本發明一種巴查克羅原油直餾瀝青生產的高粘高彈改性瀝青及其制備方法，屬于改性瀝青技術領域。
背景技術：
近年來，隨著我國的經濟水平不斷提高，人們對出行質量需求不斷提升，交通建設也愈加突顯“環境友好”的理念，具有大空隙特征的排水瀝青路面具有高抗滑性、低噪聲、防止水漂、減輕眩光等優點，成為優秀道路表面特征的最佳路面。
因排水瀝青路面具有粗集料多、孔隙率大的特性，要求瀝青材料具備良好的高溫穩定性、低溫柔性和彈性恢復能力，并且需要瀝青材料與石料具有較高的粘附性和裹覆性。目前國內交通部JTG F40、國標GB/T 30516規范中對高粘高彈改性瀝青指標進行了規范性要求，但普遍來看，60℃動力粘度要求偏低，僅要求不小于20000Pa.s，不能滿足現階段國內大交通量、重載超載車輛比例偏大的現狀。
現有的一些高粘高彈改性瀝青，采用進口TPS高粘改性劑或采用SBS與廢膠粉復合改性的技術手段，上述技術手段存在生產成本高，穩定性差異大等不足。專利申請號200910085235.4公布了一種高粘高彈改性瀝青及其制備方法，但該方法采用復配廢膠粉工藝，在高溫加工過程產生的尾氣對環境影響較大，且由于摻雜廢膠粉，產品在儲存期間，指標衰減速率較快。
其缺點是：
國內常用的高粘高彈改性瀝青一般采用進口瀝青摻配日本TPS高粘改性劑或是國產化的一些高粘改性劑進行生產，成本價格較高，在大比例添加生產情況下，道路建設的成本經濟效益過高。也有部分采用摻入廢膠粉來提升瀝青產品的粘度和軟化點指標，但過多的膠粉摻量對于產品指標穩定性造成較大影響。導致原因：
目前市面上進口、國產的高粘改性劑價格偏高，造成生產成本無法下降，加重了國內道路建設的生產投資成本。采用廢膠粉復配，對生產助劑成本有一定的降低作用，但由于在高溫生產條件下，產生的尾氣對周邊環境影響較大，且過高的膠粉摻量導致產品儲存穩定性差，指標衰減過快。
技術實現要素：
本發明克服了現有技術中的缺點，提供了一種巴查克羅原油直餾瀝青生產的高粘高彈改性瀝青及其制備方法，利用原有的SBS改性瀝青的生產設備，無需進行改造，同時該產品性能穩定，高溫指標軟化點大于85℃，60℃動力粘度(真空毛細管法)大于100000Pa.s，生產成本大幅度降低。
為了解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：
一種巴查克羅原油直餾瀝青生產的高粘高彈改性瀝青，其原料包括：85～90質量份數的基質瀝青，5～10質量份數的SBS改性劑，1～2質量份數的抽出油，2～4質量份數的增延劑，0.1～0.3質量份數的穩定劑。
進一步，所述SBS改性劑為苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，苯乙烯含量為28～30％，分子量8～15萬。
進一步，所述基質瀝青由巴查克羅原油經常減壓蒸餾裝置直餾深拔所得，基質瀝青針入度在25℃時為45～55(0.1mm)。
進一步，所述的原油為巴查克羅原油。
進一步，所述增延劑是一種以酯類、醇類、脂肪酸類化合物為主要成分的混合物。
進一步，所述抽出油的芳香分含量為70％以上，100℃運動粘度不小于30cst。
進一步，所述穩定劑以硫類交聯劑和特種改性樹脂類穩定劑為主，并添加丁苯類交聯助劑和無機鹽。
一種巴查克羅原油直餾瀝青生產的高粘高彈改性瀝青的制備方法，包括以下步驟：
1)利用巴查克羅原油制備基質瀝青，經常減壓蒸餾裝置深拔直餾，基質瀝青在25℃針入度控制為45～55(0.1mm)；
2)將基質瀝青加溫到185～195℃，然后加入SBS改性劑、增延劑、抽出油和穩定劑，并在以下工藝條件下進行反應，得到所述的高粘高彈改性瀝青產品：
A、剪切溫度為185℃-195℃；
B、發育溫度為180℃～185℃；
C、儲存溫度為155℃～160℃
與現有技術相比，本發明的有益效果是：
本發明所述一種巴查克羅原油直餾瀝青生產的高粘高彈改性瀝青及其制備方法，具有成本低，60℃粘度大于100000Pa.s，是一種性能優良的瀝青結合料，可應用到橋面鋪裝、排水路面、透水路面，能有效提高瀝青混合料的耐久性，完全滿足排水瀝青混合料的使用要求，拌和出的瀝青混合料抗水損、抗車轍和抗飛散性能優異。
具體實施方式
