具体实施方式

本发明提供了一种改性橡胶沥青及其制备方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下举实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

一种改性橡胶沥青，其按重量份数计包括：

基质沥青 90～120份；

橡胶粉 20～40份；

SBS沥青改性剂 3～5份；

橡胶油 1～5份；

石油树脂 3～5份；

填料 5～10份。

上述改性橡胶沥青的组成中，所述SBS沥青改性剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物兼有橡胶与塑料的特性，可使沥青在室外环境温度下的软化点和动力粘度提高；同时，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中存在由刚性的聚苯乙烯段构成的硬段和柔性聚丁二稀段构成的软段，由于常温下相容性较差，两相独立存在而成为网状结构；刚性的聚苯乙烯段以物理交联点的方式存在，增加了拉伸强度和较高温度下的抗拉伸能力，赋予苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物一定的耐高温性；而柔性的聚丁二烯链段赋予苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物具有良好的弹性和低温性。苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物在改性橡胶沥青中分散后，从改性橡胶沥青中吸收软沥青质而溶胀，从而在改性橡胶沥青中形成弹性网络结构，这种结构具有良好的弹性、塑性和延伸性，从而有效的改善改性橡胶沥青的拉伸性能、弹性，并且改性橡胶沥青的温度性能也能够得到明显改善。

所述橡胶粉中含有天然橡胶、合成橡胶、硫磺、炭黑、抗老化剂等组成部分。橡胶的掺入能提高沥青的软化点，改善低温下的流动性，降低针入度，提高延度，使沥青产生可逆的弹性变形；炭黑可以改善沥青的粘附性、耐久性和抗磨性，提高沥青混合料的抗车辙性能；硫磺可以改善沥青的温度稳定性，而抗老化剂能提高沥青抗老化性能；因而，橡胶粉对基质沥青改性能够使沥青的高低温性能、抗老化性能以及弹性性能都有不同程度的改善。

所述石油树脂添加到改性橡胶沥青中，石油树脂能够使改性橡胶沥青在夏季高温时仍能够保持较高的动力粘度。此外，石油树脂加入改性橡胶沥青中还能够有效的改善改性沥青的高温储存稳定性。

所述橡胶油和橡胶粉有着良好的相容性、亲和性，并且橡胶油能够显著降低橡胶分子间的作用力，因而通过在改性橡胶沥青中加入橡胶油，能够对改性橡胶沥青在施工时的稠度进行调整，使改性橡胶沥青在施工时不会过稠，粘度能够降低，便于改性橡胶沥青施工。此外，橡胶油还能够有效促进苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的溶解，改善改性橡胶沥青的储存稳定性并减少沥青离析情况的发生。

所述填料能够对橡胶粉产生良好的湿润性和分散性，因而将填料加入到改性橡胶沥青中，可使改性橡胶沥青在施工时的稠度得到调整，并通过填料的加入，使改性橡胶沥青在高温施工时的粘度进一步降低，便于施工。

上述各成分的搭配使用，能够使改性橡胶沥青的储存稳定性得到改善，并且沥青不易离析，同时，上述各成分的搭配使用不会对改性橡胶沥青的耐高温、抗车辙等性能造成影响，更重要的是，改性橡胶沥青在高温施工时的粘度能够下降，在保证改性橡胶沥青产品质量的同时，能够降低施工难度。

优选的，所述改性橡胶沥青，按重量份数计包括：

基质沥青 100份；

橡胶粉 40份；

SBS沥青改性剂 4份；

橡胶油 5份；

石油树脂 5份；

填料 6份。

上述配比制备的改性橡胶沥青的综合性能最佳。

具体的，所述基质沥青为70号基质沥青，70号基质沥青在加热时逐渐熔化，能溶于橡胶油，同时还具有较好的流动性和热稳定性，使改性橡胶沥青的高温粘度能够进一步下降，沥青施工更为容易。

具体的，所述橡胶粉为斜交胎橡胶粉，斜交胎橡胶粉中天然胶含量较高，其用于改性沥青时，能够使改性橡胶沥青的高温性能和低温性能优于其它改性橡胶沥青，确保了改性橡胶沥青的质量不会下降。

