一种高模量沥青添加剂的制作方法

文档序号:12094319阅读:302来源:国知局

本发明属于沥青改性剂领域,涉及一种高模量沥青添加剂。



背景技术:

沥青路面具有平整无接缝、行车舒适、噪声低、养护维修简便等优点,在我国高速公路中最常见的路面类型,但在实际使用过程中,由于车辆车速的不断提高、交通流量的日益加大和车辆重载甚至超重载的比例不断增加,造成许多公路路面出现了比较严重的损坏现象,如车辙、开裂、剥落、坑槽等,大大降低了道路的使用性能,其中车辙是较为严重的破坏形式。究其原因,道路沥青自身的耐高低温性能具有决定影响。近年来高温和低温性能俱佳的高模量沥青材料研究较多,其看作是解决我国沥青路面重载交通及长大陡坡路面车辙等问题的重要工程材料,对高模量沥青及其混合料的性能特性研究是一热点。

高模量沥青可以通过以下技术途径获得:1)使用硬质沥青。硬质沥青混合料的高温抗车辙能力很好,但其高温性能好、低温性差,而且硬质沥青的生产工艺较为复杂,很难大规模的推广和应用。2)添加高熔点的天然沥青。高熔点天然沥青是一种天然的固体碳氢化合物,可以混合在沥青中形成预先制备的结合料,而且还可以粉末状直接加入混合料中,提高其承载能力和耐久性,但是天然沥青储量有限也影响其大规模推广应用。3)添加改性剂。改性剂是指在沥青或沥青混合料中添加的天然的或人有机或无机材料。改性剂添加到沥青中可以制备高模量沥青。由于硬质沥青生产工艺复杂及天然沥青储量有限等原因,第三种方法常常被采用。

中国专利一种高模量沥青改性剂(ZL201310049508.6)公布了一种高模量沥青改性剂,主要组份包括废旧塑料和各种助剂,对沥青的改性效果突出;中国专利一种高模量沥青混凝土添加剂(ZL201310006664.4)公布了一种添加剂配方,包括废旧聚乙烯、聚丙烯、乙酸乙酯和辅助剂,该添加剂使用方便、价格低廉、性能稳定,可提高沥青混合料的抗车辙性能、低温抗裂性、水稳定性和抗疲劳性能。

基于此,本发明采用复合聚合物添加剂对沥青进行改性,制备高温性能突出、耐久性和低温性能好的高模量沥青,提高沥青路面的抗车辙能力。



技术实现要素:

本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种高模量沥青添加剂,该添加剂包含多种废旧聚合物成分,成本低,对沥青改性效果好,用其改性沥青可制得高模量沥青,具有较强的抗车辙能力,可应用于高等级公路路面。

为实现以上目的,本发明采用的技术方案为:

一种高模量沥青添加剂,各组份及其重量份如下:

所述相容剂为马来酸酐接枝SBS、马来酸酐接枝聚丙烯和马来酸酐接枝聚乙烯的混合物,所述助剂为润滑剂、表面活性剂、抗氧剂、增塑剂的一种或几种的混合物。

所述马来酸酐接枝SBS、马来酸酐接枝聚丙烯和马来酸酐接枝聚乙烯的接枝率均为1%。

所述玻璃纤维为短切玻璃纤维,所述玻璃纤维的长度小于1mm。

所述废胶粉为废轮胎胶粉,所述废胶粉的粒径范围为60~200目。

所述润滑剂为废齿轮油。

所述表面活性剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂的一种。

所述抗氧剂为2,6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3,5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚的一种。

所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯的一种。

本发明还提供了一种高模量沥青添加剂的制备方法,包括如下步骤:

(1)将SBS、废旧PP、废旧PE、废胶粉、相容剂和各种助剂准确称量,依次加入搅拌装置中,室温下搅拌10min,制得混合料;

(2)将混合料中加入玻璃纤维,搅拌1min,然后采用双螺杆挤出机挤出造粒,制得高模量沥青添加剂粒料。

本发明的有益效果:

(1)本发明添加剂对沥青改性效果好,用其改性沥青可制得高模量沥青,具有较强的抗车辙能力,可应用于高等级公路路面;

