专利名称：聚乙烯改性沥青母粒及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种改性沥青母粒及其制备方法，特别是涉及一种聚乙烯改性沥青母粒及其制备方法。
本发明聚乙烯改性沥青母粒的组分按重量份计包括高分子聚合物50～85，沥青10～35，接枝改性物0.5～3.0，化学引发剂0.1～1.0，交联剂1.0～3.0，增容剂1.0～4.0，助剂0.1～8.0。其中，高分子聚合物是聚乙烯或聚乙烯与聚烯烃弹性体的混合物，配合比例按重量份计是，聚乙烯∶聚烯烃弹性体＝100∶0～30。聚烯烃弹性体是APAO、POE、SBS、EVA及胶粉等物质，用于改善沥青的物理化学性能；沥青可为多种牌号，如国内的国创一号、YH801、YH792等，国外的D4463、SLOPRENE系列等；接枝改性物是长链或非长链不饱和羧酸及其酯类中的一种或一种以上。如长链烷基顺酐、马来酸酐、偶连马来酸酐、马来酸二丁酯、衣康酸、十八烯酸等用于改善聚合物与沥青的反应性；化学引发剂是有机过氧化类引发剂。如DCP、BPO、二叔丁基过氧化物、DTBP、过氧化月桂酰等，用于引发产生反应活性中心；交联剂是硫粉、芳基二硫化物及其取代物、二硫化物中的至少一种。如二(4-硝基苯、甲基秋兰姆二硫化物等，作用是引起沥青交联；增容剂是酯类物质。如硬脂酸、硬脂酸正丁酯、单硬脂酸甘油酯、马来酸二酯等，作用是高合物和沥青分散性、相容性更好；助剂是光稳定剂、抗氧剂、抗剥离剂，在母粒中的配合比例按重量份计是，光稳定剂0.1～1.0，抗氧剂0.1～2.0，抗剥离剂1.0～5.0。其中，光稳定剂用于改善抗紫外线性能，是水扬酸酯类、二苯甲酮类、苯并三唑类等，如水扬酸对叔丁基苯酯TBS、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮UV-21、苯并三唑UV-320、UV-531等。抗氧剂用于提高其抗老化性能，是受阴酚类或受阻氨类物质，如二叔丁基苯酚、246、264、防老剂甲、防老剂丁、防老剂AP、防老剂H等。抗剥离剂的作用是保证沥青与石料粘结良好，不脱落，是金属皂类、有机胺类、滑石粉等，如硬脂酸钙、硬脂酸钡、DTA、TTA等。
本发明聚乙烯改性沥青母粒的制备方法是先将高聚物与助剂在混合机内混合均匀；将沥青加热熔融待用；最后各原料组分分区送入二阶双螺杆挤出机中挤出，并控制各区温度，制得改性沥青母粒。其中，二阶双螺杆挤出机为现有技术，它是一种经改进后的双螺杆挤出机，有多个加料孔，用于在不同的物料状态下加入相关组分，具有超强分散性、反应能力及物料停留时间的可控性，本发明改性母粒的制备通过该挤出机完成。二阶双螺杆挤出机的温度设置为，第一阶温度设置是一至三区温度130～170℃，四至六区温度140～180℃，七至九区温度110～155℃。物料在第一阶停留时间为5～15分钟；第二阶温度控制为一、二区温度120～160℃，三、四区温度120～170℃，五区温度110～150℃，物料在第二阶停留时间为5～15分钟。原料组分的加入步骤是，首先将高聚物与助剂的混合物加入二阶双螺杆挤出机第一阶机头，当物料通过第三区时连续加入引发剂，通过第五区时连续加入接枝物，通过第第七区时连续加入沥青、交联剂和增容剂；然后物料再从二阶双螺杆挤出机第二阶挤出，制得改性沥青母。二阶双螺杆挤出机的真空度为0.02～0.06Mpa。
本发明聚乙烯改性沥青母粒及其制造方法的优点在于通过化学接枝和交联反应，改善了沥青的温度敏感性，提高软化点，降低脆化温度，增强抗裂耐磨性，产品运输方便，主要用于高等级路面施工。由于在制造方法中采用二阶双螺杆挤出机，使聚合物改性剂在沥青中争分散均匀，并发生化学接枝反应，形面均一稳定的相态，改性效果优良，整个生产过程在一台设备上完成，工序简单，流程短，成本较低，特别适合用于高含蜡量沥青的改性。
具体实施例方式
实施例1本发明聚乙烯改性沥青母粒的组分按重量份计配比如下PE85沥青(YH801) 15接枝改性物(长链烷基顺酐) 1.0化学引发剂(DCP) 0.2交联剂(二4-硝基苯二硫化物)2.5增容剂(硬脂酸)1.5光稳定剂(TBS) 0.8抗氧剂(二叔丁基苯酚) 0.5抗剥离剂(硬脂酸钙)2.0将PE与助剂在混合机内混合均匀，并熔融沥青，按上述要求控制好二阶双螺杆挤出机真空度及各区温度。首先将高聚物与助剂的混合物加入二阶双螺杆挤出机第一阶机头，当物料通过第三区时连续加入引发剂，通过第五区时连续加入接枝物，通过第第七区时连续加入沥青、交联剂和增容剂；然后物料再从二阶双螺杆挤出机第二阶挤出，制得改性沥青母。其性能指标如表1所示。
