抗车辙剂、添加该抗车辙剂的沥青材料及制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种抗车辙剂，主要由如下组分及其重量配比组成：25～65份的热塑性聚氨酯、10～20份的小分子扩链剂、20～45份的聚乙烯和/或聚丙烯、5～10份的废胶粉、5～10份的玻璃纤维以及5～10份的聚氨酯助剂，聚氨酯助剂为抗氧剂、增塑剂、抗水解剂、紫外光吸收剂、除水剂和消泡剂的至少一种，并且热塑性聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯和废胶粉均取自工业废料。本发明还公开了添加该抗车辙剂的沥青材料以及该沥青材料的制备方法。本发明的抗车辙剂能有效优化沥青的抗车辙性能，而且添加本抗车辙剂的沥青路面结构可以显著提高其高温抗车辙性能以及软化点，同时使改性后的沥青路面具有一定的抗低温病害性能。
【专利说明】抗车辙剂、添加该抗车辙剂的沥青材料及制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种应用在道路浙青中的抗车辙剂，本发明还涉及一种添加该抗车辙剂的浙青及其制备方法。
【背景技术】
[0002]目前，市场经济的快速发展以及人民生活水平的迅速提高，很大程度上是我国道路交通快速发展推动的，并且相反的也要求我国道路交通的建设继续加速前进。浙青路面车辙是我国道路交通的主要公路病害之一，它是浙青路面在车辆载荷反复作用下，行车道在行车轨迹处产生较大的永久性变形，并在浙青路面上沿车辆行驶方向形成的一种形状类似沟槽的路面损坏现象。车辙病害的发生一般是在高温季节，浙青面层在车辆的反复碾压下产生永久变形和粘性流动逐渐形成。现今的道路交通大部分实施单向行驶，尤其加速了车辙病害的形成。车辙病害严重缩短了道路的使用寿命，降低了道路的服务质量，而且会给行车安全带来极大的安全隐患:如影响路面的平整度，降低行车的安全性；车辙槽内容易积水，极易导致高速行车侧滑，存在巨大隐患；车辙的形成导致路面整体结构不均匀，从而导致整体强度降低，易导致其他衍生性路面损害。
[0003]抗车辙剂是一种多组分的化工产品，将其按一定比例加入浙青或者其混合料中可以显著改善浙青路面的抗剪切强度或抗形变能力，从而有效阻止或延缓车辙的发生。目前广泛使用的抗车辙剂主要分为无机和有机两大类。玻璃纤维、硅藻土等是主要的无机改性剂，而有机改性剂则以聚乙烯(PE)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、丁苯橡胶(SBR)等为主。无机类抗车辙剂通过填充嵌挤到集料骨架的空隙中，增强了浙青混合料结构的骨架作用，使混合料之间更加紧密，从而降低成型路面的渗透性进而降低了车辙损害程度。有机类抗车辙剂由于聚合物形成的微结晶区具有相当的强度，且在拌合过程中部分拉丝成塑料纤维，然后交联搭桥形成大网络状结构，因此增强了浙青与集料的黏附力，加强了路面结构的整体性，并且具有一定的弹性恢复功能。目前市面上常见的抗车辙剂产品有法国的 PRPLAST、德国的DUR0FLEX等。这些产品都以聚乙烯为主料，能显著提高混合料抗车辙性能、使用简单方便，但价格都比较昂贵，经济效益不高。另外产品抗低温性能较差，易在低温环境下产生脆裂现象，抗老化性能和抗剥落性能也较差。
[0004]申请号为201310036041.1的发明专利申请《一种道路浙青用聚氨酯型耐高温抗车辙改性剂》(申请公布号为CN103102706A)公布了一种道路浙青用聚氨酯型耐高温抗车辙改性剂，其组分包括二异氰酸酯、多亚甲基多苯基多异氰酸酯和二异氰酸酯衍生物中的一种或两种或多种，高分子多元醇和高分子多元胺中的一种或两种或多种，小分子多元醇扩链剂、小分子多元胺扩链剂和小分子多元酸扩链剂中的一种或两种或多种，有机聚氨酯催化剂，数均分子量在500~50000的聚二烯烃类高分子化合物，任选的抗氧剂、增塑剂、抗水解剂、紫外光吸收剂、除水剂和消泡剂的一种或两种或多种。该抗车辙剂可显著提高基质浙青的软化点指标和5°C延度指标，尤其是可显著提高基质浙青的高温抗车辙性能。该发明所公开的抗车辙剂属于在位聚合得到聚氨酯改性的产品，相对其他聚合物型抗车辙剂耗费成本更高，设备要求比较严格。
