本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種瀝青混凝土抗車(chē)轍劑及其制備方法。

背景技術(shù)：
目前，我國(guó)高等級(jí)公路上普遍采用半剛性基層與瀝青面層結(jié)合的路面結(jié)構(gòu)形式，這種結(jié)構(gòu)組合由于基層承載能力強(qiáng)，對(duì)瀝青材料的需求量相對(duì)較少，而得到了廣泛的推廣。但是隨著公路運(yùn)輸交通量的急劇增加，超載、重載現(xiàn)象屢禁不止，這種瀝青路面往往在使用前期就發(fā)生車(chē)轍、開(kāi)裂等病害，無(wú)法在設(shè)計(jì)壽命年限內(nèi)持續(xù)提供通行條件。這是因?yàn)闉r青面層作為柔性結(jié)構(gòu)，位于路面結(jié)構(gòu)的最上部，直接承受車(chē)輛輪胎的壓實(shí)和沖擊作用，在使用一段時(shí)期后，瀝青混合料內(nèi)部損傷逐漸地發(fā)展迅速，致使瀝青面層力學(xué)性能衰退，在反復(fù)載荷作用下開(kāi)始出現(xiàn)變形和開(kāi)裂等病害。為提高瀝青面層的整體強(qiáng)度，瀝青面層的厚度一再提高，在石油資源日益緊張的今天，作為石油衍生品的瀝青材料的需求量也隨之增加，道路的造價(jià)也將有所提高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種瀝青混凝土抗車(chē)轍劑及其制備方法。本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種瀝青混凝土抗車(chē)轍劑，化學(xué)組成為：均聚聚丙烯3.4~4.9wt%，共聚聚丙烯2.5~4.5wt%，滑石粉1~1.5wt%，抗氧劑0.0003~0.0004wt%，偶聯(lián)劑0.0004~0.0005wt%，廢舊聚乙烯材料80~94wt%，且均聚聚丙烯和共聚聚丙烯的質(zhì)量比為0.5~1:1。所述均聚聚丙烯為：型號(hào)022、5004、2401、S1003、T30S、163中的一種。所述共聚聚丙烯為：型號(hào)1647、1947、K8303、K7726、K1003、K9935、K9920、EPS30R、EPF30R、1340、1400、1700、1300中的一種。所述抗氧劑為四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、[三(1，4-二叔丁基苯基)亞磷酸]、[雙(2，4-二叔丁基苯基)季戊四醇酯二磷酸酯]或[雙(十八烷基)季戊四醇酯二亞磷酸酯]。所述偶聯(lián)劑為：型號(hào)KH550、KH560、KH570、KH792、DL602的硅烷偶聯(lián)劑中的一種。所述廢舊聚乙烯材料為廢舊聚乙烯樹(shù)脂、高密度聚乙烯樹(shù)脂、線型低密度聚乙烯樹(shù)脂、線型聚乙烯、低壓低密度聚乙烯、低分子量聚乙烯樹(shù)脂、低密度聚乙烯中一種或多種的混合。所述瀝青混凝土抗車(chē)轍劑的制備方法，按照以下工藝步驟進(jìn)行：（1）將均聚聚丙烯和共聚聚丙烯在50~70°C干燥24h，備用；（2）按照質(zhì)量百分比為：均聚聚丙烯3.4~4.9wt%，共聚聚丙烯2.5~4.5wt%，滑石粉1~1.5wt%，抗氧劑0.0003~0.0004wt%，偶聯(lián)劑0.0004~0.0005wt%，且均聚聚丙烯和共聚聚丙烯的總質(zhì)量在抗車(chē)轍劑中占6~20%，兩者的質(zhì)量比為0.5~1:1的配比選配原料，室溫下在高速攪拌機(jī)中進(jìn)行混合，其中攪拌速度為3000~4000r/min，攪拌時(shí)間為10~15min，得到高分子相容劑；（3）采用雙螺桿擠出機(jī)