本发明属于建筑材料领域，涉及一种沥青混合料添加剂，具体涉及一种利用废弃塑料制备的抗车辙剂及其制备方法。
背景技术：
：沥青路面由于具有表面平整、噪声低、行车安全和舒适性好等优点，在国内外得到广泛应用，我国超过90％的高速公路采用沥青路面。沥青是一种热塑性材料，在高温和载荷下容易变形。我国大部分地区属于夏炎热区，夏季最热月平均最高气温在30℃以上，沥青路面最高温度可达70℃，已超过普通基质沥青的软化点。车辆超重超载使得载重和轮压增加，在上坡、转弯、收费站服务区、城市交通路口或交通缓慢区域使得载荷作用时间增加，高温天气时容易使得沥青路面在高温和载荷下变形，发生车辙、推移、壅包等路面高温病害。使用SBS沥青改性剂或SBS改性沥青可以一定程度缓解沥青路面高温病害。但是SBS改性剂或SBS改性沥青具有较高的生产成本，同时使得沥青高温下年度大幅度提高因而必须在更高的温度下沥青混合料才能拌制与施工。另外一种解决途径就是使用抗车辙剂，这是一种塑料改性剂为主的沥青混合料添加剂。通过嵌挤作用、加筋作用、胶结作用、变形恢复作用使得沥青混合料抵抗高温路面病害能力增强常见的抗车辙剂主要有效成分是聚乙烯和聚丙烯等。废弃塑料是我国常见固体废弃物，由于塑料使用量大、分解困难，在处置不当时形易成了大面积的“白色污染”，如何回收再利用这些废弃的塑料成为目前环保工作的一个重点废弃塑料主要成分为聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯等，是绝佳沥青抗车辙剂原材料。但是废弃塑料老化的塑料丧失塑性，用作抗车辙剂时机械强度及与沥青材料粘附性都较差，在使用过程中老化程度较高，容易脆断，混合料强度降低且容易发生低温断裂且抗疲劳程度有损失，这使得将废弃塑料为原料制成的抗车辙剂加入到沥青混合料之后沥青混合料的低温变形能力较差，在冬季容易产生路面断裂和裂纹。因此需要一种废弃塑料制备抗车辙剂方法，恢复废弃塑料中老化的塑料的工作性能，使用其制备的抗车辙剂加入到沥青混合料既能增强沥青的高温抗车辙能力，同时不影响甚至提高混合料其他性能。技术实现要素：本发明的目的是提供一种利用废弃塑料制备的抗车辙剂及其制备方法，涉及的制备方法简单，所得可使沥青混合料具有良好的高温抗车辙能力，同时可改善沥青混合料的低温变形能力，适合推广应用。为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种利用废弃塑料制备的抗车辙剂，各组分按重量份数计为：废弃塑料90～110份，活化剂5～15份，增溶剂20～30份，活化橡胶粉2～4份，钙粉0～16份。优选的，所述钙粉的添加量为12～16份。上述方案中，所述活化剂为POE塑料或聚乙烯蜡。优选的，所述活化剂为POE塑料时，其掺量为废弃塑料质量的10～15％；活化剂为聚乙烯蜡时，其掺量为废弃塑料质量的5～10％。上述方案中，所述增溶剂为萜烯树脂、C5石油树脂或软化点为80～120℃的C9石油树脂。上述方案中，所述活化橡胶粉由A类细胶粉经高温常压脱硫工艺制备而成，其粒径为40～80目。所述高温常压脱硫工艺为：将A类细胶粉置于常规的连续高温常压脱硫机中，在300～390℃温度下进行高温常压脱硫处理10～20min。上述一种利用废弃塑料制备的抗车辙剂的制备方法，包括如下步骤：1)按配比称取各组分，各组分按重量份数计为：废弃塑料90～110份，活化剂5～15份，增溶剂20～30份，活化橡胶粉2～4份，钙粉0～16份；2)开启螺杆挤出机的温度控制系统，一区加热温度为120～130℃，二区加热温度为135～145℃，三区加热温度155～165℃，四区加热温度为175～185℃，设置螺杆挤出机转速为55～60r/min；将称取好的各组分混合均匀后，加入螺杆挤出机中，经混炼、挤出，得圆柱条状半成品，再经常温水浴冷却、切割，即得所述抗车辙剂。上述方案中，所述步骤2)中切割长度为3～5mm。上述方案中，所述废弃塑料由废弃塑料制品经分拣清洗，熔融、造粒形成的粒径为3～6mm的颗粒。上述方案中，所述废弃塑料制品来源于废弃塑料集散地或废弃塑料加工聚集地的废弃塑料或经三次以上再生处理的再生塑料或老化严重再生处理后性能不能满足正常使用条件的废弃塑料产品。