本发明属于道路沥青混合料添加剂制备，具体涉及一种高延弹薄层罩面沥青混合料改性剂及其共混改性制备方法。
背景技术：
1、随着我国经济的高速发展，我国公路不仅在数量上有了较大突破，而且在质量上也得到了显著的提升，多功能性沥青路面、长寿命路面等高性能路面逐渐涌现，为实现交通强国，为构建经济安全、高效便捷、绿色环保、智能智慧的现代化综合交通运输体系奠定了良好的基础。然而，在我国高速公路建设取得巨大成就的同时，也出现了一些不可忽略的问题。重载超载现象、重交通以及极端气候环境的频繁出现使沥青路面的表面功能快速衰减，如结构强度和耐久性不足、稳定性差、平整度差、抗滑衰减过快、行车噪音大等，不仅降低了行车舒适性，同时增加周边环境的噪音污染和交通安全隐患。使路面行车安全性和舒适性无法得到保障。
2、超薄罩面技术，是厚度在10mm~30mm的沥青磨耗层铺装技术，能够改善表面功能层的路用性能，有效修复轻度车辙、路面开裂、泛白松散等病害，同时具有改善抗滑、降低噪音、减少水雾、施工效率高等优点。而且，由于实施厚度仅为传统磨耗层厚度的1/3~1/2，此类技术可以在节约造价与维护成本30%~40%的同时，减少对资源与能源的消耗，是一类环境友好型路面技术。
3、但是，由于沥青面层本身的成分和构造，普通道路沥青的感温性能、弹性和耐老化性能差，其高温性能及低温性能都无法适应公路预防性养护中超薄罩面的应用条件，必须对其改性，以提高使用性能。为改善沥青路面服务性能和提高使用寿命，各种新型改性剂不断被开发。目前的改性主要集中在两个方面。一是对沥青进行改性，即通过在沥青中添加各种聚合物或其他无机材料来改善沥青的路用性能；二是对沥青混合料改性，即在沥青混合料的生产过程中掺入一定的改性剂来改善沥青混合料的路用性能。然而现有产品存在一定的技术限制，如提高沥青混合料延弹性能效果不明显，同时销售价格昂贵。国内市场上，虽然有些企业在销售改性剂相关产品，但多数改性类产品应用到超薄磨耗层中，发现其路用性能良好，但由于磨耗层较薄、黏度较大，增加了施工过程中的混合料的拌和及压实温度，导致磨耗层延性和弹性差，抗水损害性能和耐久性不足，进而影响路面使用性能。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种高延弹薄层罩面沥青混合料改性剂及其共混改性制备方法，以提高薄层罩面沥青混合料抗车辙性能、低温抗裂性能、抗水损害性能、耐老化性能和耐疲劳性能，同时弥补目前薄层罩面沥青混合料改性剂产品对薄层罩面沥青混合料施工效率、抗滑性、延性和弹性改善效果不明显的缺陷。本方法工艺简单，成本较低，适合工业化生产，而且所制的高延弹薄层罩面沥青混合料改性剂能显著提高沥青混合料的抗滑性、延性和弹性，延长沥青路面的使用寿命，具有良好的应用前景。
2、所述的高延弹薄层罩面沥青混合料改性剂的制备方法为：按质量份计，将聚合物100份，高弹剂10-30份，増延剂1-5份，增黏剂0.5-10份，增韧剂5-15份，降黏剂3-6份，改性单体0.1-5份，引发剂0.01-2份和抗氧化剂0.1-5份混合均匀，然后加入到双螺杆挤出机中160-185℃熔融共混，螺杆转速20-50 rpm，最后挤出造粒即得高延弹薄层罩面沥青混合料改性剂。
3、所述的聚合物为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物 (sbs)、苯乙烯-氢化丁二烯-苯乙烯共聚物(sebs)、聚(苯乙烯-异丁烯-苯乙烯)聚合物(sibs)、聚氨基甲酸酯(tpu)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(eva)中的一种或几种混合物。
4、所述的高弹剂为顺丁橡胶、丁苯橡胶、异戊橡胶、硅橡胶中的一种或几种。
