[發明專利]一種復合型瀝青改性高模量劑及其制備和應用方法

有效

• 申請號: 201210392941.5
• 申請日: 2012-10-16
• 公開（公告）號: CN102863679A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 張少高;黃燕生;謝順理
• 申請（專利權）人: 深圳市科中大交通建材有限公司
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08L53/02;C08L91/06;C08K3/22;C08L95/00
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技術領域

本發明涉及一種高模量劑，特別是涉及一種復合型瀝青改性高模量劑。

背景技術

瀝青在公路建設中占有非常重要的地位，它直接影響公路的使用性和耐久性。但國內生產的瀝青由于原油性質和煉制技術的影響，含蠟量較高，路用性較差，難以滿足高等級公路建設的要求。使用改性劑改善瀝青的路用性能成為生產高等級公路瀝青的新方法之一。瀝青改性劑的品種多種多樣，根據國內使用的改性劑的種類，可分為以下三類：彈性體類，主要是SBS。橡膠粉類，主要是丁苯膠SBR、天然橡膠、三元乙丙膠以及氯丁膠類。塑料類，主要指PE、EVA類等。應用最為廣泛的當屬SBS了。同時，隨著人們對環境保護的重視以及對廢舊輪胎回收的需求越來越高，使用輪胎膠粉應用于瀝青路面鋪筑也得到越來越多行內人士的關注，并取得了較大的應用成果。但無論是SBS改性瀝青還是目前使用的橡膠瀝青，其生產上都存在需要獨特的設備，生產工藝復雜，改性瀝青不易儲存、質量不穩定等缺陷。為解決或者減少這些缺陷，隨之而開發出了穩定劑、交聯劑等產品，但仍不能從根本上解決這些問題，同時也帶來一些附加的不良影響。

本發明從尋求改性劑源頭的角度出發，研究出一種復合型瀝青改性高模量劑——彈性活化PE瀝青改性劑。通過簡單易行的方法實現廢棄物再利用，不僅能達到普通改性瀝青的性能指標，同時具有普適性能，達到道路用不同改性瀝青的要求。在造價上與普通的瀝青改性劑相比，具有絕對的競爭優勢。

發明內容

本發明的目的在于通過簡單易行的方法實現廢棄物再利用，提供一種復合型高性能瀝青改性高模量劑，不僅能達到普通改性瀝青的性能指標，同時具有普適性能，在造價上與普通的瀝青改性劑相比，具有絕對的競爭優勢。

實現本發明目的的技術方案是由下述的主組分A和副組分B組成，其中的組成成份及在各自組分中所占的質量比如下：

所述各組分之和為100％。

副組分B：膠溶劑?????????????????????70％～85％

苯乙烯-丁二烯-苯乙烯熱塑性彈性體????15％～30％

所述各組分之和為100％。

上述一種復合型高性能瀝青改性高模量劑，其特征在于分開制得主組分A和副組分B，再復合應用于瀝青改性中。按各組成分在各自組分中所占的質量比將70％～90％回收PE、0.1％～8％納米氫氧化鎂、0.5％～15％改性劑和0.5％～12％粘合樹脂在混料機中攪拌均勻后出料包裝，即得主組分A；將15％～30％苯乙烯-丁二烯-苯乙烯熱塑性彈性體溶解在70％～85％膠溶劑中，制成25％-30％SBS的膠漿母液，即得組分B；使用前將主組分和副主組分分別包裝。制備復合型高模量改性瀝青時，先將重交通瀝青加熱使之融化，加熱溫度至160-175℃加入副組分B，并高速剪切2～4.5小時，加熱溫度至175-185℃時，加入主組分A，并高速剪切0.5～1小時，即完成貯存式改性瀝青的制備。

所述的回收PE為高密度線性PE；氫氧化鎂為納米氫氧化鎂；改性劑為回收廢塑料裂解蠟；粘合樹脂為C-500WN；膠溶劑為減四線抽出油，其閃點為230～250℃，芳烴含量為40～60％；苯乙烯-丁二烯-苯乙烯熱塑性彈性體可在市面上購得。

將高密度線性PE與SBS在密煉機中進行力化學反應共混，使PE分子鏈上接枝SBS，然后摻入活化劑使SBS與瀝青間形成化學鍵，制得了儲存穩定的復合型高模量改性瀝青。由力化學方式使PE接枝SBS而活化，在工藝上更簡便。

基于極限應變強度理論來評價低溫性能。PE材料自身的彈性域遠大于瀝青，其玻璃化溫度在-20～-120℃之間，在低溫條件下復合型高模量改性瀝青比基質瀝青更韌。當試驗溫度變得更低時，PE的粘度就會變小，產生增韌的效果。如果基于抗拉強度或極限破壞能量的強度理論來評價復合型高模量改性瀝青的低溫性能其結果是不同的，測力延度儀的試驗結果表明，復合型高模量改性瀝青的低溫破壞應力與破壞能量明顯大于基質瀝青。我們通過約束試件冷卻試驗得出：復合型高模量改性可使瀝青的最大可用抗拉強度增加2.5MPa；摻入5％～10％復合型高模量劑的瀝青無論是否離析，其低溫斷裂韌性都將比基質瀝青提高1～3倍。