优选的，所述橡胶粉的目数为40目。橡胶粉的目数越大，橡胶粉也越细，但改性橡胶沥青的性能不会随橡胶粉细度的减小而显著改善；而橡胶粉的目数越小时，橡胶粉也越粗，橡胶粉较粗时，其高温时难以完全溶解，基质沥青难以更好的得到改性处理，会使改性橡胶沥青的性能下降。所述橡胶粉的目数在40目时，改性橡胶沥青的综合性能最佳。

具体的，所述SBS沥青改性剂为线型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。线型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，相对分子质量低，对基质沥青的相容性好，容易形成稳定的互溶体系，从而进一步提升改性橡胶沥青的储存稳定性。

具体的，所述橡胶油为环烷基橡胶油。环烷基橡胶油同时兼具石蜡基橡胶油和芳香基橡胶油的特性，并且其与橡胶粉的相容性较好，且无污染无毒。

具体的，所述石油树脂为C9石油树脂。C9石油树脂是以裂化石油副产品C9馏分为主要原料，通过聚合而生产的高分子化合物，是一种可塑性烃类树脂。C9石油树脂可提高改性沥青的软化点和延度，并降低改性沥青的针入度，从而使环烷基橡胶油加入改性沥青后，沥青的针入度不会显著提高；而针入度小的改性沥青，其日常环境温度下的动力粘度也较高，相应的，改性沥青的高温抗车辙能力更好。

具体的，所述填料为轻质碳酸钙、石英粉、滑石粉、硅灰石中的一种或多种。上述填料在使用时具有非常小的尺寸和较大的比表面积，因而填料在改性橡胶沥青中具有很好的分散性，能够有效降低改性橡胶沥青施工时的粘度并提高改性沥青的高温性能。

本发明还提供了一种改性橡胶沥青的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

步骤S1.将基质沥青加入加热罐中，并将加热罐中的基质沥青加热至190℃±5℃；

步骤S2.对加热罐进行保温，并向加热罐中加入橡胶粉和SBS沥青改性剂，同时进行搅拌，使基质沥青、橡胶粉、SBS沥青改性剂熔融混匀，从而使基质沥青得到改性处理；

步骤S3.基质沥青、橡胶粉、SBS沥青改性剂熔融混匀后，向加热罐中加入石油树脂，继续搅拌使石油树脂熔化；

步骤S4.石油树脂熔化后，向加热罐中加入橡胶油，并继续搅拌，使加热罐中的混合物料搅拌均匀；

步骤S5.步骤S4中的混合物料搅拌均匀后，再向加热罐中加入填料，继续搅拌并使混合物料搅拌均匀后得改性橡胶沥青。

通过上述方法制备得到的改性橡胶沥青，不仅不易离析，储存稳定性能够得到改善，而且在夏季高温时，改性橡胶沥青的动力粘度不会下降，不会对改性橡胶沥青的耐高温、抗车辙等性能造成影响，更重要的是，改性橡胶沥青在施工时的高温粘度小，在保证改性橡胶沥青产品质量的同时，能够降低施工难度。

