[發明專利]一種熱塑性彈性體、其制備方法和用途以及一種復合改性瀝青混合料及其制備方法

有效

• 申請號: 201010166308.5
• 申請日: 2010-04-27
• 公開（公告）號: CN101885867A
• 公開（公告）日: 2010-11-17
• 發明（設計）人: 曹東偉;王仕峰;張海燕;唐國奇;范勇軍;趙殿英
• 申請（專利權）人: 交通部公路科學研究所;上海交通大學
• 主分類號: C08L21/00
• 分類號: C08L21/00;C08L23/06;C08L95/00;C08L25/06;C08L23/12;C08L23/08;C04B26/26
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

技術領域

本發明涉及一種熱塑性彈性體、其制備方法和用途，還涉及一種復合改性瀝青混合料及其制備方法。

背景技術

在現有技術中，膠粉應用于瀝青路面的技術主要分為濕法和干法兩大類。濕法工藝是將膠粉與熱瀝青高溫拌和，制備成橡膠瀝青后再與集料混合，干法工藝是將膠粉作為一種替代礦粉的柔性填料與其他石料一起投入拌和鍋中攪拌制備成混合料。

在濕法工藝的生產過程中，膠粉能夠在高溫條件下與瀝青充分作用而成為瀝青膠結料的一部分，在混合料中可起到粘結作用，因此所得到的橡膠瀝青較基質瀝青粘度有大幅提高、混合料中的油石比也相應提高。但濕法工藝過程復雜、耗時長、耗能高、煙氣污染大、資金設備要求高，并且在生產中需要嚴格控制剪切攪拌時間，以防止過度降解。同時濕法工藝中要獲得性能穩定的橡膠瀝青，對膠粉的類型也有一定的選擇性，例如多選用含天然膠含量較高(天然膠含量為橡膠總量的60重量％以上)的大車胎膠粉。這些都為濕法工藝的發展帶來障礙，影響其進一步的利用。

干法工藝的生產，施工簡便、運輸方便、操控容易、污染輕微，但在混合過程中膠粉在瀝青中的溶脹時間很短，膠粉多以填充料的形態存在于瀝青中，少部分溶脹于瀝青之中，干法對集料級配和膠粉在混合和施工過程中的體積變化都難以控制，性能不穩定。

介于濕法和干法各自的優缺點，亟需一種新的膠粉預處理方法，既能在使用中獲得濕法工藝達到的改性效果，又可具備干法工藝的低污染、易施工的特點。

發明內容

本發明的目的在于提供一種熱塑性彈性體、制備方法和其用途，該制備方法簡單易行、生產過程污染小、原材料來源廣、可連續生產。所得熱塑性彈性體中膠粉分散均勻、粒徑明顯減小、交聯密度降低、在混合料生產時可直接投放使用。

其中，該熱塑性彈性體為由含有聚合物、膠粉和添加劑的混合物制成；所述添加劑為瀝青。

該熱塑性彈性體的制備方法為將含有聚合物、膠粉和添加劑的混合物進行混煉、擠出、然后造粒。

此外，上述熱塑性彈性體可用于制備復合改性瀝青混合料。

本發明的另一目的在于提供一種復合改性瀝青混合料，其包括熱塑性彈性體、礦料和基質瀝青，所述熱塑性彈性體、礦料和基質瀝青的重量比為0.2-1.4∶94-96∶2.9-5.4，所述熱塑性彈性體為本發明提供的熱塑性彈性體。

上述復合改性瀝青混合料的制備方法為使上述熱塑性彈性體與熱礦料拌合，然后再將拌合后的混合物與液態基質瀝青拌合。

與現有技術相比，本發明具有如下優點：

(1)本發明提供的熱塑性彈性體，是將含有膠粉、聚合物和瀝青的混合物經過混煉和擠出過程中的強剪切作用，使原有的膠粉粒子的粒徑減小，結構疏松，膠粉已經在瀝青作用下產生預溶脹。因此在使用本發明的熱塑性彈性體拌和混合料時，使達到理想改性效果的時間明顯降低，可采用干法工藝生產使用。

(2)本發明的熱塑性彈性體的密度可與基質瀝青接近，在將該熱塑性彈性體與基質瀝青混合使用時可以減少離析，提高瀝青混合料的穩定性，尤其是馬歇爾性能、水穩定性能、高溫穩定性能及低溫開裂性能等各項性能均很好。

(3)本發明熱塑性彈性體的制備方法中，加工生產溫度在200℃以下，瀝青用量較低，熱塑性彈性體的生成過程煙氣污染小，進行干法工藝拌制瀝青混合料時能快速分散，與濕法工藝相比，更加節能環保。

(4)使用本發明的熱塑性彈性體拌制瀝青混合料時，對基質瀝青的改性效果與濕法工藝相當，但工藝簡單、設備資金投入低、可連續生產、運輸方便、儲存穩定、易推廣使用。具有很好的經濟效益社會效益。

具體實施方式

以下將詳述本發明。

本發明的熱塑性彈性體為由含有聚合物、膠粉和添加劑的混合物制成；所述添加劑為瀝青。在優選情況下，所述聚合物與膠粉的重量比為5-40∶60-95，所述添加劑占所述聚合物與膠粉的重量和的2％-30％。

本發明的熱塑性彈性體中，膠粉優選為由廢舊橡膠制備得到的橡膠粉，從而可以達到廢物利用和環保的目的。膠粉可以商購得到，也可以將廢舊橡膠如轎車、公共汽車、農用車、載重卡車等車輛的廢舊的氣輪胎通過本領域技術人員已知的常溫法、常溫濕法、常溫助劑法或低溫冷凍法等常規方法制備得到。優選廢輪胎可為含天然膠較多的大車胎或合成膠含量較高的小車胎。還優選膠粉的技術指標符合《硫化GB/T19208-2008》，且優選其粒徑為10-60目。