[0001]
本公开一般涉及沥青组合物及其形成方法。更具体地讲，沥青组合物包含沥青、非环氧化油和聚烯烃。沥青组合物在低温和高温两者下均表现出意料不到的性能等级提高，并且可针对特定应用进行定制。
背景技术：
[0002]
沥青或柏油通常被收集或合成并精炼以用于铺筑和盖顶应用。适用于铺筑应用的沥青类型通常称为“铺筑级沥青”、“铺筑沥青”或“沥青水泥”。适用于盖顶应用的沥青通常称为“盖顶助熔剂”、“助熔剂沥青”或简称为“助熔剂”。一般来讲，铺筑沥青比盖顶助熔剂更硬。
[0003]
沥青组合物的强度和耐久性取决于多种因素，包括用于形成沥青组合物的材料的特性以及沥青组合物所暴露的环境条件。常规沥青组合物由于暴露于环境条件(诸如例如低温开裂、疲劳开裂和高温车辙)而具有各种缺点。
[0004]
为了改善沥青组合物对这些及其他问题的抵抗力，可使用各种材料。例如，可将高温性能添加剂(例如塑性体和/或弹性体)和/或低温性能添加剂掺入沥青组合物中。高温性能添加剂往往会增加沥青组合物在较高温度下的模量，以使沥青组合物能够抵抗永久性变形和蠕变，而低温性能添加剂往往会增加沥青组合物在较低温度下的柔韧性和延展性，以使沥青组合物能够抵抗脆性和开裂。然而，使用此类材料往往一次只能解决一个问题，而不改善或甚至恶化另一个问题。例如，虽然可改善低温开裂，但可能不会改善高温车辙或甚至可能变得更糟。也可观察到相反的情况。
[0005]
因此，仍有机会同时改善沥青组合物的高温性能和低温性能。通过随后的具体实施方式和实施例，各种沥青组合物的附加有利特征和特性将变得显而易见。
技术实现要素：
[0006]
本公开提供了包含沥青、非环氧化油和聚烯烃的沥青组合物。基于所述组合物的总重量，所述沥青以约85重量％至约97重量％的量存在。所述非环氧化油选自助熔剂油、生物油、再循环利用的机油、液体增塑剂以及它们的组合，并且基于所述组合物的总重量，所述非环氧化油以约2重量％至约10重量％的量存在以改善抗热裂性。基于所述组合物的总重量，所述聚烯烃以约1重量％至约5重量％的量存在以改善抗变形性。所述聚烯烃具有约1,000g/mol至约20,000g/mol的重均分子量(mw)、约5mg koh/g至约50mg koh/g的任选酸值、约10mg koh/g至约100mg koh/g的任选皂化值以及约0.92g/cm3至约1g/cm3的密度。所述沥青组合物具有的性能等级为pg(52至88)和(-22至-40)，其中(52至88)为以摄氏度为单位的平均七天最高路面设计温度并表示抗变形性，并且(-22至-40)为以摄氏度为单位的平均一天最低路面设计温度并表示抗热裂性。每个使用aashto m320确定。所述非环氧化油和所述聚烯烃的组合允许同时改善低温性能和高温性能两者。
[0007]
本公开还提供一种形成所述沥青组合物的方法。所述方法包括以下步骤：提供所
述沥青，提供所述非环氧化油，提供所述聚烯烃，以及将所述沥青、所述非环氧化油和所述聚烯烃组合以形成所述沥青组合物。
具体实施方式
[0008]
以下具体实施方式本质上仅为示例性的，并不旨在限制本公开。另外，不意图受前述背景技术或以下详细描述中呈现的任何理论的束缚。
[0009]
本公开的实施方案一般涉及沥青组合物及其形成方法。为简明起见，本文可能不会详细描述与沥青组合物的形成和使用有关的一些常规技术。此外，本文所述的各种任务和工艺步骤可结合到具有本文未详细描述的附加步骤或功能的更全面的过程或工艺中。具体地，沥青组合物的制造和使用中的各个步骤为人们所熟知的，因此，为了简明起见，本文将仅简要提及许多常规步骤，或在不提供为人们所熟知的工艺细节的情况下将完全省略许多常规步骤。
[0010]
