抗车辙剂及沥青混合料的制作方法
【专利摘要】抗车辙剂，由熔点为80-160摄氏度的聚乙烯和/或聚丙烯，单脂肪酸失水山梨醇酯和填料组成，所述的填料选占抗车辙剂总质量的10-15%。通过使用聚烯烃和表面活性剂，包覆填料，使得填料成为聚合物网络的活性点，催化促进聚烯烃与沥青形成网络交联结构，减少沥青受到车辆的影响出现车辙，在高温制备时，包覆的填料降低沥青的粘度。
【专利说明】抗车辙剂及沥青混合料
【技术领域】
[0001] 本发明涉及抗车辙剂，还涉及含有该抗车辙剂的浙青混合料，具体涉及IPC分类 号 C08L95/00。
【背景技术】
[0002] 在汽车道或停车场、货物堆场、人行道等的铺设中，由于铺设比较容易，且从铺设 作业开始到交通运输开始为止的时间短，所以大多进行了使用浙青混合物的浙青铺设。该 浙青铺设通过利用浙青结合集料形成的浙青混合物来铺设路面，具有良好的硬度和耐久 性。
[0003] 然而，浙青路面的底层浙青未经过改性，抗车辙性不高。
【发明内容】
[0004] 为了解决上述技术问题，第一方面，本发明提供一种抗车辙剂，由熔点为80-160 摄氏度的聚乙烯和/或聚丙烯，单脂肪酸失水山梨醇酯和填料组成，所述的填料选占抗车 辙剂总质量的10-15%。
[0005] 根据第一方面所述的抗车辙剂，所述聚乙烯和/或聚丙烯占抗车辙剂总质量的 75-85%。
[0006] 根据第一方面所述的抗车辙剂，所述的聚乙烯与聚丙烯的质量比为2-3:1。
[0007] 根据第一方面所述的抗车辙剂，所述的脂肪酸失水山梨醇酯占抗车辙剂总质量的 0·5-10%。
[0008] 根据第一方面所述的抗车辙剂，所述填料选自碳酸钙、二氧化硅、二氧化钛中的一 种或几种。
[0009] 根据第一方面所述的抗车辙剂，所述填料为二氧化钛。
[0010] 第二方面，本发明提供抗车辙剂的制备方法，包括以下步骤： 提供第一方面的抗车辙剂； 将聚乙烯和/或聚丙烯，单脂肪酸失水山梨醇酯和填料升温至140-160摄氏度，充分混 合分散，使得聚乙烯和/或聚丙烯、单脂肪酸失水山梨醇酯包覆填料，得到抗车辙剂。
[0011] 第三方面，本发明提供浙青混合料，包括第一方面的抗车辙剂。
[0012] 根据第三方面所述的浙青混合料，所述抗车辙剂占浙青混合料总质量的0. 1%_1%。
[0013] 制备得到的抗车辙剂的熔点在120-150摄氏度之间。优选130-140摄氏度之间。 通过使用聚烯烃和表面活性剂，包覆填料，使得填料成为聚合物网络的活性点，催化促进聚 烯烃与浙青形成网络交联结构，减少浙青受到车辆的影响出现车辙，在高温制备时，包覆的 填料降低浙青的粘度。
[0014]
【具体实施方式】
[0015] 抗车辙剂，由熔点为80-160摄氏度的聚乙烯和/或聚丙烯，单脂肪酸失水山梨醇 酯和填料组成，所述的填料占抗车辙剂总质量的10-15%。
[0016] 通过使用聚烯烃和表面活性剂，包覆填料，使得填料成为聚合物网络的活性点，催 化促进聚烯烃与浙青形成网络交联结构，减少浙青受到车辆的影响出现车辙，在高温制备 时，包覆的填料降低浙青的粘度。
[0017] 作为一种优选的实施例，本发明的聚丙烯可以含有的其他共聚体成分的烯烃单 元，可以从例如乙烯、丁烯、戊烯、己烯、辛烯、癸烯、环丁烯、环己烯、和它们的衍生物中选择 具有适宜的烯类双键的单体单元。其中，优选乙烯、丁烯、戊烯、己烯、辛烯等单烯烃单体，更 优选乙烯或丁烯。
[0018] 作为一种优选的实施例，本发明的聚乙烯可以列举高密度聚乙烯系树脂、中密度 聚乙烯系树脂、低密度聚乙烯系树脂、直链状低密度聚乙烯系树脂等。
[0019] 另外，也可以将多种密度互不相同的直链状低密度聚乙烯系树脂掺合而使用。