以下對本發明的優選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優選實施例僅用于說明和解釋本發明，并不用于限定本發明。
配料：高粘高彈改性瀝青包括基質瀝青和添加劑，添加劑中包含SBS改性、抽出油、增延劑和穩定劑，基質瀝青由巴查克羅原油經常減壓裝置直餾深拔，定制化生產，針入度指標控制45～55(0.1mm)。
生產工藝：將巴查克羅原油經蒸餾裝置深拔直餾，獲得定制基質瀝青原料。基質瀝青為88份，然后加入添加劑進行改性，其中，添加劑中包含有線型SBS改性劑質量份數為7.5份、抽出油的質量份數為1.5份、增延劑的質量份數為2.8份和穩定劑的質量份數為0.2份。然后，將基質瀝青和添加劑在剪切溫度195℃，發育溫度為185℃，儲存溫度為170℃下采用高濃度預混法進行反應制得高粘高彈改性瀝青。
生產過程中的反應裝置為改性瀝青生產裝置，采用四罐三磨，半自動化生產，生產工藝特點為高溫剪切、降溫成化、低溫儲存，具有溶脹充分、分布均勻、長時間儲存、質量穩定等優點。
上述實施例得到的高粘高彈改性瀝青產品，依據中華人民共和國行業標準《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》(JTG E20-2011)進行性能檢測，主要性能指標見表1。
表1 高粘高彈改性瀝青分析數據
通過表1得知，本發明改性瀝青的性能完全滿足中華人民共和國住房和城鄉建設部CJJ/T 190-2012規范要求，具有高于100000Pa.s的動力粘度。
此外，本發明的高粘高彈改性瀝青還具有良好的存儲穩定性。
本發明中加入的增延劑含有大量羥基、酯基、羧基，這些官能團本身有抗熱氧老化的功能，可以提高瀝青的低溫塑性，因而能有效的提升瀝青的低溫延度，且該混合物中的羥基、羧基等官能團還可以與瀝青中瀝青質、膠質中羧基或羥基發生酯化反應，可有效提高瀝青低溫塑性。
所述的增延劑是一種以酯類、醇類、脂肪酸類化合物為主要成分的混合物，常溫下為黑褐色粘稠狀液體，100℃運動粘度為10～30mm2/s(平均分子量越低，粘度越低，耐低溫性越好，但耐熱性越差，閃點越低；平均分子量越高，粘度越高，耐低溫性越較差)。原理主要為以下幾點：1、該混合物分子中含有大量羥基、酯基、羧基，這些官能團本身有抗熱氧老化的功能；2、該混合物可以提高瀝青的低溫塑性，因而提高瀝青的低溫延度；3、該混合物中的羥基、羧基等官能團可以與瀝青中瀝青質、膠質中羧基或羥基發生酯化反應，生成的酯化物也有提高瀝青低溫塑性的作用。
本發明中加入的增延劑可替代同比例的相容劑添加量，對于生產助劑成本的影響極小。
本發明中裝置生產過程應用大容量的中間溶脹罐(30m3)，采用SBS改性劑高濃度預混，先剪切后溶脹再剪切工藝，有效提高生產效率，改善SBS改性劑在瀝青的分散。
本發明中的穩定劑母液法添加，將粉狀穩定劑預先與基質瀝青混合均勻，以液態形式進入到成品發育罐，加以攪拌的輔助手段，增加反應強度，確保成品在發育6小時內指標合格，體系穩定，滿足長距離運輸需求。
穩定劑能夠引發SBS的交聯反應，促使分散的SBS形成穩定的空間網絡結構，防止SBS和瀝青分離。同時，穩定劑引發SBS與瀝青發生接枝反應。
本發明中采用的瀝青原料為巴查克羅原油直餾所得，定制生產，關鍵性指標針入度控制在45～55(0.1mm)。
本發明中的增延劑在確保高粘高彈瀝青產品高溫性能穩定條件下有效提升高粘高彈改性瀝青的低溫延度指標，在同等條件下，增延劑的添加還能降低相容劑的添加量，可在確保滿足產品指標的前提下，降低生產成本。
本發明的高粘高彈改性瀝青與添加TPS等高粘高彈改性瀝青相比，生產成本大幅度降低，與摻配廢膠粉制作的高粘高彈改性瀝青相比，成本相當，但生產過程中尾氣有毒有害物質大大降低，保障生產操作人員健康安全。
最后應說明的是：以上僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，盡管參照實施例對本發明進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換，但是凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。