[發明專利]一種固體溫拌改性雙效瀝青改性劑及其制備方法

有效

• 申請號: 202010542615.2
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN111621025B
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 鄒泰;馮勛紅;董光彬;郝曉君;穆明浩;張哲;陳秀秀;王盼;畢玉峰;耿立濤;劉占斌;王崢;胡佩清;劉新強;趙景原;鄭君;楊茂君
• 申請（專利權）人: 山東省高速路橋養護有限公司;山東高速集團有限公司創新研究院;青島科凱達橡塑有限公司;山東建筑大學;山東高速建材集團有限公司;山東省交通規劃設計院集團有限公司;中國科學院青島生物能源與過程研究所
• 主分類號: C08G81/02
• 分類號: C08G81/02;C08G65/333;C08L95/00;C08L87/00
• 代理公司: 青島鼎丞智佳知識產權代理事務所(普通合伙) 37277
• 代理人: 韓耀朋;王敬花

本發明提供了一種固體溫拌改性雙效瀝青改性劑及其制備方法，主要由以下原料制備而成：MAH?g?POE、賴氨酸鹽酸鹽以及聚醚二醇單甲醚。所述固體溫拌改性雙效瀝青改性劑同時兼備溫拌與改性雙重功效。具體地，其中包含聚醚鏈段具有非離子表面活性和潤滑作用，可以降低瀝青與集料石子間的表界面張力，提高瀝青混合料的流動性，使瀝青混合料遠低于熱拌溫度下與礦料混拌均勻，實現溫拌效果。其中包含POE鏈具有強韌性，可以有效改善瀝青混合料的高溫抗剪切能力和抗沖擊阻滯能力，從而提高瀝青改性料的高溫抗車轍能力和低溫耐屈撓能力；其中接枝的馬來酸酰胺基團具有強極性，使瀝青混合料與集料石子緊密包裹，混料更加均勻；實現改性效果，提升瀝青混合料的路面使用性能。

技術領域

本發明涉及瀝青改性技術領域，特別涉及一種固體溫拌改性雙效瀝青改性劑及其制備方法。

背景技術

傳統的瀝青路面施工方法為熱拌瀝青混合料法，在拌合、運輸和施工過程中因拌合溫度會釋放出有害氣體，還會消耗大量的能源，釋放二氧化碳等氣體。因此為了減少廢氣排放和降低能源消耗，人們開始研制節能環保的溫拌瀝青混合料。溫拌瀝青混合料是通過降低瀝青膠結料的粘度改善瀝青混合料施工和易性，使瀝青可以在相對較低的溫度下進行拌合和施工，同時又保持使用性能不低于熱拌瀝青混合料的技術。

目前在道路工程應用中，傳統的溫拌劑用于普通瀝青混合料生產時，只可以實現溫拌功能，但是無法實現瀝青混合料的路用性能提升；另外溫拌劑在用于改性瀝青混合料生產時，則需要預先購置成品改性瀝青，既增加了生產成本又存在改性瀝青存儲時性能衰變，影響路面質量的隱患。因此瀝青混合料的改性與溫拌技術雖已發展較為成熟，但是目前尚未針對瀝青混合料的集溫拌和改性雙效功能于一體的成熟技術。

發明內容

針對現有技術中的問題，本發明的目的在于提供一種同時兼備溫拌與改性雙重功效的瀝青改性劑，不僅可以使瀝青混合料在遠低于熱拌溫度下進行混拌均勻，還可以有效改善瀝青混合料的高溫抗剪切能力和抗沖擊阻滯能力，提高瀝青混合料的高溫抗車轍能力和低溫耐屈撓能力。同時本發明提供了其制備方法。

為了實現上述發明目的，本發明提供的技術方案為：

本發明提供了一種固體溫拌改性雙效瀝青改性劑，主要由以下原料制備而成：MAH-g-POE、賴氨酸鹽酸鹽以及聚醚二醇單甲醚；其中，所述賴氨酸鹽酸鹽與聚醚二醇單甲醚的用量摩爾比為(1.2-1.5):1；所述聚醚二醇單甲醚為聚乙二醇單甲醚、聚丙二醇單甲醚中任意一種或兩種以任意比例的混合物。

在上述方案的基礎上，MAH-g-POE為馬來酸酐接枝聚烯烴彈性體，其熔融指數在190℃、2.16Kg的測試條件下為10-30g/10min，接枝率為0.7-0.9％。在此性能下可以有效改善與極性材料、非極性材料結合時的粘接性和相容性。

在上述方案的基礎上，賴氨酸鹽酸鹽是唯一含有兩個氨基的氨基酸，賴氨酸鹽酸鹽與聚醚二元醇單甲醚進行酯化反應，得到的聚醚二醇單甲醚賴氨酸酯具有非離子表面活性，可作為表面活性劑。

在上述方案的基礎上，聚乙二醇單甲醚分子量為200-600，記作MPEG200-600，羥值143-255mgKOH/g。在此性能下，聚乙二醇單甲醚容易與賴氨酸鹽酸鹽發生酯化反應。

在上述方案的基礎上，聚丙二醇單甲醚分子量為400-600，記作MPPG400-600；羥值為100-150mgKOH/g。

本發明提供了一種固體溫拌改性雙效瀝青改性劑的制備方法，包括以下步驟：

步驟一，在無水甲苯溶劑中加入賴氨酸鹽酸鹽和聚醚二醇單甲醚進行攪拌，發生酯化反應，反應回流至無水生成；然后加入碳酸氫鈉固體繼續攪拌反應至無氣體放出后停止反應；對反應液進行過濾、洗滌，真空干燥后得到聚醚二醇單甲醚賴氨酸酯；

步驟二，MAH-g-POE與由步驟一所得的聚醚二醇單甲醚賴氨酸酯在高攪機中混拌60min，混拌條件為溫度60℃、轉速500rpm；