將步驟（2）的高分子相容劑與廢舊聚乙烯材料共混擠出，其中廢舊聚乙烯材料在抗車(chē)轍劑中占80~94wt%，共混擠出的工藝參數(shù)為：一區(qū)溫度為170~180°C，二區(qū)溫度為180~190°C，三區(qū)溫度為180~200°C，四區(qū)溫度為180~200°C，五區(qū)溫度為200~220°C，六區(qū)溫度為200~220°C，七區(qū)溫度為185~200°C，八區(qū)溫度為180~200°C，九區(qū)溫度為180~190°C，機(jī)頭溫度為180~190°C，擠出料采用造粒機(jī)造粒，得到圓柱狀顆粒的瀝青混凝土抗車(chē)轍劑。采用注塑機(jī)將所述瀝青混凝土抗車(chē)轍劑注塑成被測(cè)試樣，注塑工藝參數(shù)為：一區(qū)溫度為200~220℃，二區(qū)溫度為210~230℃，三區(qū)溫度為220~240℃，四區(qū)溫度為220~240℃，五區(qū)溫度為210~230℃，機(jī)頭溫度為200~220℃，開(kāi)模壓力為90~110MPa，鎖模壓力為120~140MPa，測(cè)定試樣的維卡軟化點(diǎn)為100~130℃，測(cè)試過(guò)程符合GB/T1633-2000標(biāo)準(zhǔn)；沖擊強(qiáng)度為9~11J/㎡，測(cè)試過(guò)程符合GB-T14153-1993標(biāo)準(zhǔn)；拉伸強(qiáng)度為15~20MPa，測(cè)試過(guò)程符合GB-T1040-1992標(biāo)準(zhǔn)；斷裂伸長(zhǎng)率為100~200%，測(cè)試過(guò)程符合GB-T16419-1996標(biāo)準(zhǔn)；密度為0.8~0.9g.cm-3。常規(guī)瀝青混凝土中所用的集料可采用本發(fā)明的瀝青混凝土抗車(chē)轍劑，集料的級(jí)配適用于《瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》中規(guī)定的各種級(jí)配，例如AC-20，AC-25等。在確定了抗車(chē)轍劑、瀝青和礦粉的用量后，選擇集料的級(jí)配和確定其用量。選擇集料的級(jí)配和確定其用量是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已經(jīng)掌握的技術(shù)，他們可以根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇，因此不再詳述。進(jìn)一步說(shuō)明瀝青混凝土的制備方法，按照以下步驟進(jìn)行：首先將本發(fā)明的抗車(chē)轍劑加入至180~190℃的集料中，干拌2~3min，抗車(chē)轍劑的加入量占瀝青混凝土總量的0.08%；然后立即加入熱的液態(tài)瀝青，在175℃~180℃攪拌3~5min，得到高溫性能優(yōu)異的瀝青混凝土。將所述瀝青混凝土按照《瀝青混合料性能測(cè)試規(guī)范》的要求制備出瀝青混凝土待測(cè)試樣。制備得到的瀝青混凝土待測(cè)試樣的性能測(cè)試結(jié)果為：動(dòng)穩(wěn)定度為不小于5000次/mm，測(cè)試過(guò)程符合T0719-1993標(biāo)準(zhǔn)；車(chē)轍深度不大于2.5mm，測(cè)試過(guò)程符合T0719-1993標(biāo)準(zhǔn)；測(cè)試過(guò)程破壞應(yīng)變?yōu)椴恍∮?300με，測(cè)試過(guò)程符合T0715-1993標(biāo)準(zhǔn)，較普通瀝青混凝土的動(dòng)穩(wěn)定度提高了近4000次/mm，車(chē)轍深度降低了近4mm，破壞應(yīng)變提高了近2300με。