为进一步的阐述本发明提供的一种改性橡胶沥青，提供如下实施例：

实施例1：

一种改性橡胶沥青，其按重量份数计包括：

基质沥青 90份；

橡胶粉 20份；

SBS沥青改性剂 3份；

橡胶油 1份；

石油树脂 3份；

石英粉 5份。

其中，所述的基质沥青为70号基质沥青。

所述的橡胶粉为斜交胎橡胶粉。

所述的橡胶粉目数为40目。

所述的SBS沥青改性剂为线型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。

所述的橡胶油为环烷基橡胶油。

所述的石油树脂为C9石油树脂。

所述的改性橡胶沥青的制备方法为：

步骤S1.将基质沥青加入加热罐中，并将加热罐中的基质沥青加热至190℃；

步骤S2.对加热罐进行保温，并向加热罐中加入橡胶粉和SBS沥青改性剂，同时进行搅拌，使基质沥青、橡胶粉、SBS沥青改性剂熔融混匀；

步骤S3.基质沥青、橡胶粉、SBS沥青改性剂熔融混匀后，向加热罐中加入石油树脂，继续搅拌使石油树脂熔化；

步骤S4.石油树脂熔化后，向加热罐中加入橡胶油，并继续搅拌，使加热罐中的混合物料搅拌均匀；

步骤S5.步骤S4中的混合物料搅拌均匀后，再向加热罐中加入填料，继续搅拌并使混合物料搅拌均匀后得改性橡胶沥青。

实施例2：

一种改性橡胶沥青，其按重量份数计包括：

基质沥青 120份；

橡胶粉 40份；

SBS沥青改性剂 5份；

橡胶油 5份；

石油树脂 5份；

滑石粉 10份。

其中，所述的基质沥青为70号基质沥青。

所述的橡胶粉为斜交胎橡胶粉。

所述的橡胶粉目数为40目。

所述的SBS沥青改性剂为线型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。

所述的橡胶油为环烷基橡胶油。

所述的石油树脂为C9石油树脂。

所述的改性橡胶沥青的制备方法为：

步骤S1.将基质沥青加入加热罐中，并将加热罐中的基质沥青加热至190℃；

步骤S2.对加热罐进行保温，并向加热罐中加入橡胶粉和SBS沥青改性剂，同时进行搅拌，使基质沥青、橡胶粉、SBS沥青改性剂熔融混匀；

步骤S3.基质沥青、橡胶粉、SBS沥青改性剂熔融混匀后，向加热罐中加入石油树脂，继续搅拌使石油树脂熔化；

步骤S4.石油树脂熔化后，向加热罐中加入橡胶油，并继续搅拌，使加热罐中的混合物料搅拌均匀；

步骤S5.步骤S4中的混合物料搅拌均匀后，再向加热罐中加入滑石粉，继续搅拌并使混合物料搅拌均匀后得改性橡胶沥青。

实施例3：

一种改性橡胶沥青，其按重量份数计包括：

基质沥青 100份；

橡胶粉 40份；

SBS沥青改性剂 4份；

橡胶油 5份；

石油树脂 5份；

轻质碳酸钙 6份。

其中，所述的基质沥青为70号基质沥青。

所述的橡胶粉为斜交胎橡胶粉。

所述的橡胶粉目数为40目。

所述的SBS沥青改性剂为线型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。

所述的橡胶油为环烷基橡胶油。

所述的石油树脂为C9石油树脂。

所述的改性橡胶沥青的制备方法为：

步骤S1.将基质沥青加入加热罐中，并将加热罐中的基质沥青加热至190℃；

步骤S2.对加热罐进行保温，并向加热罐中加入橡胶粉和SBS沥青改性剂，同时进行搅拌，使基质沥青、橡胶粉、SBS沥青改性剂熔融混匀；

步骤S3.基质沥青、橡胶粉、SBS沥青改性剂熔融混匀后，向加热罐中加入石油树脂，继续搅拌使石油树脂熔化；

步骤S4.石油树脂熔化后，向加热罐中加入橡胶油，并继续搅拌，使加热罐中的混合物料搅拌均匀；

步骤S5.步骤S4中的混合物料搅拌均匀后，再向加热罐中加入轻质碳酸钙，继续搅拌并使混合物料搅拌均匀后得改性橡胶沥青。

实施例4：

一种改性橡胶沥青，其按重量份数计包括：

基质沥青 100份；

橡胶粉 40份；

SBS沥青改性剂 3份；

橡胶油 5份；

石油树脂 5份；

轻质碳酸钙 6份。

其中，所述的基质沥青为70号基质沥青。

所述的橡胶粉为斜交胎橡胶粉。

所述的橡胶粉目数为40目。

所述的SBS沥青改性剂为线型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。

