[發明專利]一種包裝廢棄聚合物/納米復合改性瀝青及其制備方法

無效

• 申請號: 201010574455.6
• 申請日: 2010-12-06
• 公開（公告）號: CN102020861A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發明（設計）人: 方長青;周世生;陳瑞
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: C08L95/00
• 分類號: C08L95/00;C08L23/06;C08K3/34
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 羅笛

技術領域

本發明屬于建筑材料技術領域，涉及一種改性瀝青材料，具體涉及一種包裝廢棄聚合物/納米復合改性瀝青，本發明還涉及該改性瀝青的制備方法。

背景技術

包裝業的發展為經濟建設作出了重大貢獻，同時也給人類帶來了嚴重的環境問題。據美國《包裝》雜志通過全國性民意測驗的結果，絕大多數人認為：包裝帶來的環境污染僅次于水質污染、海洋湖泊污染和空氣污染，已處于第四位。據統計，我國城鄉每年產生的垃圾有4億噸，其中30%是包裝廢棄物。而70%以上為一次性包裝產品，使用后即廢棄。以2004年為例，包裝業總產值超過3200億元，其中2300億元的產品將成為包裝廢棄物，若總回收利用率按25％計算，則至少還有1700億元的資源被白白浪費。因此，包裝與環保作為一個社會熱點正擺在人們面前，已成為各國急需解決的嚴重問題。

塑料以其質量輕、強度高、耐腐蝕、易加工等優良性能，在經濟建設各個領域發揮著重要作用，塑料加工業作為新興行業已成為我國國民經濟的支柱產業之一。塑料在為現代人類文明發展做出貢獻的同時，也給環境造成了不可忽視的污染，即所謂的“白色污染”。在“白色污染”現象的背后，包裝廢棄聚合物所造成的影響是不容忽視的。據統計，包裝廢棄聚合物使用的合成樹脂約占世界合成樹脂總量的25%。我國每年產生的廢棄塑料大約有100萬噸，包裝廢棄聚合物量約占塑料產量的70%。廢棄塑料產生量如此之大，而目前我國每年回收利用率卻很少，幾乎不到廢棄塑料總量的20%。因此，合理回收利用包裝廢棄聚合物已成為公眾關心的焦點問題，也成為亟待解決的一大難題。

與此同時，隨著高等級公路交通量增大、車速高、軸載日趨重型化以及國產普通瀝青含蠟量高、粘結力差、延伸度低、溫度敏感性大等性能缺點，導致高等級公路路面形成各種嚴重的病害。

首先是高溫車轍及變形問題。在高溫地區、大型車輛以及超載、重載路段，車轍已成為瀝青路面潛在的最嚴重的破壞形式之一。

其次，瀝青路面水損害破壞嚴重。所謂瀝青路面水損害破壞，是瀝青路面在油水分的條件下，經受交通載荷和溫度脹縮的反復作用，一方面水分逐步侵入到瀝青與集料的界面上，同時由于水動力的作用，瀝青層漸漸地從集料表面剝離，并導致集料之間的粘結力喪失而發生的路面破壞過程。由于這種破壞作用的存在，導致在春融、梅雨季節及雨季，好端端的路面逐漸出現麻面、松散、掉粒乃至坑槽，此種情況已經在許多公路以及某些高速公路上出現。

再次，寒冷地區瀝青路面溫縮裂縫普遍存在。在冬季氣溫驟降時，瀝青混合料的應力松弛趕不上溫度應力的增長，同時勁度急劇增大，超過混合料的極限強度或極限拉伸應變，便會產生開裂。

最后是高速公路的表面功能，尤其是抗濕滑性能不足，惡性交通事故時有發生。現今公眾對道路交通安全和舒適性的期望越來越高，路面必須具有良好的抗滑性，并且在潮濕狀態下沒有水霧，沒有眩光，噪聲小。

因此，研究提高瀝青混凝土路面使用性能的關鍵技術，即改性瀝青技術，已成為公路建設的重要課題。

很久以前人們就開始在瀝青中添加硫磺、橡膠以改善其性能。中國專利公開號CN1164548（專利號?97104353.1，申請日1997年5月28日，公開日1997.11.12）公開了一種利用廢塑料制成瀝青防水卷材、涂料、油膏的技術；主要是用廢品回收站或垃圾站的廢塑料特別是廢塑料膜袋，先與溶解組分合成改性組分，再與瀝青基料合成改性瀝青基料，后與相應輔料分別制成改性瀝青防水卷材、涂料、油膏。現有對改性瀝青的研究，大多都是利用工業聚合物作為改性劑，其生產成本較高，還有用樹脂類作改性劑，但是樹脂類改性劑存在一定的缺點，對瀝青性能全面改善效果不明顯，改善幅度有限。

發明內容

本發明的目的是提供一種包裝廢棄聚合物/納米復合改性瀝青，解決了成本高以及對瀝青性能全面改善效果不明顯，改善幅度有限的缺陷。

本發明的另一目的是提供上述復合改性瀝青的制備方法。

本發明所采用的技術方案是，一種包裝廢棄聚合物/納米復合改性瀝青，按質量百分比，其組成為：包裝廢棄聚合物PE?0.5%～13%、納米蒙脫土0.1%～12%和基質瀝青75%～99%。

本發明所采用的另一技術方案是，上述包裝廢棄聚合物/納米復合改性瀝青的制備方法，按以下步驟進行：

步驟a.?將質量百分比75%～99%的基質瀝青加熱使之熔化，保持溫度為150～200℃，按質量百分比先加入0.5%～13%的包裝廢棄聚合物PE，再加入0.1%～12%的納米蒙脫土，人工攪拌20～40min，剪切機攪拌80～100min，降溫至100～150℃，放置20～50?min，使其充分溶脹；