5、所述的増延剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异辛酯、邻苯二甲酸二异葵酯、磷酸三甲苯酯、环氧化大豆油、环氧油酸丁酯中的一种或几种。
6、所述的增黏剂为松香树脂，c5-c9的石油树脂或萜烯t100。
7、所述的增韧剂为纤维、晶须、木粉中的一种或几种混合物。
8、所述的降黏剂为氯化石蜡或pe蜡。
9、所述的改性单体为马来酸酐、邻苯二甲酸酐、丙烯酸、c2-8羧酸酐、苯乙烯中的一种或几种。
10、所述的引发剂为过氧化二苯甲酰、过氧化二异丙苯、过碳酸酯、过硫酸钾、二硫化四甲基秋兰姆、二硫化四甲基、秋兰姆、赛欧散中的一种或几种。
11、所述的抗氧化剂为炭黑、酚类或亚磷酸酯类中的一种或几种。
12、所述的抗氧化剂为2,2’-亚甲基双（4-甲基-6-叔丁基苯酚）。
13、本发明制备的高延弹薄层罩面沥青混合料改性剂具有以下特点：
14、（1）改性剂的性能可控。不同种类的改性单体具有不同的官能团，聚合物接枝改性单体后，赋予高延弹薄层罩面沥青混合料改性剂优异的路用性能和工艺性能。高弹剂使得改性剂具有较高的弹性性能；増延剂赋予改性剂较高的拉伸性能，进而提高沥青混合料的延性性能；引发剂赋予共混聚合物适宜的活性，便于其被改性单体接枝改性；增韧剂赋予高延弹薄层罩面沥青混合料改性剂优异的韧性，提高沥青混合料的抗冲击性能和抗裂性能；降黏剂降低施工的拌和温度和压实温度，改善施工过程中的混合料的拌和及压实温度；增粘剂增强沥青与混合料之间的粘接力，提高沥青混合料的耐久性。因此，可根据实际工程应用，调节混合料的路用性能，改善混合料的延弹性、粘结力和施工温度等。
15、（2）采用玻璃纤维、晶须作为无机增强材料，该材料是形状类似于短纤维而尺寸远小于短纤维的须状单晶体，其直径极小，长径比极大，具有高度有序的原子排列结构，几乎没有通常大晶体中存在的缺陷，加入到改性剂中，能够对高延弹薄层罩面沥青混合料改性剂起到加筋的作用，使其具有极优良的物理化学性质和优异的机械性能。与通常应用的有机短纤维相比，硫酸钙晶须与各种无机填料的相容性更好，分散性更好，基本不存在分散性的问题，基本不影响高延弹薄层罩面沥青混合料改性剂的工作和易性，在高延弹薄层罩面沥青混合料改性剂中形成一种均匀乱向分布的状态，使结构应力分散，产生二级加强效果，从而有效提高沥青混合料的抗裂强度﹑抗压强度和抗折强度，进而提高沥青混合料低温抗裂性能和结构强度。
16、（3）化学反应（接枝改性）。通过配方调节，经熔融挤出后得到高延弹薄层罩面沥青混合料改性剂，溶于沥青后，由于聚合物的共混改性，一方面聚合物主链间相互缠绕且活性基团间产生作用力，形成立体交联网状结构，这种立体交联网状结构裹覆于自由沥青上，一方面限制了自由沥青的流动，另一方面借助活性改性基团与沥青中的活性基团产生作用力，从而形成一种高强度的粘弹材料，提高了沥青的内聚力和粘度，降低了其温度敏感性。同时高延弹薄层罩面沥青混合料改性剂中活性改性基团与骨料表面易于产生较强作用力，提高了沥青与骨料的粘附力，不但在沥青及矿料之间形成聚合物搭桥，而且在沥青和高延弹薄层罩面沥青混合料改性剂之间产生物理/化学作用，进而显著增强沥青混合料抵抗外力变形的能力，提高混合料高温抗车辙、低温抗裂和抗水损害性能。
17、本发明的有益效果如下：
18、1)、能显著提高薄层罩面沥青混合料的高弹性和延性性能，改善沥青混合料的粘结力和施工和易性，解决薄层罩面沥青混合料弹性小、韧性差、粘度低等问题。
19、2)、能显著提高沥青混合料的高温抗车辙性能、低温抗裂性能、抗水损害性能和耐老化性能，改善平整度差、抗滑衰减过快、行车噪音等，延长了沥青路面的使用寿命。
20、3)、本方法工艺简单，成本低，适合工业化生产，而且所制的高延弹薄层罩面沥青混合料改性剂可直接添加到混合料中进行干拌和，省去了沥青改性的工艺环节，经济效益和社会效益显著。