專利名稱：一種熱塑性樹脂類改性瀝青復(fù)合添加劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于瀝青改性的復(fù)合添加劑及其制備方法，特別是一種熱塑性樹脂類改性瀝青復(fù)合添加劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
由于瀝青通過直餾容易得到，而且成本極低，同時具有良好的防水性和防腐蝕性，所以是作為道路鋪設(shè)、屋頂覆蓋的主要材料，在人類社會生活中被廣泛地應(yīng)用。
但是，普通的瀝青在應(yīng)用中存在溫度敏感性高、粘合性、耐磨性和耐沖擊性低，尤其是高溫耐流動性和低溫性能差，在我國南北溫度差異較大的情況下，大大影響了瀝青在生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用效果。
長期以來，人們一直致力于對普通瀝青的改性，希望獲得一種高溫特性和低溫特性均優(yōu)于普通瀝青的改性瀝青。目前大量使用的瀝青改性方案是采取物理方法進行改性，即將瀝青改性劑顆粒通過粉碎、研磨或者溶脹攪拌等機械手段獲得瀝青改性劑微粒，提高瀝青的使用性能。在由沈金安編著的，人民交通出版社(1999年7月版)出版的《改性瀝青與SMA路面》一書中，基本概括了物理改性的常用技術(shù)路線。其中最主要是采用以下三類物質(zhì)作為改性添加劑第一類是熱塑性橡膠類改性添加劑，以熱塑性彈性體SBS嵌段共聚物為代表產(chǎn)品；第二類是橡膠類改性添加劑，以丁苯橡膠(SBR)或氯丁橡膠(CR)等橡膠成分的熱塑性彈性體為代表；第三類是熱塑性樹脂類改性添加劑，使用聚乙烯(PE)、乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)等熱塑性樹脂類物質(zhì)。這類改性劑的添加方法是通過膠體磨或高速剪切機將添加劑變成細小的顆粒添加到瀝青中，由于采用機械手段進行處理，只是將添加劑顆粒變成添加劑微粒，無法將改性劑由顆粒狀態(tài)改變?yōu)榉肿訝顟B(tài)，從而沒有從分子狀態(tài)改變?yōu)r青；由于添加劑為微粒狀，在改性瀝青中發(fā)揮作用的不足50％，因此添加量大，成本高。因此沒有從根本上改變?yōu)r青的不良性能，導(dǎo)致改性瀝青的品質(zhì)不穩(wěn)定，改性效果不理想；另外由于這種方法對設(shè)備(如膠體磨、高速剪切機等)的依賴性高，工藝復(fù)雜，使得改性瀝青的成本也較高，極不利于普遍推廣。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明采用化學(xué)反應(yīng)與物理反應(yīng)相結(jié)合的手段，利用化學(xué)反應(yīng)的高效性和穩(wěn)定性和物理反應(yīng)對聚合物分子的不破壞性，提供了一種新型的熱塑性樹脂類改性瀝青添加劑及其制備方法。具體地講，本發(fā)明利用熱塑性樹脂類聚合物混合物，與堿發(fā)生中和反應(yīng)，從而形成一種新型的熱塑性樹脂類產(chǎn)品。該產(chǎn)品可以使瀝青在改性過程中發(fā)生一定的、可控制的化學(xué)反應(yīng)以及物理反應(yīng)，將瀝青中原有的某些不穩(wěn)定的、影響瀝青性能指標(biāo)的分子與改性添加劑發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生具有新結(jié)構(gòu)的分子團，同時熱塑性樹脂類改性劑也以分子狀態(tài)均勻的分布在瀝青里，使范德華引力得到最大限度的發(fā)揮作用，從而使瀝青的性能得到明顯改善。同時，本發(fā)明還提供了這種新型的熱塑性樹脂類產(chǎn)品的制備方法。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是熱塑性樹脂類改性瀝青復(fù)合添加劑，該添加劑是由三種組分組成，其中組分I為含碳量為2-24的樹脂酸與含碳量為2-24的不飽和脂肪酸的混合物；組分II為堿金屬的氫氧化物；組分III為熱塑性樹脂類聚合物；三種組份的重量百分比為I 70-90％，II 3-15％，III 3-25％。
上述熱塑性樹脂類改性瀝青復(fù)合添加劑的制備方法是，將含碳量為2-24的樹脂酸與含碳量為2-24的脂肪酸的混合液(組分I)，加熱至80-175℃，然后加入熱塑性樹脂類聚合物的任一種(組分III)，攪拌均勻，使組分III在組分I中充分分散，再緩緩加入堿金屬的氫氧化物中的任一種(組分II)，進行中和反應(yīng)，制成熱塑性樹脂類改性瀝青復(fù)合添加劑。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的突出特點是1.本發(fā)明的瀝青改性添加劑對于各種瀝青具有良好的溶解性，改性后瀝青的彈性、韌性、溫度不敏感性和軟化點等物性指標(biāo)與溶解性的平衡良好；2.本發(fā)明的瀝青改性添加劑的對瀝青分子結(jié)構(gòu)的控制范圍廣，可以通過改變組分比例，制造出超重交通要求或者鋪設(shè)橋梁的特種改性瀝青；3.本發(fā)明的瀝青改性添加劑對使用的不飽和脂肪酸和不飽和樹脂酸的純度要求低，可以利用含有不飽和脂肪酸和不飽和樹脂酸的工業(yè)廢液，因此制備成本低。
4.在瀝青中的添加量低，不足1％。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進行詳細說明。
本發(fā)明所述的熱塑性樹脂類改性瀝青的復(fù)合添加劑由三種組分組成的，其中組分I為含碳量為2-24的樹脂酸與含碳量為2-24的不飽和脂肪酸的混合物；組分II為堿金屬的氫氧化物；組分III為熱塑性樹脂類聚合物；三種組份的重量百分比為I 70-90％，II 3-15％，III 3-25％。