[0020] 并且，也可以在直链状低密度聚乙烯系树脂中掺合使用选自由高密度聚乙烯系树 月旨、中密度聚乙烯系树脂及低密度聚乙烯系树脂所组成的群中的一种以上的树脂。
[0021] 作为本发明所使用的直链状低密度聚乙烯系树脂，例如更优选熔点为115°c以上、 130°C以下，密度为0. 915g/cm3以上、0. 940g/cm3以下，熔融指数为0. lg/ΙΟ分钟以上、 5g/10分钟以下的树脂。熔融指数，是根据ASTM D1238,在温度190°C、负载2. 16kg下测得 的值。
[0022] 本发明所使用的直链状低密度聚乙烯系树脂可以含有除乙烯以外的可以与乙烯 共聚的共聚单体。作为可以与乙烯共聚的共聚单体，可以使用碳数为4以上、18以下的 α -烯经，例如可以列举1- 丁烯、1-戊烯、1-己烯、3, 3-二甲基-1- 丁烯、4-甲基-1-戊烯、 4, 4-二甲基-1-戊烯、1-辛烯等。这些共聚单体可以仅使用一种，也可以并用两种以上。
[0023] 作为本发明所使用的低密度聚乙烯系树脂，例如更优选熔点为KKTC以上、120°C 以下，密度为〇.910g/cm3以上、0.930g/cm3以下，熔融指数为0· lg/10分钟以上、100g/10 分钟以下的树脂。是根据ASTM D1238,在温度190°C、负载2. 16kg下测得的值。
[0024] 本发明所使用的低密度聚乙烯系树脂可以含有除乙烯以外的可以与乙烯共聚的 共聚单体。作为可以与乙烯共聚的共聚单体，可以使用碳数为4以上、18以下的α-烯烃， 例如可以列举1- 丁烯、1-戊烯、1-己烯、3, 3-二甲基-1- 丁烯、4-甲基-1-戊烯、4, 4-二甲 基-1-戊烯、1-辛烯等。这些共聚单体可以仅使用一种，也可以并用两种以上。
[0025] 根据第一方面所述的抗车辙剂，所述聚乙烯和/或聚丙烯占抗车辙剂总质量的 75-85%。具体地，可以选择占抗车辙剂总质量的75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、 84%、85%。高于85%，则填料太少，无法形成足够多的活性结点，无法形成足够多的弹性网络， 而少于75%，则填料间的吸附加强，同时浙青与填料的接触点增多，影响弹性网络的形成，浙 青路面更易受到汽油等的影响而发生开裂。
[0026] 根据第一方面所述的抗车辙剂，所述的聚乙烯与聚丙烯的质量比为2-3:1。具体 地，如2:1、2. 2:1、2. 4:1、、2. 8:1、2. 6:1、3:1。本发明的研究人员通过大量的实验发现，聚丙 烯与聚乙烯互相配合，可以获得更好的改性效果。其可能的原因为聚乙烯的熔点较低，而聚 丙烯熔点较高，且分子链具有一定的刚性，刚性的分子链段更加有利于提高填料在本发明 的作用。
[0027] 根据第一方面所述的抗车辙剂，所述的单脂肪酸失水山梨醇酯占抗车辙剂总质量 的 0· 5-10%。具体地，占抗车辙剂总质量的 0· 5%、0· 6%、0· 8%、1%、1· 2%、1· 5%、1· 8%、2%、2· 2%、 2. 5%、2. 8%、3%。脂肪酸失水山梨醇酯能够吸附或络合在填料表面，同时长链段的脂肪酸能 够与聚乙烯聚丙烯有很好的缠绕相容，能够提高聚乙烯聚丙烯的包覆效果，在浙青改性和 使用的高温下，还能保持很好的包覆，抑制浙青对填料的影响，保持改性剂的结构稳定。本 发明的发明人经过大量的实验，选择脂肪酸失水山梨醇酯有利于实现本发明的目的。
[0028] 作为一种优选的实施例，本发明所述的可以优选不饱和单脂肪酸失水山梨醇酯， 如油酸失水山梨酸醇酯，亚油酸失水山梨酸醇酯。不饱和双键在高温的制备过程中与聚丙 烯聚乙烯发生交联，进一步保持了改性剂的结构稳定。