本公开提供了包含沥青、非环氧化油和聚烯烃的沥青组合物(下文称为“组合物”)，下文将详细描述该组合物中的每一者。在各种实施方案中，该组合物为沥青、非环氧化油和聚烯烃，包含沥青、非环氧化油和聚烯烃，基本上由沥青、非环氧化油和聚烯烃组成或者由沥青、非环氧化油和聚烯烃组成。此外，该组合物可为沥青、非环氧化油、聚烯烃以及如下所述的一种或多种附加组分，包含沥青、非环氧化油、聚烯烃以及一种或多种附加组分，基本上由沥青、非环氧化油、聚烯烃以及一种或多种附加组分组成或者由沥青、非环氧化油、聚烯烃以及一种或多种附加组分组成。还设想，该组合物可不含下文所述组分中的一者或多者或者包含小于约10重量％、5重量％、4重量％、3重量％、2重量％、1重量％、0.5重量％、0.1重量％、0.05重量％或0.01重量％的下文所述组分中的一者或多者。在又一个实施方案中，该组合物基本上由沥青、玉米油和氧化的高密度聚乙烯组成。术语“基本上由...组成”描述该组合物不含(或包含小于约10重量％、5重量％、4重量％、3重量％、2重量％、1重量％、0.5重量％、0.1重量％、0.05重量％或0.01重量％的)一种或多种聚合物、添加剂、填料、环氧化油等。该组合物还可包含小于约10重量％、5重量％、4重量％、3重量％、2重量％、1重量％、0.5重量％、0.1重量％、0.05重量％或0.01重量％的环氧化油或者不含环氧化油。类似地，该组合物可包含小于约10重量％、5重量％、4重量％、3重量％、2重量％、1重量％、0.5重量％、0.1重量％、0.05重量％或0.01重量％的环氧化聚烯烃或非环氧化聚烯烃或者不含环氧化聚烯烃或非环氧化聚烯烃，只要本公开的聚烯烃包含在该组合物中即可。本公开还提供一种形成该沥青组合物的方法。下文还更详细地描述了该方法。
[0011]
沥青：
[0012]
如本文所用，术语“沥青”通常如astm d8所定义，并且通常为深褐色至黑色水泥样材料，其中主要成分为天然存在的柏油或在石油加工中获得的柏油。沥青典型地包含饱和分、芳香分、树脂和沥青质。术语“沥青”和“柏油”通常可互换使用，是指天然组合物和制造的组合物两者，所有这些组合物都被明确地设想用于本文的各种非限制性实施方案中。
[0013]
适用于本文的沥青的类型不受特别限制，并且可包括本领域已知的任何类型。例如，沥青可以为任何天然存在的、合成制造的或改性的沥青或者包括任何天然存在的、合成制造的或改性的沥青。沥青可以为沥青的组合。天然存在的沥青通常包含天然岩沥青、湖沥青等。合成制造的沥青常常为石油精炼操作的副产物，并且包括加气沥青、掺合沥青、裂化
或残余沥青、石油沥青、丙烷沥青、直馏沥青、热沥青等。改性的沥青通常包括用弹性体、增粘剂、磷酸、多磷酸、塑性体、废旧轮胎橡胶(gtr)、回收沥青路面材料(rap)、回收沥青瓦(ras)等或它们的各种组合改性的基质沥青(例如，可天然存在的或合成制造的纯沥青或未改性的沥青)。此外，可使用工业级沥青，包括但不限于铺筑级沥青。合适的铺筑级沥青包括但不限于具有以下硬度等级中的任一者的沥青：pg46-40、pg46-34、pg52-40、pg52-37、pg52-34、pg52-28、pg58-40、pg58-37、pg58-34、pg58-28、pg58-22、pg64-37、pg64-34、pg64-28、pg64-22、pg64-16、pg67-22、pg70-10、pg70-16、pg70-22、pg70-28、pg76-10、pg76-16、pg76-22、pg76-28，如由aashto m320所定义。另外，这些铺筑级沥青还可符合aashto m332，其规定了以下4种类型的交通水平的多应力蠕变恢复(mscr)等级：标准(s)、繁忙(h)、非常繁忙(v)和极其繁忙(e)，例如pg58s-28、pg64h-22、pg70v-16、pg76e-10等。另外，可以设想，可使用工业级沥青，诸如屋顶级沥青。合适的盖顶级沥青包括但不限于具有以下硬度等级中的任一者的沥青：0丝米渗透(dmm pen)、10dmm pen、20/30dmm pen、30/50dmm pen、35/50dmm pen、40/60dmm pen、50/70丝米渗透(dmm pen)、60/90dmm pen、70/100dmm pen、80/110dmm pen、120/150dmm pen、100/150dmm pen、150/200dmm pen、200/300dmm pen和300+dmm pen。硬度等级由astm d5中所述的测试方法确定。在一个实施方案中，使用以下类型的沥青：pg52-34、pg58-28、pg64-22、pg64-28。
[0014]
