专利名称：一种热贮存稳定的聚乙烯改性沥青材料及制备方法
发明所属领域本发明是关于一种聚乙烯改性沥青材料及其制备方法。
现有技术背景国产普通道路沥青大多蜡含量高，温度敏感性大，低温易脆裂、高温易流动，造成沥青路面出现车辙、拥包、龟裂、剥离、坑洞等早期破坏，难以适应我国高速发展的道路建设的需求。国内外大量研究发现，用聚合物改性沥青是提高沥青路用技术性能的有效途径之一。
目前用于改性沥青的聚合物主要包括热塑性弹性体、树脂类、橡胶类等，其中有关苯乙烯-丁二烯嵌段聚合物(SBS)(USP 4,145,322、USP 5371121)、聚乙烯(PE)(USP 5,494,966、)、丁苯橡胶(SBR)(USP 3,634,293)等改性沥青的研究较多，在这些改性剂中，废旧聚乙烯是一种既能良好改善沥青性能，又价格低廉有利环保的外掺剂，因此倍受瞩目。但是废旧聚乙烯与沥青在分子量、极性、密度、溶度参数等存在较大差异，因而在热贮存时会发生相分离，降低改性沥青的使用性和工作性。
为避免离析的发生，Novophalt(USP 4,314,921)采用现场配制使用的方法，该方法需要专用设备。中国专利00108269.9公开了一种组合物，包括羧酸化的聚乙烯、聚丁二烯、端胺基丁二烯-丙烯腈共聚物、硫等多种物质，可稳定低剂量的高密度、低密度聚乙烯改性沥青，不能稳定废旧聚乙烯改性沥青，制作工艺复杂，生产成本高，产业化困难。
发明的目的本发明的目的在于提供一种适于高温地区应用的改性沥青材料及其制备方法，该材料具有抗车辙、抗水损害等特点，是一种优质、价廉的环保型路用材料。
发明的内容本发明是一种热贮存稳定的聚乙烯改性沥青材料，含有石油沥青、聚乙烯改性剂以及含磷化合物。聚乙烯改性剂可以是高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、废旧聚乙烯等中的一种，用量为沥青量的1％～15％。含磷化合物作为助剂，可以是多聚磷酸、磷酸、亚磷酸、改性多磷酸和磷酸酯类化合物中的一种或多种混合物，含磷量为沥青量的0.2％～1.2％。
制备方法包括以下步骤一、在135℃～180℃熔融基质沥青中加入0.2％～1.2％含磷化合物，充分搅拌，时间10～60分钟。
二、在165℃～195℃熔融基质沥青加入1％～15％聚乙烯，通过剪切机或胶体磨等设备将聚乙烯分散到沥青中，时间20～60分钟。
本发明是这样实现的，在热熔的国产普通交通沥青中加入适量助剂，在沥青各组分组成发生变化的同时，改善了基质沥青的沥青结构，增大了基质沥青的粘度，此时加入聚乙烯改性剂，经剪切作用，改性剂能够均匀分散于沥青中，在没有搅拌的情况下于163℃贮存48小时后未发现改性剂聚集现象，上、下层软化点差小于2.5℃。附
图1、附图2分别是不加助剂、加入助剂时废旧聚乙烯改性沥青荧光显微镜照片(放大倍数400倍)，可见加入助剂后改性剂粒度减小、分散均匀，界面模糊，这些对于增强改性沥青的使用性能及贮存稳定性无疑具有良好的促进作用。
发明的优点本发明是在基质沥青中预先加入助剂，改善沥青的胶体结构，提高沥青的密度和粘度，有利于改性剂的分散，并有效地阻止改性剂的再聚集。与以往的改性方法相比，本发明具有如下显著优点(1)有效地提高了聚乙烯改性沥青的热贮存稳定性，显著改善了国产普通交通沥青的技术性能，符合我国交通部规定的道路用沥青材料性能指标(即《公路改性沥青路面施工技术规范》JTJ036-1998)。(2)由于采用国产普通交通沥青和废旧聚乙烯为原料，大大降低了改性沥青的生产成本，同时在环境保护方面也可产生较大的社会效益。
实施例1～7将500克沥青加热至流动，加入适量助剂，在180℃下反应30分钟，再加入适量聚乙烯，于170～180℃高速剪切30分钟，得到改性沥青，按交通部《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ052-2000)中相关试验规程测试其性能，结果列于下表。
权利要求
1.一种热贮存稳定的聚乙烯改性沥青材料，含有石油沥青和改性剂聚乙烯，其特征在于包含有含磷量为沥青量0.2％～1.2％的含磷化合物。
2.根据权利要求1所述的热贮存稳定的聚乙烯改性沥青材料，其特征在于所述的聚乙烯改性剂可以是高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、废旧聚乙烯等中的一种或多种，用量为沥青量的1％～15％。
3.根据权利要求1所述的热贮存稳定的聚乙烯改性沥青材料，其特征在于含磷化合物可以是多聚磷酸、磷酸、亚磷酸、改性多磷酸和磷酸酯类化合物中的一种或多种混合物。
4.一种用于热贮存稳定的聚乙烯改性沥青材料的制备方法，其特征在于该方法包含以下步骤(1)、在135℃～200℃熔融基质沥青中加入0.2％～1.2％含磷化合物，充分搅拌，时间10～90分钟。(2)、在165℃～195℃熔融基质沥青加入1％～15％聚乙烯，通过剪切机或胶体磨等设备将聚乙烯分散到沥青中，时间20～80分钟。
5.根据权力要求4所述的制备方法，其特征在于步骤(1)的搅拌时间为30～60分钟。
6.根据权力要求4所述的制备方法，其特征在于步骤(1)的沥青温度为150℃～190℃。
7.根据权力要求4所述的制备方法，其特征在于步骤(1)中所述含磷化合物含磷量为沥青量的0.3％～1.0％。
8.根据权力要求4所述的制备方法，其特征在于步骤(2)中所述聚乙烯添加时为沥青量的1％～10％。
全文摘要
一种聚乙烯改性沥青材料及其制备方法。本发明提供了一种热储存稳定的聚乙烯改性沥青材料及其制备方法。通过加入含磷化合物作为助剂，使聚乙烯改性沥青在热储存条件下不发生离析，改性沥青的技术性能符合我国交通部规定的道路用沥青材料性能指标(即《公路改性沥青路面施工技术规范》JTJ036－1998)要求。其制备方法是先在沥青中加入助剂，搅拌均匀后加入聚乙烯改性剂，通过剪切搅拌设备将改性剂分散至沥青中，即得到热储存稳定的聚乙烯改性沥青。
文档编号C08K3/00GK1673281SQ200410029599
公开日2005年9月28日 申请日期2004年3月26日 优先权日2004年3月26日
发明者杜月宗, 宋晓燕, 赵可 申请人:天津市市政工程研究院