上述方案中，所述废弃塑料制品来源于PE类、PP类、PVE类、PS类或ABS类塑料的农用垃圾、工业垃圾或生活垃圾中塑料薄膜、塑料袋或塑料容器等。本发明的原理为：本发明采用的活化剂可使废弃的老化塑料受到润滑作用，恢复其韧性及抗疲劳能力；活化橡胶粉的加入，可使制备的抗车辙剂的韧性和变形能力进一步提高，在受到反复载荷作用时不容易发生脆断；采用增溶剂提高抗车辙剂在沥青混合料中与沥青的粘附性能，同时一定程度上提升沥青混合料中沥青的粘度，同时增溶剂可促进活化剂、活化橡胶粉在废弃塑料中的分散与相容，提高所得抗车辙剂的整体性能；采用钙粉进一步使所得抗车辙剂便于成型与切割，表现出良好的加工性能。本申请采用的活化剂、活化橡胶粉、增溶剂在废弃塑料中协同作用，有效解决废弃塑料抗疲劳能力极差、容易疲劳断裂，韧性和形变能力不足，亦容易发生脆断和所得抗车辙剂整体性差的问题，将制备的抗车辙剂应用于沥青混合料中，可表现出良好的高温抗车辙能力，并可改善沥青混合料的低温变形能力。本发明的有益效果为：1)采用废弃塑料为主要原材料，利用活化剂使得老化程度较高的废弃塑料恢复活性，同时不易再次老化，涉及的原材料来源广泛，并可有效缓解白色污染问题，真正做到变废为宝。2)本发明所述抗车辙剂可使沥青混合料具有良好的高温抗车辙能力，同时可改善沥青混合料的低温变形能力。3)本发明所述车辙剂与沥青具有非常好的相容性，在沥青混合料正常拌合过程中与集料共同加入即可，在沥青混合料中分散均匀。具体实施方式为了更好的理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。以下实施例中，所述POE塑料美国陶氏提供。实施例1～3中，采用的废弃塑料来源于湖北某废弃塑料集散地回收得到的废弃PE塑料薄膜，将其进行分拣清洗、加热至熔融状态、造粒后即得废弃塑料，其粒径为3～6mm。实施例4～6中，采用的废弃塑料来源于湖北某废弃塑料加工聚集地回收得到的老化严重再生处理后性能不能满足正常使用条件的废弃塑料产品，将其进行分拣清洗、加热至熔融状态、造粒后即得废弃塑料，其粒径为3～6mm。实施例1一种利用老化废弃塑料制备的抗车辙剂，各组分按重量份数计为：老化废弃塑料94份，活化剂12份(POE塑料)，增溶剂22份(萜烯树脂)，活化橡胶粉3份，钙粉14～16份，其制备方法包括如下步骤：按上述重量配比称取各组分，将称取的废弃塑料、POE塑料、萜烯树脂、活化橡胶粉、钙粉混合并搅拌均匀，得混合原料，将混合原料加入螺杆挤出机的料斗中，开启螺杆挤出机温度控制系统，一区的加热温度为125℃，二区加热温度为140℃，三区加热温度160℃，四区加热温度为180℃，设置螺杆挤出机的转速为60r/min，打开料斗开关，混合原料经螺杆挤出机均匀混合，再经混炼、挤出，得圆柱条状半成品，常温水浴冷却，均匀切割成长度3～5mm颗粒，即得所述利用老化废弃塑料制备的抗车辙剂。实施例2一种利用老化废弃塑料制备的抗车辙剂，各组分按重量份数计为：老化废弃塑料102份，活化剂13份(POE塑料)，增溶剂25份(C5石油树脂)，活化橡胶粉3份，钙粉14～16份，其制备方法包括如下步骤：按上述重量配比称取各组分，将称取的废弃塑料、POE塑料、C5石油树脂、活化橡胶粉、钙粉混合并采用搅拌机均匀，得混合原料，共同加入到螺杆挤出机的料斗中，开启螺杆挤出机温度控制系统，一区的加热温度为125℃，二区加热温度为140℃，三区加热温度160℃，四区加热温度为180℃，设置螺杆挤出机的转速为60r/min，打开料斗开关，混合原料经螺杆挤出机均匀混合，再经混炼、挤出，得圆柱条状半成品，常温水浴冷却，均匀切割成长度3～5mm颗粒，即得所述利用老化废弃塑料制备的抗车辙剂。实施例3一种利用老化废弃塑料制备的抗车辙剂，各组分按重量份数计为：老化废弃塑料106份，活化剂14份(POE塑料)，增溶剂26份(C9石油树脂)，活化橡胶粉3份，钙粉14～16份，其制备方法包括如下步骤：按上述重量配比称取各组分，将称取的废弃塑料、POE塑料、C9石油树脂、活化橡胶粉、钙粉混合并采用搅拌机均匀，得混合原料，共同加入到螺杆挤出机的料斗中，开启螺杆挤出机温度控制系统，一区的加热温度为125℃，二区加热温度为140℃，三区加热温度160℃，四区加热温度为180℃，设置螺杆挤出机的转速为60r/min，打开料斗开关，混合原料经螺杆挤出机均匀混合，再经混炼、挤出，得圆柱条状半成品，常温水浴冷却，均匀切割成长度3～5mm颗粒，即得所述利用老化废弃塑料制备的抗车辙剂。