[0005]申请号为201110069296.9的中国发明专利申请《抗车辙剂、浙青材料及制备方法》(申请公布号为CN102181134A)公开的抗车辙剂主要由下述重量百分比的原料制成--聚氨酯:30.0%~40.0%、聚对苯二甲酸乙二醇酯:40.0%~50.0%、聚甲基丙烯腈:5.0%~
10.0%、碳酸钙:5.0%~10.0%。该抗车辙剂所使用的原料为试验用分析纯的试剂，其费用高。该发明专利申请还公开了抗车辙剂及包含抗车辙剂的浙青材料的制备方法，两个制备过程都需借助充入氮气的釜式反应器、反应釜、双螺杆挤出机等设备才能实现，而且制备浙青材料时先借助上述设备制备出抗车辙剂，然后再在相同的设备中制备浙青材料，制备过程繁琐，且需借助特定的设备。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题是另提供一种应用在道路浙青的抗车辙剂。
[0007]本发明所要解决的又一个技术问题是提供一种添加该抗车辙剂的浙青材料。
[0008]本发明所要解决的又一个技术问题是提供一种添加了抗车辙剂的浙青材料的制备方法。
[0009]本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种抗车辙剂，其特征在于包含如下重量配比的组分:
[0010]
【权利要求】
1.一种抗车辙剂，其特征在于包含如下重量配比的组分:
2.根据权利要求1所述的抗车辙剂，其特征在于包含如下重量配比的组分:
3.根据权利要求1或2所述的抗车辙剂，其特征在于:所述扩链剂为三羟甲基丙烷与4，4’ - 二氨基二苯甲烷的混合物，三羟甲基丙烷与4，4’ - 二氨基二苯甲烷的重量比为1: 2 ~2:1。
4.根据权利要求1或2所述的抗车辙剂，其特征在于:所述废胶粉的细度为50~80目。
5.根据权利要求4所述的抗车辙剂，其特征在于:所述废胶粉的细度为60目。
6.一种添加权利要求1至5中任一项所述的抗车辙剂的浙青材料，包括抗车辙剂和浙青，其特征在于:所述抗车辙剂占浙青总重量的1%~20%。
7.根据权利要求6所述的浙青材料，其特征在于:所述抗车辙剂占浙青总重量的2%~5%。
8.—种权利要求6或7所述的浙青材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤:①将热塑性聚氨酯溶于水和丙酮的混合溶剂中，水和丙酮的体积比为0.9~1.1: 1.1~0.9，在碱催化条件下，于140°C~160°C下进行催化水解2h~3h，所述催化剂与混合溶剂的比例为IOmol: 100L ；②将步骤①所得的水解产物与扩链剂、聚乙烯和/或聚丙烯、废胶粉、玻璃纤维和聚氨酯助剂按照配比制成抗车辙剂，将制备的抗车辙剂添加至浙青中，抗车辙剂占浙青总重量的1%~20%，150°C~180°C下混炼加工2h~3h，降温至室温，得到浙青材料。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于:所述步骤②中，抗车辙剂占浙青总重量的2%~5%。
【文档编号】C08L75/04GK103554937SQ201310578324
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年11月18日 优先权日:2013年11月18日
【发明者】王善波, 周朝阳, 谢含军, 王依斌, 章洪俊, 董渊 申请人:宁波市政工程建设集团股份有限公司