(2)本发明添加剂组份中含有多种相容剂,增加了添加剂中聚合物与基质沥青的相容性,有利于添加剂在基质沥青中的均匀分散,提高了沥青的稳定性;

(3)本发明添加剂中包括玻璃纤维,可提升沥青的力学性能;

(4)本发明添加剂主要组份为塑料废弃物,价格低廉,并可对塑料废弃物进行再利用;

(5)本发明添加剂制备工艺简单,便于工业化。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明作进一步的说明。应当理解,此处所描述的实施例仅仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。

实施例1

一种高模量沥青添加剂,各组份及其重量份如下:

SBS 5Kg,

废旧PP 30Kg,

废旧PE 30Kg,

废胶粉 25Kg,

玻璃纤维 3Kg,

马来酸酐接枝SBS 1Kg,

马来酸酐接枝聚丙烯 2Kg,

马来酸酐接枝聚乙烯 2Kg,

废齿轮油 0.5Kg,

硅烷偶联剂 0.1Kg,

2,6-三级丁基-4-甲基苯酚 0.5Kg,

邻苯二甲酸二辛酯 0.9Kg,

本实施例高模量沥青添加剂的制备方法包括如下步骤:

(1)将SBS、废旧PP、废旧PE、废胶粉及其他相容剂和各种助剂准确称量,依次加入搅拌装置中,室温下搅拌10min,制得混合料;

(2)将混合料中加入玻璃纤维,搅拌1min,然后采用双螺杆挤出机挤出造粒,制得高模量沥青添加剂粒料。

为了验证实施例1制备的高模量沥青添加剂的性能,测试了添加剂的软化点,软化点的高低体现了添加剂对沥青的抗车辙能力的改性能力,软化点越大沥青的高模量改性效果越好,本实施例添加剂的软化点为87.2,证明其高模量性能好。并采用本实施例制备的高模量沥青添加剂按照沥青混合料总质量0.4%添加到沥青混合料中,进行沥青混合料动态模量试验,试验结果显示:加入添加剂可以提高动态模量47%。可见,本实施例制备的高模量沥青添加剂成本低,对沥青改性效果好,用其改性沥青可制得高模量沥青,具有较强的抗车辙能力。

实施例2

一种高模量沥青添加剂,各组份及其重量份如下:

SBS 3Kg,

废旧PP 35Kg,

废旧PE 35Kg,

废胶粉 13Kg,

玻璃纤维 5Kg,

马来酸酐接枝SBS 1Kg,

马来酸酐接枝聚丙烯 3Kg,

马来酸酐接枝聚乙烯 3Kg,

硅烷偶联剂 0.2Kg,

2,6-三级丁基-4-甲基苯酚 0.8Kg,

邻苯二甲酸二辛酯 1Kg,

本实施例高模量沥青添加剂的制备方法同实施例1。

对实施例2制备的高模量沥青添加剂测试了软化点,为82.1,证明其高模量性能好。并采用本实施例制备的高模量沥青添加剂按照沥青混合料总质量0.4%添加到沥青混合料中,进行沥青混合料动态模量试验,加入添加剂可以提高动态模量40%。

实施例3

一种高模量沥青添加剂,各组份及其重量份如下:

SBS 10Kg,

废旧PP 25Kg,

废旧PE 20Kg,

废胶粉 30Kg,

玻璃纤维 5Kg,

马来酸酐接枝SBS 2Kg,

马来酸酐接枝聚丙烯 2Kg,

马来酸酐接枝聚乙烯 2Kg,

硅烷偶联剂 0.2Kg,

双(3,5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚 0.8Kg,

邻苯二甲酸二辛酯 2Kg,

本实施例高模量沥青添加剂的制备方法同实施例1。

对实施例3制备的高模量沥青添加剂测试了软化点,大于90,证明其高模量性能好。并采用本实施例制备的高模量沥青添加剂按照沥青混合料总质量0.4%添加到沥青混合料中,进行沥青混合料动态模量试验,加入添加剂可以提高动态模量51%。

上述实施例仅为本发明的较佳实施例之一,并非以此限制本发明的保护范围,故:凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本发明的保护范围之内。

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