[0029] 根据第一方面所述的抗车辙剂，所述填料选自碳酸钙、二氧化硅、二氧化钛中的一 种或几种。作为活性结点，本发明的研究人员发现二氧化钛作为活性结点具有更好的效果。 根据第一方面所述的抗车辙剂，所述填料为二氧化钛。
[0030] 第二方面，本发明提供抗车辙剂的制备方法，包括以下步骤： 提供第一方面的抗车辙剂； 将聚乙烯和/或聚丙烯，单脂肪酸失水山梨醇酯和填料升温至140-160摄氏度，充分混 合分散，使得聚乙烯和/或聚丙烯、单脂肪酸失水山梨醇酯包覆填料，得到抗车辙剂。
[0031] 具体地，可以采用挤出机造粒的方法制备抗车辙剂，制备本发明所述的抗车辙剂， 其具体步骤为：将各组成按重量比例在140-160°c下剪切研磨混合均匀，通过双螺杆挤出 机挤出造粒，通过切粒机切粒，得抗车辙剂。
[0032] 第三方面，本发明提供浙青混合料，包括第一方面的抗车辙剂。
[0033] 根据第三方面所述的浙青混合料，所述抗车辙剂占浙青混合料总质量的0. 1%_1%。
[0034] 浙青混合料的制备方法，包括以下步骤： 提供浙青、集料和以及权利要求1-6中任意一项权利要求所述的抗车辙剂； 将浙青混合料升温至150-200摄氏度，得到浙青混合料。
[0035] 评价方法： 针入度，25摄氏度，100g，5s，单位0. 1mm，试验方法：T0604-2011。
[0036] 60摄氏度动力粘度，单位Pa · S，试验方法：T0620-2000。
[0037] 135摄氏度运动粘度，单位IO4Pa · S，试验方法：T0625-2011。
[0038] 实施例1 抗车辙剂，按重量百分比计，其原料组成为：聚乙烯废弃物50份，聚丙烯废弃物35份， 纳米碳酸钙12份，单硬脂酸失水山梨醇酯3份。抗车辙剂的具体制备方法为：将上述组分 按重量比例在170°C下剪切研磨混合均匀，通过双螺杆挤出机挤出造粒，通过切粒机切粒， 得抗车辙剂。以上述制得的抗车辙剂、浙青及集料为原料，制得浙青混合料：将集料石灰岩 加热至190摄氏度，加入前述制得的抗车辙剂，搅拌5-6秒，喷入浙青AC-20 (用量为浙青混 合料的7%)，搅拌10-20秒，得到浙青混合料。抗车辙剂用量为浙青混合料的0. 4%。
[0039] 实施例2 抗车辙剂，按重量百分比计，其原料组成为：聚乙烯废弃物60份，聚丙烯废弃物20份， 纳米二氧化钛15份，单硬脂酸失水山梨醇酯5份。抗车辙剂的具体制备方法为：将上述组分 按重量比例在170°C下剪切研磨混合均匀，通过双螺杆挤出机挤出造粒，通过切粒机切粒， 得抗车辙剂。以上述制得的抗车辙剂、浙青及集料为原料，制得浙青混合料：将集料石灰岩 加热至190摄氏度，加入前述制得的抗车辙剂，搅拌5-6秒，喷入浙青AC-20 (用量为浙青混 合料的7%)，搅拌10-20秒，得到浙青混合料。抗车辙剂用量为浙青混合料的0. 2%。
[0040] 实施例3 抗车辙剂，按重量百分比计，其原料组成为：聚乙烯废弃物60份，聚丙烯废弃物25份， 气相二氧化硅10份，单硬脂酸失水山梨醇酯5份。抗车辙剂的具体制备方法为：将上述组分 按重量比例在170°C下剪切研磨混合均匀，通过双螺杆挤出机挤出造粒，通过切粒机切粒， 得抗车辙剂。以上述制得的抗车辙剂、浙青及集料为原料，制得浙青混合料：将集料石灰岩 加热至190摄氏度，加入前述制得的抗车辙剂，搅拌5-6秒，喷入浙青AC-20 (用量为浙青混 合料的7%)，搅拌10-20秒，得到浙青混合料。抗车辙剂用量为浙青混合料的0. 8%。