基于该组合物的总重量，沥青以约85重量％至约97重量％的量存在于该组合物中。在各种实施方案中，基于该组合物的总重量，沥青以约85重量％至约95重量％、约80重量％至约90重量％、约90重量％至约95重量％、约90重量％至约97重量％或者约95重量％至约97重量％的量存在。还设想，在各种非限制性实施方案中，沥青可以介于以上所述的那些之间和包括以上所述的那些的任何量或量的范围(包括整数和小数)存在。
[0015]
非环氧化油：
[0016]
现在参见存在于该组合物中的非环氧化油，该非环氧化油选自助熔剂油、生物油、再循环利用的机油、液体增塑剂以及它们的组合。这些油适于与柏油或沥青共混以形成流动性更强或稠度更软的产品。
[0017]
根据环境温度条件，处于其天然状态的柏油可能易于发生低温开裂。助熔剂油可有助于使柏油不易受到低温开裂的影响。适宜的助熔剂油可基于石油馏出物，并且可为复杂的烃。助熔剂油可被描述为适于与柏油或沥青共混以形成具有流动性更强和/或稠度更软的产物的油。此外，助熔剂油可为石油的非挥发性级分。在各种实施方案中，助熔剂油可以为用于改性沥青的任一种，并且为原油蒸馏中的最终产物。助熔剂油可以为作为软化剂与沥青共混的非挥发性油。它们可以为芳族的、石蜡的、环烷的或矿物的。
[0018]
生物油可以为本领域中已知的任一种生物油。在各种实施方案中，生物油为来源于生物质的热化学处理的深褐色流性液体。对于沥青路面而言，氧化会因长期老化而导致劣化，并最终导致开裂。在各种实施方案中，生物油选自植物油、动物油以及它们的组合。在其他实施方案中，生物油为植物油。合适的植物油包括但不限于蔬菜油、大豆油、花生油、核桃油、棕榈油、棕榈仁油、芝麻油、向日葵油、红花油、油菜籽油、亚麻仁油、亚麻籽油、菜籽油、椰子油、玉米油、棉籽油、橄榄油、蓖麻油、假亚麻油、大麻油、芥子油、萝卜油、盏金花油、米糠油、海蓬子油、油莎豆油、桐油等以及它们的组合。本文所用的典型蔬菜油包括大豆油、亚麻仁油、玉米油、亚麻籽油或油菜籽油以及它们的组合。
[0019]
在一个实施方案中，生物油可包括分离自植物、动物和藻类的油。基于植物的油的示例可包括但不限于大豆油、亚麻仁油、芥花油、油菜籽油、蓖麻油、妥尔油、棉籽油、向日葵油、棕榈油、花生油、红花油、玉米油、玉米釜馏物油、卵磷脂(磷脂)以及它们的组合、馏出物、衍生物和粗料流。基于动物的油的示例可包括但不限于动物脂肪(例如猪油、牛脂)和卵磷脂(磷脂)以及它们的组合、馏出物、衍生物和粗料流。生物油也可以为生物可再生油，诸如部分氢化油、具有共轭键的油和其中未引入杂原子的稠油，例如但不限于二酰基甘油酯、单酰基甘油酯、游离脂肪酸(及其馏出物流)、脂肪酸的烷基酯(例如甲酯、乙酯、丙酯和丁酯)、二醇酯和三醇酯(例如，乙二醇、丙二醇、丁二醇、三羟甲基丙烷)以及它们的混合物和衍生物流。生物可再生油的示例可以为废烹饪油或其他用过的油。
[0020]
在一个实施方案中，非环氧化油为玉米油。在另一个实施方案中，非环氧化油选自石蜡油、芳香油、环烷油以及它们的组合。
[0021]
再循环利用的机油也可被描述为再精炼引擎油底部残留物(reob)、减压塔沥青增熔剂(vtae)、或luwa底部残余物。该油可以为来自废弃引擎油(润滑油或滑油)的再精炼的非馏出物级分。在一个实施方案中，该油为石蜡滑油的最高沸点级分。
[0022]
液体增塑剂可以为增加沥青的塑性或流动性的那些。增塑剂的非排他性示例包括烃油(例如石蜡油、芳香油和环烷油)、长链烷基二酯(例如，邻苯二甲酸酯(诸如邻苯二甲酸二辛酯)和己二酸酯(诸如己二酸二辛酯))、癸二酸酯、二醇、脂肪酸、磷酸酯和硬脂酸酯、聚醚和聚酯增塑剂、烷基单酯(例如油酸丁酯)、长链部分醚酯(long chain partial ether esters)(例如油酸丁酯溶纤剂(butyl cellosolve oleate))和本领域已知的其他增塑剂。
[0023]
基于该组合物的总重量，非环氧化油以约2重量％至约10重量％的量存在于该组合物中。在各种实施方案中，以基于该组合物的总重量，非环氧化油以约2重量％至约5重量％、约5重量％至约10重量％、约2重量％至约7重量％、约5重量％至约7重量％或约7重量％至约10重量％的量存在。还设想，在多个非限制性实施方案中，非环氧化油可以介于以上所述的那些之间和包括以上所述的那些的任何量或量的范围(包括整数和小数)存在。