本發(fā)明的有益效果如下：1、本發(fā)明的瀝青抗車(chē)轍劑中添加廢舊聚乙烯材料作為改性劑，使瀝青混凝土的高溫模量更高，低溫韌性更強(qiáng)，較SBS改性瀝青混凝土擁有更好的長(zhǎng)期使用性能與使用壽命，故全壽命周期成本更低。并且將廢塑料、廢橡膠等的回收利用，可減少?gòu)U塑料、廢橡膠等對(duì)環(huán)境的污染，具有顯著的環(huán)境效益。2、本發(fā)明制備的瀝青混凝土抗車(chē)轍劑的維卡軟化點(diǎn)為100~130℃，沖擊強(qiáng)度為9~11J/㎡，拉伸強(qiáng)度為15~20MPa，斷裂伸長(zhǎng)率為100~200%，密度為0.8~0.9g.cm-3，具有優(yōu)異的抗沖擊性能，較高的強(qiáng)度和韌性，還具有較高的熔點(diǎn)，阻燃性提高，將其應(yīng)用于瀝青混凝土中，不但可以提高瀝青混凝土的模量，改善瀝青混凝土的高溫抗車(chē)轍能力，還能改善瀝青混凝土的低溫開(kāi)裂性能和水穩(wěn)定性能，和普通瀝青混凝土的性能相比，添加本發(fā)明瀝青混凝土抗車(chē)轍劑的瀝青混凝土其動(dòng)穩(wěn)定度提高了近312%，車(chē)轍深度降低了近70%，破壞應(yīng)變提高了近143%。3、本發(fā)明方法工藝簡(jiǎn)單、易于操作，適于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。具體實(shí)施方式本發(fā)明實(shí)施例中采用的均聚聚丙烯、共聚聚丙烯、滑石粉、抗氧劑、偶聯(lián)劑均為市售產(chǎn)品。本發(fā)明實(shí)施例中采用的廢舊聚乙烯來(lái)源于農(nóng)用薄膜、包裝薄膜、電纜絕緣層等回收料。本發(fā)明實(shí)施例中采用的高速攪拌機(jī)為ZGH—50型立式高速混合機(jī)。本發(fā)明實(shí)施例中采用的雙螺桿擠出機(jī)為SHJ—20型雙螺桿擠出機(jī)。本發(fā)明實(shí)施例中采用的注塑機(jī)為NG120—A型注塑機(jī)。實(shí)施例1一種瀝青混凝土抗車(chē)轍劑，化學(xué)組成為：均聚聚丙烯（T30S）3.5wt%，共聚聚丙烯（EPS30R）3.5wt%，滑石粉1wt%，四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.0003wt%，偶聯(lián)劑KH5500.0004wt%，廢舊聚乙烯樹(shù)脂92wt%，且均聚聚丙烯和共聚聚丙烯的質(zhì)量比為1:1。制備方法如下：（1）將均聚聚丙烯（T30S）和共聚聚丙烯（EPS30R）在50°C干燥24h，備用；（2）按照質(zhì)量百分比為：均聚聚丙烯（T30S）3.5wt%，共聚聚丙烯（EPS30R）3.5wt%，滑石粉1wt%，四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.0003wt%，偶聯(lián)劑KH5500.0004wt%，且均聚聚丙烯和共聚聚丙烯的質(zhì)量比為1:1的配比選配原料，室溫下在高速攪拌機(jī)中進(jìn)行混合，其中攪拌速度為3000r/min，攪拌時(shí)間為10~15min，得到高分子相容劑；（3）采用雙螺桿擠出機(jī)將高分子相容劑與廢舊聚乙烯樹(shù)脂共混擠出，其中廢舊聚乙烯樹(shù)脂在抗車(chē)轍劑中占92wt%，共混擠出的工藝參數(shù)為：一區(qū)溫度為170℃，二區(qū)溫度為180℃，三區(qū)溫度為190℃，四區(qū)溫度為190℃，五區(qū)溫度為200℃，六區(qū)溫度為200℃，七區(qū)溫度為185℃，八區(qū)溫度為180℃，九區(qū)溫度為180℃，機(jī)頭溫度為180℃，擠出料采用造粒機(jī)造粒，得到圓柱狀顆粒的瀝青混凝土抗車(chē)轍劑。