專利名稱：：巖瀝青復合改性劑及其制備方法以及用途的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及巖瀝青復合改性劑及其制備方法，以及巖瀝青復合改性劑的用途。
背景技術：
：巖瀝青是石油在地殼運動的擠壓下，從地殼中冒出，存在于山體、巖石裂隙中，經(jīng)過億萬年的蒸發(fā)凝固而形成的固體形態(tài)的天然瀝青。巖瀝青是以分子量高達一萬的瀝青質為主要組成成份，其化學構成為碳(C)81.7%，氫(H)7.5%,氧(0)2.3%,氮(N)1.95%,硫(S)4.4%,鋁(Al)1.1%，硅(Si)0.18%及其他金屬0.87%。不同地方的巖瀝青，其化學構成會有一定的變化。由于巖瀝青聚合程度很高，分子量很大，軟化點較高。將其與基質瀝青混合改性后用于鋪筑瀝青路面，具有以下特性1、抗車轍；使用巖瀝青混合改性后可有效提高瀝青路面的抗車轍能力，推遲路面車轍的產(chǎn)生，降低車轍深度和疲勞剪切裂紋的出現(xiàn)。2、抗剝落；巖瀝青含氮量高，一般為2%左右，較普通道路石油瀝青高出幾倍至幾十倍不等。在天然瀝青中，氮元素以官能團形式存在，這種存在使天然瀝青具有很強的浸潤性和對自由氧化基的高抵抗性，特別是與集料的粘附性及抗水剝離性得到明顯改善。3、抗老化、抗高溫；巖瀝青本身的軟化點達到10(TC以上，加入到基質瀝青后，使其具有良好的抗高溫、抗老化性能。研究表明巖瀝青在硅酸巖、石英巖、石灰?guī)r、高嶺石和硅鋁酸巖表面的吸附能量，都比基質瀝青高出數(shù)倍，具有良好的抗剝落能力。巖瀝青中的活性基團(羧基、羰基、醛、萘)還能增強基質瀝青的內聚力，與基質瀝青相比其抗流動性、抗氧化性、粘附性都得到了明顯的提高。直接將天然巖瀝青摻入基質瀝青進行改性，然后鋪筑瀝青路面，這在國內外都獲得了良好應用，可以提高路面的抗車轍性和耐久性等。巖瀝青雖具有以上良好的性能，但是其應用于路面還具有一定的缺陷和不足l)巖瀝青成塊狀或粉末狀，且形狀不規(guī)則，若直接添加，計量及拌和不方便，不宜拌合均勻。2)巖瀝青提高高溫抗車轍性還不夠顯著，表現(xiàn)為用其改性瀝青的軟化點還不太高(10wt。/。巖瀝青改性軟化點小于60°C)，改性后瀝青混合料的動穩(wěn)定度也不是很高。
發(fā)明內容本發(fā)明的第一個目的是提供一種巖瀝青復合改性劑，它呈顆粒狀，添加計量準確，分散優(yōu)良，拌和均勻，施工方便，改性后瀝青混合料抗車轍性能、抗水損壞性能好。本發(fā)明的第二個目的是提供上述巖瀝青復合改性劑的制備方法，本發(fā)明的第三個目的是提供上述巖瀝青復合改性劑的用途，將巖瀝青復合改性劑加入到基質瀝青中得到復合改性瀝青混合料，可使其性能進一步提高，供高等級道路鋪設使用。實現(xiàn)本發(fā)明目的技術方案是一種巖瀝青復合改性劑，它由巖瀝青和聚合物組成，其中按重量百分比，巖瀝青用量為10%-卯％,聚合物用量為10%-90%。上述巖瀝青復合改性劑中，所述巖瀝青釆用天然條件下生成的固體瀝青類物質，其瀝青含量大于90%，軟化點大于100'C。上述巖瀝青復合改性劑中，所述聚合物是聚乙烯(PE)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)或聚氯乙烯(PVC)。上述巖瀝青復合改性劑中，所述聚乙烯是低密度聚乙烯(LDPE)或回收聚乙烯(RPE)。上述巖瀝青復合改性劑的制備方法，將所述巖瀝青與聚合物按比例經(jīng)雙螺桿擠出機共混，再通過冷拉條切粒設備造粒。上述巖瀝青復合改性劑的制備方法中，加工擠出溫度為100-200°C，擠出后冷卻造粒。上述巖瀝青復合改性劑的用途，是將巖瀝青復合改性劑投入到瀝青混合料拌合設備中與熱礦料拌和5-20秒，再噴入基質瀝青拌和20-60秒，得到復合改性瀝青混合料。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，其有益效果是1)巖瀝青復合改性劑呈顆粒狀，添加計量準確，分散優(yōu)良，拌和均勻，施工方便。2)省去一般改性瀝青加工工藝中的強剪切和穩(wěn)定化過程，簡化了施工工藝，將瀝青改性和瀝青混合料的拌合融為一體，不僅降低了改性工藝的成本，而且節(jié)約能源消耗、減少排放。3)顯著提高了瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性和瀝青與集料間的粘附性，從而增強路面抗車轍性能和抗水損壞性能，延長路面壽命。具體實施方式實施例1先取巖瀝青1000g、低密度聚乙烯(LDPE)9000g，經(jīng)雙螺桿擠出機共混，再通過冷拉條切粒設備造粒，加工擠出溫度為IO(TC，得到巖瀝青復合改性劑。然后將所述巖瀝青復合改性劑投入到有15(TC熱礦料的拌合機中，進行干法拌和10秒，再噴入基質瀝青拌和50秒，得到復合改性瀝青混合料。