[0024]
不旨在受任何具体理论的限制，据信如通过aashto t-313/astm d6648在低温下所测量，由于沥青模量降低、s值降低以及m值增加，非环氧化油有助于改善抗热裂性。
[0025]
聚烯烃：
[0026]
现在参见聚烯烃，该聚烯烃可为本领域已知的任一种聚烯烃。该聚烯烃可以为氧化的或非氧化的。例如，该聚烯烃可以为聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、聚丁烯(pb)、聚甲基戊烯(pmp)、聚丁烯-1(pb-1)、聚烯烃弹性体(poe)、聚异丁烯(pib)、乙丙橡胶(epr)、乙丙二烯单体橡胶(epdm橡胶)以及它们的组合中的任一种的氧化或非氧化形式。另选地，该聚烯烃可被描述为α-聚烯烃。在各种实施方案中，该聚烯烃选自聚乙烯均聚物、马来酸化聚丙烯、氧化的高密度聚乙烯以及它们的组合。在一个实施方案中，该聚烯烃为聚乙烯均聚物。在另一个实施方案中，该聚烯烃为马来酸化聚丙烯。在另一个实施方案中，该聚烯烃为氧化的高密度聚乙烯。在另外的实施方案中，该聚烯烃为中密度或低密度聚烯烃。
[0027]
在其他实施方案中，该聚烯烃选自聚乙烯(pe)均聚物、低密度聚乙烯均聚物(ldpe)、线性低密度聚乙烯均聚物(lldpe)、高密度聚乙烯均聚物(hdpe)、氧化的低密度聚乙烯均聚物(ox ldpe)、氧化的中密度聚乙烯均聚物(ox mdpe)、氧化的高密度聚乙烯均聚物(ox hdpe)、聚丙烯(pp)均聚物、乙烯-丙烯酸(eaa)共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯(eva)共聚
物、乙烯马来酸酐(mape)共聚物、丙烯马来酸酐(mapp)共聚物、费托蜡(ft蜡)以及它们的混合物。
[0028]
该聚烯烃可通过本领域已知的任何方法氧化。氧化度的一个指标为聚烯烃的酸值，其通过方法astm d1386测量。在各种实施方案中，该聚烯烃为氧化的聚乙烯。例如，该氧化的聚乙烯可以为任何氧化的聚乙烯、氧化的高密度聚乙烯、氧化的中密度聚乙烯、氧化的低密度聚乙烯、氧化的线性低密度聚乙烯以及它们的组合。
[0029]
该聚烯烃具有约1,000g/mol至约20,000g/mol的重均分子量(mw)、约5mg koh/g至约50mg koh/g的任选酸值、约10mg koh/g至约100mg koh/g的任选皂化值以及约0.92g/cm3至约1g/cm3的密度。
[0030]
在各种实施方案中，该聚烯烃的重均分子量(mw)为约1,000g/mol至约5,000g/mol、约5,000g/mol至约7,500g/mol、约7,500g/mol至约10,000g/mol、约8,000g/mol至约12,000g/mol、约10,000g/mol至约12,500g/mol、约12,500g/mol至约15,000g/mol、约15,000g/mol至约17,500g/mol、约17,500g/mol至约20,000g/mol、约6,000g/mol至约10,000g/mol、约10,000g/mol至约15,000g/mol、约15,000g/mol至约20,000g/mol等。还设想，在各种非限制性实施方案中，重均分子量可以为介于以上所述的那些之间和包括以上所述的那些的任何值或值的范围(包括整数和小数)。
[0031]
本文所述的分子量通常通过凝胶渗透色谱法(gpc)测定，gpc是本领域通常已知的技术。为了gpc的目的，可以将待测量的样品在约140℃下和浓度为约2.0mg/ml下溶解于1，2，4-三氯苯中。将溶液(200ul)以1.0ml/min的流速注入到包含两根保持在约140℃下的plgel 5μm混合d(300
×
7.5mm)柱的gpc中。该仪器配备有两个检测器(折射率和粘度检测器)。可使用由一组线性聚乙烯窄重均分子量标准生成的校准曲线来确定分子量(重均分子量，mw)。
[0032]