[0041] 实施例4 抗车辙剂，按重量百分比计，其原料组成为：聚乙烯60份，聚丙烯25份，纳米碳酸钙10 份，单油脂酸失水山梨醇酯5份。抗车辙剂的具体制备方法为：将上述组分按重量比例在 170°C下剪切研磨混合均匀，通过双螺杆挤出机挤出造粒，通过切粒机切粒，得抗车辙剂。以 上述制得的抗车辙剂、浙青及集料为原料，制得浙青混合料：将集料石灰岩加热至190摄氏 度，加入前述制得的抗车辙剂，搅拌5-6秒，喷入浙青AC-20 (用量为浙青混合料的7%)，搅 拌10-20秒，得到浙青混合料。抗车辙剂用量为浙青混合料的0. 4%。
[0042] 实施例5 抗车辙剂，按重量百分比计，其原料组成为：聚乙烯废弃物60份，聚丙烯废弃物25份， 纳米碳酸钙12份，单亚油脂酸失水山梨醇酯3份。抗车辙剂的具体制备方法为：将上述组分 按重量比例在170°C下剪切研磨混合均匀，通过双螺杆挤出机挤出造粒，通过切粒机切粒， 得抗车辙剂。以上述制得的抗车辙剂、浙青及集料为原料，制得浙青混合料：将集料石灰岩 加热至190摄氏度，加入前述制得的抗车辙剂，搅拌5-6秒，喷入浙青AC-20 (用量为浙青混 合料的7%)，搅拌10-20秒，得到浙青混合料。抗车辙剂用量为浙青混合料的0. 4%。
[0043] 对比例1 抗车辙剂，按重量百分比计，其原料组成为：聚乙烯废弃物70份，纳米碳酸钙30份，单 硬脂酸失水山梨醇酯2份。抗车辙剂的具体制备方法为：将上述组分按重量比例在170°C下 剪切研磨混合均匀，通过双螺杆挤出机挤出造粒，通过切粒机切粒，得抗车辙剂。以上述制 得的抗车辙剂、浙青及集料为原料，制得浙青混合料：将集料石灰岩加热至190摄氏度，力口 入前述制得的抗车辙剂，搅拌5-6秒，喷入浙青AC-20(用量为浙青混合料的7%)，搅拌10-20 秒，得到浙青混合料。
[0044] 对比例2 以浙青及集料为原料，制得浙青混合料：将集料石灰岩加热至190摄氏度，加入前述制 得的抗车辙剂，搅拌5-6秒，喷入浙青AC-20 (用量为浙青混合料的7%)，搅拌10-20秒，得 到浙青混合料。 「00451 定施仿Ih -5.对比例的桦能加下
【权利要求】
1. 抗车辙剂，由聚乙烯和/或聚丙烯，单脂肪酸失水山梨醇酯和填料组成，所述聚乙 烯、聚丙烯熔点为80-160摄氏度，所述的填料的质量为抗车辙剂总质量的10-15%。
2. 根据权利要求1所述的抗车辙剂，所述聚乙烯和/或聚丙烯的质量为抗车辙剂总质 量的 75-85%。
3. 根据权利要求1所述的抗车辙剂，所述的聚乙烯与聚丙烯的质量比为2-3:1。
4. 根据权利要求1所述的抗车辙剂，所述的脂肪酸失水山梨醇酯的质量为抗车辙剂总 质量的0. 5-10%。
5. 根据权利要求1所述的抗车辙剂，所述填料选自碳酸钙、二氧化硅、二氧化钛中的一 种或几种。
6. 根据权利要求1所述的抗车辙剂，所述填料为二氧化钛。
7. 抗车辙剂的制备方法，包括以下步骤： 提供权利要求1-6中任意一项权利要求所述的抗车辙剂； 将聚乙烯和/或聚丙烯，单脂肪酸失水山梨醇酯和填料升温至140-160摄氏度，充分混 合分散，使得聚乙烯和/或聚丙烯、单脂肪酸失水山梨醇酯包覆填料，得到抗车辙剂。
8. 浙青混合料，包括权利要求1-6中任意一项权利要求所述的抗车辙剂。
9. 根据权利要求8所述的浙青混合料，所述抗车辙剂占浙青混合料总质量的0. 1%-1%。
10. 浙青混合料的制备方法，包括以下步骤： 提供浙青、集料和以及权利要求1-6中任意一项权利要求所述的抗车辙剂； 升温至150-200摄氏度，得到浙青混合料。
【文档编号】C08K3/26GK104403334SQ201410656307
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月18日 优先权日:2014年11月18日
【发明者】严维杰, 吕琳薇, 吕桂兴 申请人:无锡众鑫拉链有限公司