所述的橡胶油为环烷基橡胶油。

所述的石油树脂为C9石油树脂。

所述的改性橡胶沥青的制备方法与实施例3改性橡胶沥青的制备方法相同。

实施例5：

一种改性橡胶沥青，其按重量份数计包括：

基质沥青 100份；

橡胶粉 40份；

SBS沥青改性剂 4份；

橡胶油 1份；

石油树脂 5份；

轻质碳酸钙 8份。

其中，所述的基质沥青为70号基质沥青。

所述的橡胶粉为斜交胎橡胶粉。

所述的橡胶粉目数为40目。

所述的SBS沥青改性剂为线型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。

所述的橡胶油为环烷基橡胶油。

所述的石油树脂为C9石油树脂。

所述的改性橡胶沥青的制备方法与实施例3改性橡胶沥青的制备方法相同。

实施例6

一种改性橡胶沥青，其按重量份数计包括：

基质沥青 100份；

橡胶粉 40份；

SBS沥青改性剂 5份；

橡胶油 5份；

石油树脂 3份；

轻质碳酸钙 6份。

其中，所述的基质沥青为70号基质沥青。

所述的橡胶粉为斜交胎橡胶粉。

所述的橡胶粉目数为40目。

所述的SBS沥青改性剂为线型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。

所述的橡胶油为环烷基橡胶油。

所述的石油树脂为C9石油树脂。

所述的改性橡胶沥青的制备方法与实施例3改性橡胶沥青的制备方法相同。

实施例7：

一种改性橡胶沥青，其按重量份数计包括：

基质沥青 100份；

橡胶粉 35份；

SBS沥青改性剂 4份；

橡胶油 5份；

石油树脂 4份；

硅灰石粉 7份。

其中，所述的基质沥青为70号基质沥青。

所述的橡胶粉为斜交胎橡胶粉。

所述的橡胶粉目数为40目。

所述的SBS沥青改性剂为线型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。

所述的橡胶油为环烷基橡胶油。

所述的石油树脂为C9石油树脂。

所述的改性橡胶沥青的制备方法为：

步骤S1.将基质沥青加入加热罐中，并将加热罐中的基质沥青加热至190℃；

步骤S2.对加热罐进行保温，并向加热罐中加入橡胶粉和SBS沥青改性剂，同时进行搅拌，使基质沥青、橡胶粉、SBS沥青改性剂熔融混匀；

步骤S3.基质沥青、橡胶粉、SBS沥青改性剂熔融混匀后，向加热罐中加入石油树脂，继续搅拌使石油树脂熔化；

步骤S4.石油树脂熔化后，向加热罐中加入橡胶油，并继续搅拌，使加热罐中的混合物料搅拌均匀；

步骤S5.步骤S4中的混合物料搅拌均匀后，再向加热罐中加入硅灰石粉，继续搅拌并使混合物料搅拌均匀后得改性橡胶沥青。

对比例1：

一种改性橡胶沥青，其按重量份数计包括：

基质沥青 100份；

橡胶粉 40份。

其中，所述的基质沥青为70号基质沥青。

所述的橡胶粉为斜交胎橡胶粉。

所述的橡胶粉目数为40目。

所述的改性橡胶沥青的制备方法为：

步骤S1.将基质沥青加入加热罐中；

步骤S2.对加热罐进行升温，并向加热罐中加入橡胶粉，再通过搅拌拌匀使基质沥青熔化，并使橡胶粉和SBS沥青改性剂熔化于基质沥青中，从而获得改性橡胶沥青。

对比例2：

一种改性橡胶沥青，其按重量份数计包括：

基质沥青 100份；

橡胶粉 40份；

SBS沥青改性剂 4份；

橡胶油 5份；

石油树脂 5份。

其中，所述的基质沥青为70号基质沥青。

所述的橡胶粉为斜交胎橡胶粉。

所述的橡胶粉目数为40目。

所述的SBS沥青改性剂为线型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。

所述的橡胶油为环烷基橡胶油。

所述的石油树脂为C9石油树脂。

所述的改性橡胶沥青的制备方法为：

步骤S1.将基质沥青加入加热罐中；

步骤S2.对加热罐进行升温，并向加热罐中加入橡胶粉和SBS沥青改性剂，再通过搅拌拌匀使基质沥青熔化，并使橡胶粉和SBS沥青改性剂熔化于基质沥青中，从而使基质沥青得到改性处理；其中，加热罐升温后的温度为190±5℃，以确保橡胶粉能够熔化于基质沥青；