在其他实施方案中，该聚烯烃的任选酸值为约5mg koh/g至约50mg koh/g、约10mg koh/g至约50mg koh/g、约15mg koh/g至约45mg koh/g、约20mg koh/g至约40mg koh/g、约25mg koh/g至约35mg koh/g、约25mg koh/g至约30mg koh/g、约30mg koh/g至约35mg koh/g、24mg koh/g至约27mg koh/g等。还设想，在各种非限制性实施方案中，酸值可以为介于以上所述的那些之间和包括以上所述的那些的任何值或值的范围(包括整数和小数)。酸值为任选的，因为其与例如氧化的聚烯烃相关。该聚烯烃的氧化度(例如羧基含量)可通过使用酚酞作为指示剂，用0.1n氢氧化钾(koh)醇溶液将聚烯烃的热二甲苯溶液滴定至视觉“粉红色”端点来表征，以确定聚烯烃的总酸含量或酸值。
[0033]
类似地，在其他实施方案中，该聚烯烃具有约15mg koh/g至约95mg koh/g、约25mg koh/g至约95mg koh/g、约50mg koh/g至约95mg koh/g、约75mg koh/g至约95mg koh/g、约15mg koh/g至约25mg koh/g、约15mg koh/g至约50mg koh/g、约25mg koh/g至约75mg koh/g或约25mg koh/g至约50mg koh/g的任选皂化值。还设想，在各种非限制性实施方案中，皂化值可以为介于以上所述的那些之间和包括以上所述的那些的任何值或值的范围(包括整数和小数)。皂化值为任选的，因为其与例如马来酸化的聚烯烃相关。在其他实施方案中，该聚烯烃具有约14mg koh/g至约32mg koh/g的酸值或约75mg koh/g至约95mg koh/g的皂化值。具体地，皂化值通过回流约0.3gm马来酸化聚合物于150ml的二甲苯、5ml的新鲜甲基乙基酮和七滴水中15分钟来测定。让溶液稍微冷却，并且加入10ml的异丙醇以及3滴至5滴酚
酞指示剂溶液。用标准0.0535n koh/异丙醇溶液逐滴滴定该溶液，直至达到持久的淡粉色溶液。应运行空白以补偿各种溶剂中的酸性杂质。
[0034]
在其他实施方案中，该聚烯烃具有约0.92g/cm3、0.93g/cm3、0.94g/cm3、0.95g/cm3、0.96g/cm3、0.97g/cm3、0.98g/cm3、0.99g/cm3或1g/cm3的密度。在其他实施方案中，该聚烯烃具有约0.92g/cm3至约0.95g/cm3、约0.95g/cm3至0.98g/cm3、约0.97g/cm3至约1g/cm3或约0.98g/cm3至约1g/cm3的密度。还设想，在各种非限制性实施方案中，密度可以为介于以上所述的那些之间和包括以上所述的那些的任何值或值的范围(包括整数和小数)。密度可使用astm d1505中的方法测量。
[0035]
基于该组合物的总重量，该聚烯烃以约1重量％至约5重量％的量存在以改善抗变形性。在各种实施方案中，基于该组合物的总重量，该聚烯烃以约1重量％、约1.5重量％、约2重量％、约2.5重量％、约3重量％、约3.5重量％、约4重量％、约4.5重量％或约5重量％存在。在其他实施方案中，基于该组合物的总重量，该聚烯烃以约1重量％至约5重量％、约2重量％至约3重量％、约1.5重量％至约3.5重量％、约1.5重量％至约2.5重量％或约1.5重量％至约3重量％的量存在。还设想，在各种非限制性实施方案中，密度可以为介于以上所述的那些之间和包括以上所述的那些的任何值或值的范围(包括整数和小数)。
[0036]
在一个实施方案中，该聚烯烃为氧化的高密度聚乙烯，其具有约8,000g/mol至约12,000g/mol的重均分子量(mw)、约24mg koh/g至约27mg koh/g的酸值以及约0.97g/cm3至约1.0g/cm3的密度。在另一个实施方案中，该聚烯烃为低密度聚乙烯均聚物，其具有约5,000g/mol至约7,000g/mol的重均分子量(mw)以及约0.92g/cm3至约0.94g/cm3的密度。在另一个实施方案中，该聚烯烃为氧化的高密度聚乙烯，其具有约8,000g/mol至约12,000g/mol的重均分子量(mw)以及约0.97g/cm3至约1.0g/cm3的密度。在另一个实施方案中，该聚烯烃为马来酸化聚丙烯，其具有约7,000g/mol至约11,000g/mol的重均分子量(mw)、约75mg koh/g至约95mg koh/g的皂化值以及约0.92g/cm3至约0.94g/cm3的密度。