采用注塑機(jī)將本實(shí)施例的瀝青混凝土抗車(chē)轍劑注塑成被測(cè)試樣，注塑工藝參數(shù)為：一區(qū)溫度為220℃，二區(qū)溫度為230℃，三區(qū)溫度為240℃，四區(qū)溫度為240℃，五區(qū)溫度為230℃，機(jī)頭溫度為220℃，開(kāi)模壓力為90MPa，鎖模壓力為128MPa。瀝青混凝土抗車(chē)轍劑試樣的材料性能測(cè)定結(jié)果如表1所示：維卡軟化點(diǎn)為122.3℃，測(cè)試過(guò)程符合GB/T1633-2000標(biāo)準(zhǔn)；沖擊強(qiáng)度為9.624J/㎡，測(cè)試過(guò)程符合GB-T14153-1993標(biāo)準(zhǔn)；拉伸強(qiáng)度為17.4MPa，測(cè)試過(guò)程符合GB-T1040-1992標(biāo)準(zhǔn)；斷裂伸長(zhǎng)率為128%，測(cè)試過(guò)程符合GB-T16419-1996標(biāo)準(zhǔn)；密度為0.858g.cm-3。采用本實(shí)施例的瀝青混凝土抗車(chē)轍劑制備高溫性能優(yōu)異的瀝青混凝土的方法，按照以下步驟進(jìn)行：首先將本發(fā)明的抗車(chē)轍劑加入至180~190℃的集料中，干拌2~3min，抗車(chē)轍劑的加入量占瀝青混凝土總量的0.08%；然后立即加入熱的液態(tài)瀝青，在175℃~180℃攪拌3~5min，得到高溫性能優(yōu)異的瀝青混凝土。將制備的瀝青混凝土按照《瀝青混合料性能測(cè)試規(guī)范》的要求制備出瀝青混凝土待測(cè)試樣。瀝青混凝土待測(cè)試樣的性能測(cè)試結(jié)果如表2所示：動(dòng)穩(wěn)定度為7241次/mm，測(cè)試過(guò)程符合T0719-1993標(biāo)準(zhǔn)；車(chē)轍深度為1.64mm，測(cè)試過(guò)程符合T0719-1993標(biāo)準(zhǔn)；測(cè)試過(guò)程破壞應(yīng)變?yōu)?326με，測(cè)試過(guò)程符合T0715-1993標(biāo)準(zhǔn)；標(biāo)準(zhǔn)凍融劈裂強(qiáng)度比為81.3%，測(cè)試過(guò)程符合T0729-2000標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)施例2一種瀝青混凝土抗車(chē)轍劑，化學(xué)組成為：均聚聚丙烯（S1003）4.05wt%，共聚聚丙烯（K9935）4.5wt%，滑石粉1.5wt%，四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.0004wt%，偶聯(lián)劑KH5700.0005wt%，廢舊低密度聚乙烯和線形低密度聚乙烯復(fù)合材料89wt%，且均聚聚丙烯和共聚聚丙烯的質(zhì)量比為0.9:1。制備方法如下：（1）將均聚聚丙烯（S1003）和共聚聚丙烯（K9935）在50°C干燥24h，備用；（2）按照質(zhì)量百分比為：均聚聚丙烯（S1003）4.05wt%，共聚聚丙烯（K9935）4.5wt%，滑石粉1.5wt%，四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.0004wt%，偶聯(lián)劑KH5700.0005wt%，且均聚聚丙烯和共聚聚丙烯的質(zhì)量比為0.9:1的配比選配原料，室溫下在高速攪拌機(jī)中進(jìn)行混合，其中攪拌速度為3000r/min，攪拌時(shí)間為10~15min