实施例2本发明聚乙烯改性沥青母粒的组分按重量份计配比如下高聚物(PE100份，SBS20份) 60沥青(YH792) 30接枝改性物(顺酐) 2.5
化学引发剂(BPO) 1.0交联剂(硫粉)2.0增容剂(马来酸二酯) 2.5光稳定剂(UV-531)0.1抗氧剂(防老剂H) 2.0抗剥离剂(滑石粉)4.0将高聚物与助剂在混合机内混合均匀，并熔融沥青，按上述要求控制好二阶双螺杆挤出机真空度及各区温度。首先将高聚物与助剂的混合物加入二阶双螺杆挤出机第一阶机头，当物料通过第三区时连续加入引发剂，通过第五区时连续加入接枝物，通过第第七区时连续加入沥青、交联剂和增容剂；然后物料再从二阶双螺杆挤出机第二阶挤出，制得改性沥青母。其性能指标如表1所示。
实施例3本发明聚乙烯改性沥青母粒的组分按重量份计配比如下高聚物(PE100份，APAO10份) 75沥青(D4463) 25接枝改性物(十八烯酸) 2.0化学引发剂(DBP) 0.5交联剂(甲基秋兰姆二硫化物)1.0增容剂(硬脂酸正丁酯) 3.5光稳定剂(UV-9)0.5抗氧剂(246) 1.0抗剥离剂(DTA) 3.0将高聚物与助剂在混合机内混合均匀，并熔融沥青，按上述要求控制好二阶双螺杆挤出机真空度及各区温度。首先将高聚物与助剂的混合物加入二阶双螺杆挤出机第一阶机头，当物料通过第三区时连续加入引发剂，通过第五区时连续加入接枝物，通过第第七区时连续加入沥青、交联剂和增容剂；然后物料再从二阶双螺杆挤出机第二阶挤出，制得改性沥青母。其性能指标如表1所示。
表1本发明主要性能指标
权利要求
1.一种聚乙烯改性沥清母粒，其特征在于原料组分按重量份计配合比例如下高分子聚合物 50～85沥青 10～35接枝改性物 0.5～3.0化学引发剂 0.1～1.0交联剂 1.0～3.0增容剂 1.0～4.0助剂 0.1～8.0其中，高分子聚合物是聚乙烯或聚乙烯与聚烯烃弹性体的混合物，配合比例按重量份计是，聚乙烯∶聚烯烃弹性体＝100∶0～30；接枝改性物是长链或非长链不饱和羧酸及其酯类中的一种或一种以上。
2.如权利要求1所述的聚乙烯改性沥青母粒，其特征在于化学引发剂是有机过氧化物类引发剂。
3.如权利要求1所述的聚乙烯改性沥青母粒，其特征在于交联剂是硫粉、芳基二硫化物及其取代物、二硫化物中的至少一种。
4.如权利要求1所述的聚乙烯改性沥青母粒，其特征在于增容剂是酯类物质。
5.如权利要求1所述的聚乙烯改性沥青母粒，其特征在于助剂是光稳定剂、抗氧剂、抗剥离剂，在母粒中的配合比例按重量份计是，光稳定剂0.1～1.0，抗氧剂0.1～2.0，抗剥离剂1.0～5.0。
6 一种制备权利要求1聚乙烯改性沥青母粒的方法，其特征在于工艺步骤如下1)将高聚物与助剂在混合机内混合均匀；2)将沥青加热熔融待用；3)将上述各原料组分分区送入二阶双螺杆挤出机中挤出，并控制各区温度，制得改性沥青母粒。
7.如权利要求6所述的聚乙烯改性沥青母粒的制备方法，其特征在于二阶双螺杆挤出机的温度设置为，第一阶温度设置是一至三区温度130～170℃，四至六区温度140～180℃，七至九区温度110～155℃；第二阶温度控制为一、二区温度120～160℃，三、四区温度120～170℃，五区温度110～150℃。
8.如权利要求7所述的聚乙烯改性沥青母粒的制备方法，其特征在于原料组分的加入步骤是，首先将高聚物与助剂的混合物加入二阶双螺杆挤出机第一阶机头，当物料通过第三区时连续加入引发剂，通过第五区时连续加入接枝物，通过第第七区时连续加入沥青、交联剂和增容剂；然后物料再从二阶双螺杆挤出机第二阶挤出，制得改性沥青母粒。
9.如权利要求6所述的聚乙烯改性沥青母粒的制备方法，其特征在于物料在第一阶停留时间为5～15分钟，第二阶停留时间为5～15分钟。
10.如权利要求6所述聚乙烯改性沥青母粒的制备方法，其特征在于二阶双螺杆挤出机的真空度为0.02～0.06Mpa。
全文摘要
本发明提供一种聚乙烯改性沥青母粒及其制备方法，其组分按重量份计包括高分子聚合物50～85，沥青10～35，接枝改性物0.5～3.0，化学引发剂0.1～1.0，交联剂1.0～3.0，增容剂1.0～4.0，助剂0.1～8.0；其制备方法是将高聚物与助剂在混合机内混合均匀，将沥青加热熔融待用；再将上述各原料组分分区加入二阶双螺杆挤出机中，制得改性沥青母粒。该改性沥青母粒弹性恢复率高，强度和耐候性好，且制造工艺流程简单，投资及生产成本低。
文档编号C08J3/12GK1468894SQ02133489
公开日2004年1月21日 申请日期2002年7月19日 优先权日2002年7月19日
发明者陈庆, 郭林, 陈斌, 陈 庆 申请人:成都新柯力化工科技有限公司