[0037]
不旨在受任何具体理论的限制，据信该聚烯烃有助于改善抗变形性，因为其形成小结晶，这些小结晶增强柏油并且/或者有助于使柏油的部分结晶以有助于提高柏油的高温特性。
[0038]
性能等级：
[0039]
该组合物具有的性能等级为pg(52至88)和(-22至-40)。换句话讲，(52至88)的第一值为52、58、64、70、76、82或88的数。命名(52至88)为以摄氏度为单位的平均七天最高路面设计温度，并且表示抗车辙性。第二值(-22至-40)为-22、-28、-34或-40的数。命名(-22至-40)为以摄氏度为单位的平均一天最低路面设计温度，并且表示抗热裂性。使用aashto m320确定每个值。还设想，可使用dsr测试aashto t-315/astm d7175和/或bbr测试aashto t-313/astm d6648来确定一个或两个值。
[0040]
在各种实施方案中，该组合物具有52至28的性能等级；或52至34的性能等级；或52至37或52至40的性能等级；或58至28的性能等级；或58至34的性能等级；或58至37或58至40的性能等级；或64至28的性能等级；或64至34的性能等级；或64至37或64至40的性能等级；或70至28的性能等级；或70至34的性能等级；或70至40的性能等级；或76至28的性能等级；或76至34的性能等级；或76至40的性能等级；或82至28的性能等级；或82至34的性能等级；或82至40的性能等级；88至28、88至34或88至40的性能等级。在各种实施方案中，该组合物
具有的性能等级为pg(58至88)和(-28至-40)。这些性能等级可基于该组合物使用的地理位置等进行定制。还设想，该组合物可具有如本领域所理解的s、h、v或e等级名称。这些字母等级可使用aashto m332和/或mscr测试：aashto t-350/astm d7405来确定。还设想，在各种非限制性实施方案中，性能等级可以为介于以上所述的那些之间和包括以上所述的那些的值和/或字母等级的任何单个或范围。
[0041]
添加剂：
[0042]
在各种实施方案中，该组合物还包含一种或多种添加剂。在一个实施方案中，该一种或多种添加剂选自塑性体、弹性体等。塑性体和弹性体在本文中可共同描述为“聚合物”。在各种实施方案中，该组合物包含这些聚合物中的一种或多种，基于该组合物的总重量，该一种或多种聚合物的量为约0.5重量％至约30重量％。此类聚合物的非限制性示例包括天然或合成橡胶，包括废旧轮胎橡胶(gtr)、脱硫gtr、丁基橡胶、苯乙烯/丁二烯橡胶(sbr)、苯乙烯/乙烯/丁二烯/苯乙烯三元共聚物(sebs)、聚丁二烯、聚异戊二烯、乙烯/丙烯/二烯(epdm)三元共聚物、乙烯/丙烯酸正丁酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物、以及苯乙烯/共轭二烯嵌段或无规共聚物，诸如例如苯乙烯/丁二烯(包括苯乙烯/丁二烯/苯乙烯共聚物(sbs))、苯乙烯/异戊二烯、苯乙烯/异戊二烯/苯乙烯(sis)和苯乙烯/异戊二烯-丁二烯嵌段共聚物。嵌段共聚物可以为支链或线性的，并且可以为两嵌段、三嵌段、四嵌段或多嵌段共聚物。
[0043]
在其他实施方案中，该一种或多种添加剂选自蜡、多磷酸、附加增塑剂、抗氧化剂、增粘剂、加工助剂、紫外线防护添加剂等以及它们的组合。示例性蜡包括亚乙基双硬脂酰胺蜡(ebs)、费托蜡(ft)、氧化费托蜡(fto)、聚烯烃蜡诸如聚乙烯蜡(pe)、氧化聚乙烯蜡(oxpe)、聚丙烯蜡、聚丙烯/聚乙烯蜡、醇蜡、硅蜡、石油蜡诸如微晶蜡或石蜡以及其他合成蜡。示例性的附加增塑剂包括长链烷基二酯(例如邻苯二甲酸酯(诸如邻苯二甲酸二辛酯)和己二酸酯(诸如己二酸二辛酯))、癸二酸酯、二醇、脂肪酸、磷酸酯和硬脂酸酯、环氧增塑剂(例如环氧化大豆油)、聚醚和聚酯增塑剂(其还可以为聚合物)、烷基单酯(例如油酸丁酯)、长链部分醚酯(long chain partial ether ester)(例如油酸丁酯溶纤剂(butyl cellosolve oleate))等。示例性的增粘剂包括松香及其衍生物；萜烯和改性的萜烯；脂族、脂环族和芳族树脂(c5脂族树脂、c9芳族树脂和c5/c9脂族/芳族树脂)；氢化烃树脂；萜烯-酚树脂；以及它们的组合。