，得到高分子相容劑；（3）采用雙螺桿擠出機(jī)將高分子相容劑與廢舊低密度聚乙烯和線形低密度聚乙烯復(fù)合材料共混擠出，其中廢舊低密度聚乙烯和線形低密度聚乙烯復(fù)合材料在抗車(chē)轍劑中占89wt%，且兩者在復(fù)合材料中按1:1配比，共混擠出的工藝參數(shù)為：一區(qū)溫度為170℃，二區(qū)溫度為180℃，三區(qū)溫度為190℃，四區(qū)溫度為190℃，五區(qū)溫度為200℃，六區(qū)溫度為200℃，七區(qū)溫度為185℃，八區(qū)溫度為180℃，九區(qū)溫度為180℃，機(jī)頭溫度為180℃，擠出料采用造粒機(jī)造粒，得到圓柱狀顆粒的瀝青混凝土抗車(chē)轍劑。采用注塑機(jī)將本實(shí)施例的瀝青混凝土抗車(chē)轍劑注塑成被測(cè)試樣，注塑工藝參數(shù)為：一區(qū)溫度為220℃，二區(qū)溫度為230℃，三區(qū)溫度為240℃，四區(qū)溫度為240℃，五區(qū)溫度為230℃，機(jī)頭溫度為220℃，開(kāi)模壓力為90MPa，鎖模壓力為128MPa。瀝青混凝土抗車(chē)轍劑試樣的材料性能測(cè)定結(jié)果如表1所示：維卡軟化點(diǎn)為118.5℃，測(cè)試過(guò)程符合GB/T1633-2000標(biāo)準(zhǔn)；沖擊強(qiáng)度為10.232J/㎡，測(cè)試過(guò)程符合GB-T14153-1993標(biāo)準(zhǔn)；拉伸強(qiáng)度為16.8MPa，測(cè)試過(guò)程符合GB-T1040-1992標(biāo)準(zhǔn)；斷裂伸長(zhǎng)率為107.5%，測(cè)試過(guò)程符合GB-T16419-1996標(biāo)準(zhǔn)；密度為0.878g.cm-3。采用本實(shí)施例的瀝青混凝土抗車(chē)轍劑制備高溫性能優(yōu)異的瀝青混凝土的方法，按照以下步驟進(jìn)行：首先將本發(fā)明的抗車(chē)轍劑加入至180~190℃的集料中，干拌2~3min，抗車(chē)轍劑的加入量占瀝青混凝土總量的0.08%；然后立即加入熱的液態(tài)瀝青，在175℃~180℃攪拌3~5min，得到高溫性能優(yōu)異的瀝青混凝土。將制備的瀝青混凝土按照《瀝青混合料性能測(cè)試規(guī)范》的要求制備出瀝青混凝土待測(cè)試樣。瀝青混凝土待測(cè)試樣的性能測(cè)試結(jié)果如表2所示：動(dòng)穩(wěn)定度為5250次/mm，測(cè)試過(guò)程符合T0719-1993標(biāo)準(zhǔn)；車(chē)轍深度為1.73mm，測(cè)試過(guò)程符合T0719-1993標(biāo)準(zhǔn)；測(cè)試過(guò)程破壞應(yīng)變?yōu)?618με，測(cè)試過(guò)程符合T0715-1993標(biāo)準(zhǔn)；標(biāo)準(zhǔn)凍融劈裂強(qiáng)度比為86.5%，測(cè)試過(guò)程符合T0729-2000標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)施例3一種瀝青混凝土抗車(chē)轍劑，化學(xué)組成為：均聚聚丙烯（T30S）3.5wt%，共聚聚丙烯（EPF30R）4.5wt%，滑石粉1.5wt%，四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.0004wt%，偶聯(lián)劑KH5500.0005wt%，廢舊聚乙烯樹(shù)脂90.5wt%，且均聚聚丙烯和共聚聚丙烯的質(zhì)量比為0.8:1。