步骤S3.向加热罐投加石油树脂，同时搅拌使石油树脂熔化；

步骤S4.向加热罐投加橡胶油，并对加热罐中的混合物料搅拌均匀后得改性橡胶沥青。

对比例3：

一种改性橡胶沥青，其按重量份数计包括：

基质沥青 100份；

橡胶粉 40份；

SBS沥青改性剂 4份；

石油树脂 5份；

轻质碳酸钙 6份。

其中，所述的基质沥青为70号基质沥青。

所述的橡胶粉为斜交胎橡胶粉。

所述的橡胶粉目数为40目。

所述的SBS沥青改性剂为线型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。

所述的橡胶油为环烷基橡胶油。

所述的石油树脂为C9石油树脂。

所述的改性橡胶沥青的制备方法为：

步骤S1.将基质沥青加入加热罐中；

步骤S2.对加热罐进行升温，并向加热罐中加入橡胶粉和SBS沥青改性剂，再通过搅拌拌匀使基质沥青熔化，并使橡胶粉和SBS沥青改性剂熔化于基质沥青中，从而使基质沥青得到改性处理；其中，加热罐升温后的温度为190±5℃，以确保橡胶粉能够熔化于基质沥青；

步骤S3.向加热罐投加石油树脂，同时搅拌使石油树脂熔化；

步骤S4.向加热罐投加轻质碳酸钙，再次搅拌并使加热罐中的混合物料搅拌均匀后得改性橡胶沥青。

将实施例1～7及对比例1～3依据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTGE20-2011中（T 0606～2011）的规定进行软化点测试，依据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTG E20-2011中（T 0604～2011）的规定进行针入度测试（25℃），依据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTG E20-2011中（T 0605～2011）的规定进行延度测试（5℃），依据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTG E20-2011中（T 0620～2000）的规定对沥青60℃时的动力粘度进行测定，依据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTG E20-2011中（T 0625～2011）的规定对沥青180℃时的旋转粘度进行测定，测试结果如表1。

表1.改性橡胶沥青测试结果

结果分析：

对比例1的改性橡胶沥青由于只包括基质沥青和橡胶粉，因而对比例1改性橡胶沥青的高温性能以及抗车辙性能较差，具体体现为表1的测试结果中，对比例1的改性橡胶沥青，其软化点和60℃动力粘度较其它实施例和对比例低；此外，从表1可知，对比例1的改性橡胶沥青高温时的旋转粘度大，不利于改性橡胶沥青的施工。

实施例1～7通过SBS沥青改性剂、橡胶油、石油树脂以及填料的协同作用，能够使改性橡胶沥青的动力粘度和高温性能得到提升，具体体现为表1的测试结果中，实施例1～7改性橡胶沥青的60℃动力粘度较对比例1改性橡胶沥青的大，同时实施例1～7改性橡胶沥青的 25℃针入度值小于对比例1的测试值；此外，实施例1～7通过SBS沥青改性剂、橡胶油、石油树脂以及填料的协同作用，还可使改性橡胶沥青的拉伸性能得到提升，并且，改性橡胶沥青的高温施工粘度能够下降，具体体现为表1的测试结果中，实施例1～7改性橡胶沥青的5℃延度值较对比例1改性橡胶沥青的大，同时实施例1～7改性橡胶沥青的180℃旋转粘度均小于对比例1的测试值。

进一步的，从表1中对比例2和对比例3的测试结果中还能够得知，改性橡胶沥青中未同时引入橡胶油和填料时，改性沥青180℃时的旋转粘度减小幅度小，因而橡胶油和填料的协同作用才能够使改性橡胶沥青在高温时的粘度明显下降。

综上所述，本发明提供了一种改性橡胶沥青及其制备方法，所述改性橡胶沥青通过加入SBS沥青改性剂、石油树脂、橡胶油以及填料，利用SBS沥青改性剂、石油树脂、橡胶油以及填料的协同作用，可使改性橡胶沥青的储存稳定性得到改善，不易离析，同时在夏季高温时，改性橡胶沥青的动力粘度不会下降，不会对改性橡胶沥青的耐高温、抗车辙等性能造成影响，更重要的是，改性橡胶沥青在施工时的高温粘度能够下降，在保证改性橡胶沥青产品质量的同时，能够降低施工难度。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。