[0044]
形成该组合物的方法：
[0045]
本公开还提供一种形成该沥青组合物的方法。该方法包括以下步骤：提供沥青，提供非环氧化油，提供聚烯烃，以及将沥青、非环氧化油和聚烯烃组合以形成该沥青组合物。通过该方法形成的该沥青组合物可以为任何上述的沥青组合物。
[0046]
在各种实施方案中，提供这些步骤中的任一者或多者可被进一步限定为供应、采购等。本领域的技术人员将选择用于提供上述组分的适当的量和技术。此外，该方法可包括提供上述添加剂中的任一种或多种的步骤，并且可包括将该一种或多种添加剂与沥青、非环氧化油和聚烯烃组合。上述组分中的任一种或多种可以全部或部分地以及以本领域技术人员所选择的任何顺序组合在一起。换句话讲，所有添加顺序据此被明确地设想用于各种非限制性实施方案中。在各种实施方案中，组合步骤在合适的温度下进行，并且可包括搅拌/搅动以彻底混合这些组分。在一些实施方案中，组合步骤被进一步限定为混合，并且可
在约75℃至约200℃的温度下进行约30分钟至约8小时时间的混合。此外，可以例如使用低剪切或高剪切混合器以从约5转/分钟(rpm)至约5,000rpm的速度进行组合步骤或混合。
[0047]
本公开还提供了一种用于制备沥青铺筑材料的方法。该方法包括在能有效形成沥青铺筑材料的条件下将上述沥青组合物与聚集体混合的步骤，其中该沥青组合物以沥青铺筑材料的约3重量％至约8重量％的量存在，并且该聚集体以沥青铺筑材料的约92重量％至约97重量％的量存在。该聚集体可以为本领域已知的任何聚集体。类似地，基于该沥青铺筑材料的总重量，该沥青组合物可以介于约3重量％和约8重量％之间(例如3.5重量％、4重量％、4.5重量％、5重量％、5.5重量％、6重量％、6.5重量％、7重量％或7.5重量％)的任何量存在。基于该沥青铺筑材料的总重量，该聚集体可以介于约92重量％和约97重量％之间(例如92.5重量％、93重量％、93.5重量％、94重量％、94.5重量％、95重量％、95.5重量％、96重量％或96.5重量％)的任何量存在。
[0048]
实施例
[0049]
根据本公开形成一系列组合物(组合物2、4、5、6、7、9和12)。还形成了一系列比较组合物(比较组合物1、3、8、10和11)，但不是根据本公开。
[0050]
更具体地讲，根据aashto m320评价组合物和比较组合物以确定性能等级。这些评估的结果在下表1中列出。
[0051]
表1
[0052] 比较组合物1组合物2pg 58至28基质沥青100.0％94.5％玉米油 4.0％聚烯烃2 1.5％总计1.001.00实际pg等级59.3至29.461.2至34.8商业pg等级58至2858至34
[0053]
表1(续)
[0054]
组成比较组合物3组合物4pg 64至22基质沥青100.0％96.0％玉米油 2.5％聚烯烃2 1.5％总计1.001.00实际pg等级65.2至23.965.2至28.8商业pg等级64至2264至28
[0055]
表1(续)
[0056]
组成比较组合物3组合物5pg 64至22基质沥青100.0％91.0％玉米油 6.0％聚烯烃2 3.0％总计1.001.00
实际pg等级65.2至23.964.5至34.3商业pg等级64至2264至34
[0057]
表1(续)
[0058]
组成比较组合物3组合物6pg 64至22基质沥青100.0％95.0％玉米油 3.0％聚烯烃1 2.0％总计1.001.00实际pg等级65.2至23.965.6至29.7商业pg等级64至2264至28
[0059]
表1(续)
[0060]
组成比较组合物1组合物7pg 58至28基质沥青100.0％93.0％玉米油 5.0％聚烯烃1 2.0％总计1.001.00实际pg等级59.3至29.458.1至37.6商业pg等级58至2858至34
[0061]
表1(续)
[0062]
组成比较组合物8组合物9pg 52至34基质沥青100％95.0％助熔剂油 3.0％聚烯烃1 1.2％聚烯烃3 0.8％总计1.001.00实际pg等级54.7至35.160.3至37.6商业pg等级52至3458至37