实施例4一种利用老化废弃塑料制备的抗车辙剂，各组分按重量份数计为：老化废弃塑料93份，活化剂8份(聚乙烯蜡)，增溶剂23份(萜烯树脂)，活化橡胶粉3份，钙粉14～16份，其制备方法包括如下步骤：按上述重量配比称取各组分，将称取的废弃塑料、聚乙烯蜡、萜烯树脂、活化橡胶粉、钙粉混合并采用搅拌机均匀，得混合原料，共同加入到螺杆挤出机的料斗中，开启螺杆挤出机温度控制系统，一区的加热温度为125℃，二区加热温度为140℃，三区加热温度160℃，四区加热温度为180℃，设置螺杆挤出机的转速为60r/min，打开料斗开关，混合原料经螺杆挤出机均匀混合，再经混炼、挤出，得圆柱条状半成品，常温水浴冷却，均匀切割成长度3～5mm颗粒，即得所述利用老化废弃塑料制备的抗车辙剂。实施例5一种利用老化废弃塑料制备的抗车辙剂，各组分按重量份数计为：老化废弃塑料101份，活化剂10份(聚乙烯蜡)，增溶剂26份(C5石油树脂)，活化橡胶粉3份，钙粉14～16份，其制备方法包括如下步骤：按上述重量配比称取各组分，将称取的废弃塑料、聚乙烯蜡、C5石油树脂、活化橡胶粉、钙粉混合并采用搅拌机均匀，得混合原料，共同加入到螺杆挤出机的料斗中，开启螺杆挤出机温度控制系统，一区的加热温度为125℃，二区加热温度为140℃，三区加热温度160℃，四区加热温度为180℃，设置螺杆挤出机的转速为60r/min，打开料斗开关，混合原料经螺杆挤出机均匀混合，再经混炼、挤出，得圆柱条状半成品，常温水浴冷却，均匀切割成长度3～5mm颗粒，即得所述利用老化废弃塑料制备的抗车辙剂。实施例6一种利用老化废弃塑料制备的抗车辙剂，各组分按重量份数计为：老化废弃塑料108份，活化剂12份(聚乙烯蜡)，增溶剂27份(C9石油树脂)，活化橡胶粉3份，钙粉15份，其制备方法包括如下步骤：按上述重量配比称取各组分，将称取的废弃塑料、聚乙烯蜡、C9石油树脂、活化橡胶粉、钙粉混合并采用搅拌机均匀，得混合原料，共同加入到螺杆挤出机的料斗中，开启螺杆挤出机温度控制系统，一区的加热温度为125℃，二区加热温度为140℃，三区加热温度160℃，四区加热温度为180℃，设置螺杆挤出机的转速为60r/min，打开料斗开关，混合原料经螺杆挤出机均匀混合，再经混炼、挤出，得圆柱条状半成品，常温水浴冷却，均匀切割成长度3～5mm颗粒，即得所述利用老化废弃塑料制备的抗车辙剂。按照《JGTF40-2004》和《JTGE20-2011》所规定的参数要求和实验方法，使用70#基质沥青和符合规定的集料(辉绿岩)、填料(石灰岩矿粉)，按照质量份数70#基质沥青4.5份、集料92.5份、填料3份制备AC-16沥青混合料，按占AC-16沥青混合料的重量0.3％的比例在粗集料拌合过程中分别加入实施例1～6所制备的抗车辙剂，级配要求见表1。同时设置一组不加抗车辙剂的对比例，将所得AC-16沥青混合料分别进行车辙试验、-10℃弯曲蠕变试验、冻融劈裂实验，结果见表2。表1AC-16沥青混合料的级配要求筛孔/mm191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075通过率/％10098.389.173.249.332.219.812.79.66.46.1表2实施例1～6所得抗车辙剂应用于制备AC-16沥青混合料的性能测试结构上述结果表明：本发明所得抗车辙剂有效改善沥青混合料的高温抗车辙能力，并可提高沥青混合料的低温变形能力，对水稳定性影响不大。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干改进和变换，这些都属于本发明的保护范围。当前第1页1 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