制備方法如下：（1）將均聚聚丙烯（T30S）和共聚聚丙烯（EPF30R）在70°C干燥24h，備用；（2）按照質(zhì)量百分比為：均聚聚丙烯（T30S）3.5wt%，共聚聚丙烯（EPF30R）4.5wt%，滑石粉1.5wt%，四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.0004wt%，偶聯(lián)劑KH5500.0005wt%，且均聚聚丙烯和共聚聚丙烯的質(zhì)量比為0.8:1的配比選配原料，室溫下在高速攪拌機(jī)中進(jìn)行混合，其中攪拌速度為3000r/min，攪拌時(shí)間為10~15min，得到高分子相容劑；（3）采用雙螺桿擠出機(jī)將高分子相容劑與廢舊聚乙烯樹(shù)脂共混擠出，其中廢舊聚乙烯樹(shù)脂在抗車(chē)轍劑中占90.5wt%，共混擠出的工藝參數(shù)為：一區(qū)溫度為170℃，二區(qū)溫度為180℃，三區(qū)溫度為190℃，四區(qū)溫度為190℃，五區(qū)溫度為200℃，六區(qū)溫度為200℃，七區(qū)溫度為185℃，八區(qū)溫度為180℃，九區(qū)溫度為180℃，機(jī)頭溫度為180℃，擠出料采用造粒機(jī)造粒，得到圓柱狀顆粒的瀝青混凝土抗車(chē)轍劑。采用注塑機(jī)將本實(shí)施例的瀝青混凝土抗車(chē)轍劑注塑成被測(cè)試樣，注塑工藝參數(shù)為：一區(qū)溫度為220℃，二區(qū)溫度為230℃，三區(qū)溫度為240℃，四區(qū)溫度為240℃，五區(qū)溫度為230℃，機(jī)頭溫度為220℃，開(kāi)模壓力為90MPa，鎖模壓力為128MPa。瀝青混凝土抗車(chē)轍劑試樣的材料性能測(cè)定結(jié)果如表1所示：維卡軟化點(diǎn)為116.2℃，測(cè)試過(guò)程符合GB/T1633-2000標(biāo)準(zhǔn)；沖擊強(qiáng)度為10.312J/㎡，測(cè)試過(guò)程符合GB-T14153-1993標(biāo)準(zhǔn)；拉伸強(qiáng)度為15.9MPa，測(cè)試過(guò)程符合GB-T1040-1992標(biāo)準(zhǔn)；斷裂伸長(zhǎng)率為123.9%，測(cè)試過(guò)程符合GB-T16419-1996標(biāo)準(zhǔn)；密度為0.803g.cm-3。采用本實(shí)施例的瀝青混凝土抗車(chē)轍劑制備高溫性能優(yōu)異的瀝青混凝土的方法，按照以下步驟進(jìn)行：首先將本發(fā)明的抗車(chē)轍劑加入至180~190℃的集料中，干拌2~3min，抗車(chē)轍劑的加入量占瀝青混凝土總量的0.08%；然后立即加入熱的液態(tài)瀝青，在175℃~180℃攪拌3~5min，得到高溫性能優(yōu)異的瀝青混凝土。將制備的瀝青混凝土按照《瀝青混合料性能測(cè)試規(guī)范》的要求制備出瀝青混凝土待測(cè)試樣。瀝青混凝土待測(cè)試樣的性能測(cè)試結(jié)果如表2所示：動(dòng)穩(wěn)定度為5250次/mm，測(cè)試過(guò)程符合T0719-1993標(biāo)準(zhǔn)；車(chē)轍深度為1.84mm，測(cè)試過(guò)程符合T0719-1993標(biāo)準(zhǔn)；測(cè)試過(guò)程破壞應(yīng)變?yōu)?390με，測(cè)試過(guò)程符合T0715-1993；標(biāo)準(zhǔn)凍融劈裂強(qiáng)度比為86.2%，測(cè)試過(guò)程符合T0729-2000標(biāo)準(zhǔn)。表1：實(shí)施例1-3的抗車(chē)轍劑試樣的材料性能測(cè)定結(jié)果表2：實(shí)施例1-3的瀝青混凝土與遼河90#基質(zhì)瀝青混凝土性能測(cè)試結(jié)果比較