[0063]
表1(续)
[0064]
组成比较组合物1比较组合物10比较组合物11pg 58至28基质沥青100％98.0％95.0％生物油
ꢀꢀ
5.0％聚烯烃2 2.0％ 总计1.001.001.00实际pg等级59.3至29.467.4至29.550.6至36.6商业pg等级58至2864至2846至34
[0065]
表1(续)
[0066]
组成比较组合物1组合物12pg 58至28基质沥青100％93.0％
生物油 5.0％聚烯烃2 2.0％总计1.001.00实际pg等级59.3至29.466.6至34商业pg等级58至2864至34
[0067]
pg 58至28基质沥青可从弗林特希尔斯资源公司(flint hills resources)商购获得。
[0068]
pg 64至22基质沥青可从弗林特希尔斯资源公司商购获得。
[0069]
聚烯烃1为低密度聚乙烯均聚物，其具有约5,000g/mol至约7,000g/mol的重均分子量(mw)以及约0.92g/cm3至约0.94g/cm3的密度。
[0070]
聚烯烃2为氧化的高密度聚乙烯，其具有约8,000g/mol至约12,000g/mol的重均分子量(mw)、约24mg koh/g至约27mg koh/g的酸值以及约0.97g/cm3至约1.0g/cm3的密度。
[0071]
聚烯烃3为马来酸化聚丙烯，其具有约7,000g/mol至约11,000g/mol的重均分子量(mw)、75mg koh/g至95mg koh/g的皂化值以及约0.92g/cm3至约0.94g/cm3的密度。
[0072]
玉米油为jive
tm
，可从poet公司商购获得。
[0073]
助熔剂油可以商品名从霍利炼油和销售有限责任公司(hollyfrontier refining&marketing，llc)商购获得。
[0074]
实际pg等级是指使用aashto m320分析确定的性能等级。
[0075]
商业pg等级是指对应于实际pg等级的商业性能等级名称。
[0076]
实施例2、7和9表明可如何通过从pg 58至28(实施例2和7)或pg 52至34开始来制备pg 58至34。在前一种情况下，保持高温pg，同时低温下降，而在后一种情况下，升高高温等级，同时保持低端。实施例2和7还表明不同量的油和聚烯烃可如何使较高高温为真实或实际等级(实施例2)或使较低低温pg为真实或实际等级(实施例7)。实施例9表明使用不同的油以及聚烯烃的组合来升高高端，同时保持低端。
[0077]
实施例4和6表明由易得的pg 64至22制备pg 64至28。在这两种情况下，玉米油用于改性低端，而不同的聚烯烃用于保持pg64的高温等级。
[0078]
实施例5表明将低温从pg64至22下降至pg64至34两个等级的可能性。
[0079]
实施例10表明2％聚烯烃2自身仅升高高温等级(从pg58至pg64)，但没有降低低温等级。实施例11表明5％玉米油自身仅降低低温等级(从pg-28至pg-34)，但没有升高高温等级(实际上其将高温等级从pg58降低至pg46)。实施例12表明当聚烯烃和玉米油一起使用时，它们同时升高高温pg等级(从pg58至pg64)并降低低温pg等级(从pg-28至pg-34)。
[0080]
表1中所示的结果表明，油和聚烯烃的组合可降低低温pg等级，同时保持高温等级，或者升高高温pg等级，同时保持低温pg等级，或者升高高温pg等级并同时降低低温pg等级。表1还表明，不同的聚烯烃和不同的油可满足这些不同的沥青性能改善要求。
[0081]
在各种实施方案中，据此明确地设想前述部件的任何和所有组合，即使在单个段落或部分中没有一起描述。虽然在前述具体实施方式中已呈现至少一个示例性实施方案，但应当理解存在大量的变型形式。还应当理解，一个示例性实施方案或多个示例性实施方案仅是示例，并且不旨在以任何方式限制范围、适用性或配置。相反，前述具体实施方式将为本领域的技术人员提供一种用于实现示例性实施方案的便利路线图。应当理解，在不脱
离如所附权利要求书中阐述的范围的情况下，可对示例性实施方案中描述的元件的功能和布置进行各种改变。