組分I中的不飽和脂肪酸和樹脂酸選自丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、α-氯丙烯酸、馬來酸、檸康酸、富馬酸、衣康酸、中康酸中的三種或三種以上。組分II優(yōu)選氫氧化鈉[Na(OH)]或氫氧化鉀[K(OH)]。組分III選自聚乙烯[PE]，聚丙烯[PU]，聚氯乙烯[PVC]，聚苯乙烯[PP]和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物[EVA]中的任一種。優(yōu)選為分子量在1000-15000的線性聚乙烯。
本發(fā)明所述的熱塑性樹脂類改性瀝青的復(fù)合添加劑的制備方法為將含碳量為2-24的樹脂酸與含碳量為2-24的不飽和脂肪酸的混合液(組分I)，加熱至80-175℃，然后加入熱塑性樹脂類聚合物中的任一種(組分III)，攪拌均勻，使組分III在組分I中充分分散，再緩緩加入堿金屬的氫氧化物中的任一種(組分II)，進行中和反應(yīng)，制成熱塑性樹脂類改性瀝青復(fù)合添加劑。
本發(fā)明的改性瀝青復(fù)合添加劑的最佳實施例的各組分的成分配比見下表。

本發(fā)明的改性瀝青復(fù)合添加劑的制備方法的實施例如下
實施例1取700g組份I充分混合后轉(zhuǎn)入升溫罐，加熱至80℃，再加入150克組份II聚乙烯攪拌，待聚乙烯完全熔融后，再加入150克組份III氫氧化鈉攪拌，進行中和反應(yīng)，直至液體完全固化，取出該固體，粉碎成顆粒狀，最后得到均勻、穩(wěn)定的改性添加劑。
實施例2取760g組份I充分混合后轉(zhuǎn)入升溫罐，加熱至120℃，再加入100克組份II聚乙烯攪拌，待聚乙烯完全熔融后，再加入140克組份III氫氧化鈉攪拌，進行中和反應(yīng)，直至液體完全固化，取出該固體，粉碎成顆粒狀，最后得到均勻、穩(wěn)定的改性添加劑。
實施例3取800g組份I充分混合后轉(zhuǎn)入升溫罐，加熱至150℃，再加入50克組份II聚乙烯攪拌，待聚乙烯完全熔融后，再加入150克組份III氫氧化鈉攪拌，進行中和反應(yīng)，直至液體完全固化，取出該固體，粉碎成顆粒狀，最后得到均勻、穩(wěn)定的改性添加劑。
實施例4取900g組份I充分混合后轉(zhuǎn)入升溫罐，加熱至175℃，再加入30克組份II聚乙烯攪拌，待聚乙烯完全熔融后，再加入70克組份III氫氧化鉀攪拌，進行中和反應(yīng)，直至液體完全固化，取出該固體，粉碎成顆粒狀，最后得到均勻、穩(wěn)定的改性添加劑。
權(quán)利要求
1.一種熱塑性樹脂類改性瀝青復(fù)合添加劑，其特征在于該添加劑由三種組分組成，其中組分I為含碳量為2-24的樹脂酸與含碳量為2-24的不飽和脂肪酸的混合物；組分II為堿金屬的氫氧化物；組分III為熱塑性樹脂類聚合物；三種組份的重量百分比為I 70-90％，II3-15％，III 3-25％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合添加劑，其特征在于組分I至少選自丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、α-氯丙烯酸、馬來酸、檸康酸、富馬酸、衣康酸、中康酸中的三種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合添加劑，其特征在于組分II為氫氧化鈉或氫氧化鉀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合添加劑，其特征在于組分III選自聚乙烯[PE]，聚丙烯[PU]，聚氯乙烯[PVC]，聚苯乙烯[PP]和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物[EVA]中的任一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的復(fù)合添加劑，其特征在于組分III為分子量在1000-15000的線性聚乙烯。
6.一種熱塑性樹脂類改性瀝青復(fù)合添加劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟將含碳量為2-24的樹脂酸與含碳量為2-24的部飽和脂肪酸的混合物(組分I)，加熱至80-175℃，然后加入熱塑性樹脂類聚合物的任一種(組分III)，攪拌均勻，使組分III在組分I中充分分散，再緩緩加入堿金屬的氫氧化物中的任一種(組分II)，進行中和反應(yīng)，制成熱塑性樹脂類改性瀝青復(fù)合添加劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種熱塑性樹脂類改性瀝青復(fù)合添加劑及其制備方法。本發(fā)明的提供的改性瀝青復(fù)合添加劑是由三種組分組成，其中組分I為含碳量為2－24的樹脂酸與含碳量為2－24的不飽和脂肪酸的混合物；組分II為堿金屬的氫氧化物；組分III為熱塑性樹脂類聚合物；三種組份的重量百分比為I 70－90％，II 3－15％，III 3－25％。上述熱塑性樹脂類改性瀝青復(fù)合添加劑的制備方法是，將含碳量為2－24的樹脂酸與含碳量為2－24的脂肪酸的混合液(組分I)，加熱至80－175℃，然后加入熱塑性樹脂類聚合物的任一種(組分III)，攪拌均勻，使組分III在組分I中充分分散，再緩緩加入堿金屬的氫氧化物中的任一種(組分II)，進行中和反應(yīng)，制成熱塑性樹脂類改性瀝青復(fù)合添加劑。
文檔編號C08L27/00GK1502651SQ0214907
公開日2004年6月9日 申請日期2002年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月22日
發(fā)明者魏東方 申請人:魏東方