由以下重量份的原料制成:石油树脂40份,糠醛抽出油55份,线型sbs改性剂4份,型号为sx105的费托蜡0.2份,所述石油树脂为c9石油树脂,分子量为6000,软化点为100℃。
所述的透水彩色沥青的生产工艺,包括以下制备步骤:
1)将糠醛抽出油升温至160℃,加入sbs改性剂搅拌发育0.5小时,得到混合料a;
2)将石油树脂加入到上述混合料a中,控温155℃,搅拌发育2小时,得到混合料b;
3)将费托蜡加入到上述混合料b中,控温155℃,搅拌发育0.5小时,即得透水彩色沥青成品。
实施例3
一种透水彩色沥青,由以下重量份的原料制成:石油树脂55份,糠醛抽出油30份,星型sbs改性剂12份,型号为sx105的费托蜡3份,所述石油树脂为c9石油树脂,分子量为1000,软化点为130℃。
所述的透水彩色沥青的生产工艺,包括以下制备步骤:
1)将糠醛抽出油升温至155℃,加入sbs改性剂搅拌发育1小时,得到混合料a;
2)将石油树脂加入到上述混合料a中,控温145℃,搅拌发育1.5小时,得到混合料b;
3)将费托蜡加入到上述混合料b中,控温145℃,搅拌发育0.8小时,即得透水彩色沥青成品。
实施例4
一种透水彩色沥青,由以下重量份的原料制成:石油树脂50份,糠醛抽出油45份,sbs改性剂8份,型号为sx105的费托蜡0.2份,所述石油树脂为c9石油树脂,分子量为5000,软化点为120℃,所述sbs改性剂为线型sbs和星型sbs按1:1的重量比混合而成。
所述的透水彩色沥青的生产工艺,包括以下制备步骤:
1)将糠醛抽出油升温至158℃,加入sbs改性剂搅拌发育0.8小时,得到混合料a;
2)将石油树脂加入到上述混合料a中,控温150℃,搅拌发育1.8小时,得到混合料b;
3)将费托蜡加入到上述混合料b中,控温148℃,搅拌发育0.5小时,即得透水彩色沥青成品。
实施例5
一种透水彩色沥青,由以下重量份的原料制成:石油树脂50份,糠醛抽出油45份,sbs改性剂8份,型号为sx105的费托蜡3份,所述石油树脂为c9石油树脂,分子量为5000,软化点为120℃,所述sbs改性剂为线型sbs和星型sbs按1:1的重量比混合而成。
所述的透水彩色沥青的生产工艺,包括以下制备步骤:
1)将糠醛抽出油升温至158℃,加入sbs改性剂搅拌发育0.8小时,得到混合料a;
2)将石油树脂加入到上述混合料a中,控温150℃,搅拌发育1.8小时,得到混合料b;
3)将费托蜡加入到上述混合料b中,控温148℃,搅拌发育0.5小时,即得透水彩色沥青成品。
实施例6
一种透水彩色沥青,由以下重量份的原料制成:石油树脂50份,糠醛抽出油45份,sbs改性剂4份,型号为sx105的费托蜡0.2份,所述石油树脂为c9石油树脂,分子量为5000,软化点为120℃,所述sbs改性剂为线型sbs和星型sbs按1:1的重量比混合而成。
所述的透水彩色沥青的生产工艺,包括以下制备步骤:
1)将糠醛抽出油升温至158℃,加入sbs改性剂搅拌发育0.8小时,得到混合料a;
2)将石油树脂加入到上述混合料a中,控温150℃,搅拌发育1.8小时,得到混合料b;
3)将费托蜡加入到上述混合料b中,控温148℃,搅拌发育0.5小时,即得透水彩色沥青成品。
实施例7
一种透水彩色沥青,由以下重量份的原料制成:石油树脂50份,糠醛抽出油45份,sbs改性剂12份,型号为sx105的费托蜡0.2份,所述石油树脂为c9石油树脂,分子量为5000,软化点为120℃,所述sbs改性剂为线型sbs和星型sbs按1:1的重量比混合而成。
所述的透水彩色沥青的生产工艺,包括以下制备步骤:
1)将糠醛抽出油升温至158℃,加入sbs改性剂搅拌发育0.8小时,得到混合料a;
2)将石油树脂加入到上述混合料a中,控温150℃,搅拌发育1.8小时,得到混合料b;
3)将费托蜡加入到上述混合料b中,控温148℃,搅拌发育0.5小时,即得透水彩色沥青成品。
对比例1
与实施例1不同的是:费托蜡0.1份。其余同实施例1。
对比例2
与实施例1不同的是:费托蜡3.2份。其余同实施例1。
对比例3
与实施例1不同的是:sbs改性剂1份。其余同实施例1。
对比例4
与实施例1不同的是:sbs改性剂13份。其余同实施例1。
对比例5
与实施例1不同的是:将型号为sx105的费托蜡换成石蜡。其余同实施例1。