實施例2先取巖瀝青9000g、回收聚乙烯(RPE)1000g，經(jīng)雙螺桿擠出機共混，再通過冷拉條切粒設備造粒，加工擠出溫度為150°C，得到巖瀝青復合改性劑。然后將所述巖瀝青復合改性劑投入到18(TC熱礦料中進行干法拌和5秒，再噴入基質瀝青拌和60秒，得到復合改性瀝青混合料。實施例3先取巖瀝青6000g、聚氯乙稀(PVC)4000g，經(jīng)雙螺桿擠出機共混，再通過冷拉條切粒設備造粒，加工擠出溫度為250°C,得到巖瀝青復合改性劑。然后將所述巖瀝青復合改性劑投入到20(TC熱礦料中進行干法拌和20秒，再噴入基質瀝青拌和20秒，得到復合改性瀝青混合料。實施例4將1000g乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、500g巖瀝青預先混合均勻后，在雙螺桿擠出機中混合，通過冷拉條切粒設備均勻造粒后，制得巖瀝青復合改性劑顆粒。再將一定量的改性劑顆粒加入到1卯'C的熱石料中，用拌和機拌和15秒，然后噴入基質瀝青拌和30秒，得到了復合改性瀝青混合料。作為對比實驗，巖瀝青直接與石料進行拌和，再與基質瀝青混合，得到改性瀝青混合料，然后測試其性能。改性瀝青混合料(巖瀝青為改性劑)和復合改性瀝青混合料(巖瀝青復合改性劑為改性劑)性能對比見表l，后者的軟化點有了明顯提高，且加入量越大，提高越明顯。表2是標準配比瀝青混合料的車轍試驗結果，從表中數(shù)據(jù)可見，后者更顯著地增強瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性，從而更明顯地提高瀝青路面的抗車轍性能。表l.軟化點對比<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>表2.性能對比<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>實施例5將500g聚乙烯(PE)、500g巖瀝青加入到螺桿擠出機上混合，等兩種物質加入完成，混煉均勻后，制得巖瀝青復合改性劑。再將一定量的改性劑顆粒加入到15(TC的熱石料中，用拌和機拌和10秒，然后噴入基質瀝青拌和40秒，得到了復合改性瀝青混合料。對比實驗，軟化點對比見表3，性能對比見表4。試驗結果表明，復合改性瀝青混合料(巖瀝青復合改性劑為改性劑)比改性瀝青混合料(巖瀝青為改性劑)更明顯地增強了抗車轍性能。表3.軟化點對比<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表4.性能對比<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權利要求1、一種巖瀝青復合改性劑，其特征在于它由巖瀝青和聚合物組成，其中按重量百分比，巖瀝青用量為10％-90％，聚合物用量為10％-90％。2、根據(jù)權利要求1所述的巖瀝青復合改性劑，其特征在于所述巖瀝青采用天然條件下生成的固體瀝青類物質，其瀝青含量大于卯％，軟化點大于10(TC。3、根據(jù)權利要求1或2所述的巖瀝青復合改性劑，其特征在于所述聚合物是聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物或聚氯乙烯。4、根據(jù)權利要求3所述的巖瀝青復合改性劑，其特征在于所述聚乙烯是低密度聚乙烯或回收聚乙烯。5、一種巖瀝青復合改性劑的制備方法，其特征在于將所述巖瀝青與聚合物按比例經(jīng)雙螺桿擠出機共混，再通過冷拉條切粒設備造粒。6、根據(jù)權利要求5所述的巖瀝青復合改性劑的制備方法，其特征在于加工擠出溫度為100-200°C，擠出后冷卻造粒。7、一種巖瀝青復合改性劑的用途，其特征在于將巖瀝青復合改性劑投入到瀝青混合料拌合設備中與熱礦料拌和5-20秒，再噴入基質瀝青拌和20-60秒，得到復合改性瀝青混合料。全文摘要本發(fā)明公開了巖瀝青復合改性劑及其制備方法以及用途。巖瀝青復合改性劑由巖瀝青和聚合物組成，按重量百分比，巖瀝青用量為10％-90％，聚合物用量為10％-90％。其制備方法是將所述巖瀝青與聚合物按比例經(jīng)雙螺桿擠出機共混，再通過冷拉條切粒設備造粒。其用途是，將巖瀝青復合改性劑投入到瀝青混合料拌合設備中與熱礦料拌和5-20秒，再噴入基質瀝青拌和20-60秒，得到復合改性瀝青混合料。巖瀝青復合改性劑呈顆粒狀，添加計量準確，分散優(yōu)良，拌和均勻，施工方便。復合改性的瀝青混合料性能進一步提高，可供高等級道路鋪設使用。文檔編號C08L27/06GK101104742SQ20071012067公開日2008年1月16日申請日期2007年8月23日優(yōu)先權日2007年8月23日發(fā)明者劉清泉,曹東偉,王仕峰申請人:交通部公路科學研究院;上海交通大學