对比例6
与实施例1不同的是:将型号为sx105的费托蜡换成聚乙烯蜡。其余同实施例1。
对比例7
与实施例1不同的是:将sbs改性剂换成sbr改性剂。其余同实施例1。
对比例8
一种透水彩色沥青,由以下重量份的原料制成:石油树脂50份,糠醛抽出油45份,sbs改性剂8份,型号为sx105的费托蜡1.6份,所述石油树脂为c9石油树脂,分子量为5000,软化点为120℃,所述sbs改性剂为线型sbs和星型sbs按1:1的重量比混合而成。
所述的透水彩色沥青的生产工艺,包括以下制备步骤:
1)将糠醛抽出油升温至158℃,加入sbs改性剂搅拌发育0.8小时,得到混合料a;
2)将石油树脂、费托蜡加入到上述混合料a中,控温150℃,搅拌发育2.3小时,即得透水彩色沥青成品。
对比例9
一种透水彩色沥青,由以下重量份的原料制成:石油树脂50份,糠醛抽出油45份,sbs改性剂8份,型号为sx105的费托蜡1.6份,所述石油树脂为c9石油树脂,分子量为5000,软化点为120℃,所述sbs改性剂为线型sbs和星型sbs按1:1的重量比混合而成。
所述的透水彩色沥青的生产工艺,包括以下制备步骤:
1)将糠醛抽出油升温至158℃,加入sbs改性剂搅拌发育0.8小时,得到混合料a;
2)将费托蜡加入到上述混合料a中,控温150℃,搅拌发育1.8小时,得到混合料b;
3)将石油树脂加入到上述混合料b中,控温148℃,搅拌发育0.5小时,即得透水彩色沥青成品。
对比例10
一种透水彩色沥青,由以下重量份的原料制成:石油树脂50份,糠醛抽出油45份,sbs改性剂8份,型号为sx105的费托蜡1.6份,所述石油树脂为c9石油树脂,分子量为5000,软化点为120℃,所述sbs改性剂为线型sbs和星型sbs按1:1的重量比混合而成。
所述的透水彩色沥青的生产工艺,包括以下制备步骤:
1)将石油树脂升温至158℃,加入sbs改性剂搅拌发育0.8小时,得到混合料a;
2)将糠醛抽出油入到上述混合料a中,控温150℃,搅拌发育1.8小时,得到混合料b;
3)将费托蜡加入到上述混合料b中,控温148℃,搅拌发育0.5小时,即得透水彩色沥青成品。
试验例:本发明透水彩色沥青的不同组成、含量以及不同的生产工艺对其性能的影响
本发明技术标准是采用《城市道路彩色沥青混凝土路面技术规程》cjj/t218-2014中特种彩色沥青技术要求,具体要求和试验方法见表1,本发明透水彩色沥青的不同组成、含量以及不同的生产工艺对其性能的影响见表2-表5。
表1特种彩色沥青技术标准及试验方法
表2不同费托蜡含量对本发明透水彩色沥青的性能影响
从表2可以看出,当时费托蜡含量为0.2-3份时,得到的透水彩色沥青性能优异,满足《城市道路彩色沥青混凝土路面技术规程》cjj/t218-2014中特种彩色沥青技术要求,但是当费托蜡含量小于0.2份或者大于3份时,得到的透水彩色沥青部分性能达不到特种彩色沥青技术要求,没办法满足生产需求。
表3不同sbs改性剂含量对本发明透水彩色沥青的性能影响
从表3可以看出,不同sbs改性剂含量会影响着透水彩色沥青的性能,当sbs改性剂含量为4-12份时,得到的透水彩色沥青性能优异,满足《城市道路彩色沥青混凝土路面技术规程》cjj/t218-2014中特种彩色沥青技术要求,但是当sbs改性剂含量小于4份或者大于12份时,得到的透水彩色沥青部分性能达不到特种彩色沥青技术要求,没办法满足生产需求。
表4不同原料替代对本发明透水彩色沥青的性能影响
从表4可以看出,当用具有与费托蜡具有类似功能的石蜡和聚乙烯蜡替代费托蜡,或者用sbr改性剂替换sbs改性剂组成新的配方时,不能够获得相同的性能效果,得到的得到的透水彩色沥青部分性能达不到特种彩色沥青技术要求,没办法满足生产需求,说明本发明使用的费托蜡和sbs改性剂在配方中具有不可替代性。
表5不同生产工艺对本发明透水彩色沥青的性能影响
从表5可以看出,在透水彩色沥青的生产工艺中,为了减少高速剪切的设备投入,降低生产工序,在本发明的生产工艺中,三个阶段的控温发育步骤不能够少了其中的一步,否则,制备得到的透水彩色沥青部分性能达不到特种彩色沥青技术要求,没办法满足生产需求,同时,在生产工艺中,原料的加入顺序也不能够改变,如果改变,制备得到的透水彩色沥青部分性能达不到特种彩色沥青技术要求,没办法满足生产需求。