專(zhuān)利名稱(chēng)：一種dly高性能道路瀝青或?yàn)r青混合料改性劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種DLY高性能道路浙青或浙青混合料改性劑及其制備方法，特別是以多種通用塑料為原料制備的一種用浙青改性劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
由浙青和礦質(zhì)集料制得浙青混合料。浙青混合料價(jià)格低廉，常用于路面材料，但其物理性質(zhì)受溫度、荷載大小以及荷載作用的時(shí)間的影響。浙青混凝土作為高性能的路面材料，需要具備以下幾點(diǎn)性能強(qiáng)度高；高溫穩(wěn)定性好，即具備高的抗車(chē)轍能力；低溫抗開(kāi)裂性能好等。浙青混合料的性質(zhì)直接影響浙青路面的性能和損壞。目前，對(duì)浙青混凝土路面來(lái)說(shuō)，高溫的穩(wěn)定性問(wèn)題表現(xiàn)為車(chē)轍，車(chē)轍是世界上高等公路路面最嚴(yán)重的路面破壞類(lèi)型。 它造成路面破壞，大量維修和重建以及行駛安全和質(zhì)量問(wèn)題。用來(lái)評(píng)估浙青混合料的抗車(chē)轍能力的主要包括有馬歇爾試驗(yàn)、靜態(tài)蠕變?cè)囼?yàn)、動(dòng)態(tài)蠕變?cè)囼?yàn)、車(chē)轍試驗(yàn)、間接拉伸試驗(yàn)。其中車(chē)轍試驗(yàn)是評(píng)價(jià)浙青混合料的抗車(chē)轍能力的較簡(jiǎn)單和有效的試驗(yàn)方法。本發(fā)明中運(yùn)用的即是這種較直觀的車(chē)轍試驗(yàn)來(lái)評(píng)估浙青混和料的高溫穩(wěn)定性[1]。低溫開(kāi)裂在低溫地區(qū)的路面的破壞類(lèi)型中占據(jù)重要比列。這種破壞增加了養(yǎng)護(hù)的費(fèi)用，降低了路面的行駛質(zhì)量。尤其在特別低溫的地區(qū)，低溫開(kāi)裂是困擾已久的課題。在低溫下，即使很小的應(yīng)力也可能導(dǎo)致路面的損壞，因此浙青混合料的抗低溫沖擊能力也是至關(guān)重要的。本發(fā)明通過(guò)彎曲流變儀測(cè)得的彎曲蠕變勁度來(lái)評(píng)估浙青混合料的低溫性能。浙青路面的改性已是一個(gè)具有百年歷史的課題了。目前對(duì)與浙青的改性主要應(yīng)用高分子，但是不同的高分子改性劑對(duì)于混合料的諸如疲勞性能的影響不同，因此要慎重選擇高分子改性劑的類(lèi)型。出于經(jīng)濟(jì)的目的，所選擇的浙青改性劑需要同時(shí)滿(mǎn)足抗擊多種破壞的能力，如車(chē)轍、疲勞、熱裂解、水破壞等。彈性體通常是比較常見(jiàn)的改性劑，如丁苯類(lèi)的彈性體(化學(xué)改性的廢膠粒、381 、38、383、1^83)[2]。但是由于廢膠粒的來(lái)源不穩(wěn)定性以及一些彈性體的價(jià)格比較高昂，限制了彈性體改性浙青的應(yīng)用范圍。在專(zhuān)利4738998中，發(fā)明者描述了用EVA和石蠟來(lái)通過(guò)熱攪拌的方法來(lái)共同改性浙青的方法，但是EVA的的價(jià)格較高昂，這限定了發(fā)明的應(yīng)用。US6001162中，發(fā)明者描述了有少量的S(小于1%)，來(lái)改性浙青的方法，發(fā)明者聲稱(chēng)少量的S的加入可以滿(mǎn)足SHRP的抗車(chē)轍高溫性能。在但是少量的S的加入很難保證體系的均勻度。不能排除由于S分布的不均勻而帶來(lái)的體系的性能的不均勻性。但是大量的的S(2% -20% )加入又會(huì)使最終的路面變脆。US5371121中采用了 SBS和少量的S來(lái)改性浙青的方法；EP174795中發(fā)明者聲稱(chēng)在SBS改性浙青的體系中加入3%的S已足夠。但是此類(lèi)方法同樣存在SBS的價(jià)格高昂，同時(shí)S分布不均的可能性的問(wèn)題。的浙青，此方法首先是高分子和浙青先混，然后再加入油和S。發(fā)明者聲稱(chēng)分布發(fā)得到的浙青共混料會(huì)比一次投料的更加均勻。但是，即使該方法能有效解決S的分散問(wèn)題，但是分次加入法意味著增加了油的加入量，而這種分子量較小的油的加入極有可能會(huì)影響產(chǎn)品的最終性能，特別是高溫性能。同時(shí)SBS比一般的聚烯烴類(lèi)的高分子價(jià)格要高。EP1072646中，發(fā)明者采用大量的炭黑(3_80% )、油和SBS的體系來(lái)改性浙青，此方法存在以下幾方面的問(wèn)題首先，大量炭黑的使用無(wú)疑導(dǎo)致了工作環(huán)境的惡化；同時(shí)炭黑的分散均勻也比較難，這使得體系和改性效果存在潛在的不穩(wěn)定性。EVA也是比較常選擇的改性劑之一，EVA和SBS都能對(duì)浙青的力學(xué)性能起到一定改良作用，但是二者都有同一樣的缺點(diǎn)，就是它們?cè)诟邷叵潞茈y應(yīng)對(duì)較大的荷載，即高溫的耐車(chē)轍能力較弱，同時(shí)就是價(jià)格比較高昂，影響了其應(yīng)用的范圍[3]。W000/23522中，發(fā)明者采用氧化聚乙烯(氧化高密度聚乙烯)來(lái)改性浙青，總所周知，使用氧化聚乙烯的成本很高，因此該方法并不具有現(xiàn)實(shí)意義。Giovanni等M分別采用了各種聚乙烯以及聚乙烯共聚物來(lái)改性浙青，最終認(rèn)為 LLDPE的效果最好，但是從本發(fā)明者的經(jīng)驗(yàn)，LLDPE確實(shí)對(duì)高溫性能的提高有很大的貢獻(xiàn)， 但是對(duì)低溫性能尚有不足，而作者沒(méi)有提到各種聚乙烯混合改性浙青的可能性。

發(fā)明內(nèi)容
在改性的方法中，一種采用廢包裝PE[5]來(lái)改性浙青的方法以其所標(biāo)榜的低廉價(jià)格和環(huán)保特性所為人矚目，但是文章顯然忽視了這種廢包裝PE來(lái)源的問(wèn)題，極有可能因?yàn)閬?lái)源的不穩(wěn)定引起性能的變化。同理，廢膠粒也常被用來(lái)改性，雖然價(jià)格較為低廉，但由于來(lái)源不穩(wěn)定所帶來(lái)的性能的不穩(wěn)定性而需慎選。(1)發(fā)明目的本發(fā)明的目的是提供一種用多種價(jià)格比較低廉的通用塑料來(lái)制備的改善浙青或浙青混合料在各個(gè)溫度下的，特別是低溫下的具有高抗沖擊和抗開(kāi)裂能力，同時(shí)在抗高溫車(chē)轍的能力，即低溫下有一定的彈性和塑性，高溫下有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性的改性劑及其制備方法。改性后的浙青混合料具有更廣的工作溫度。(2)技術(shù)方案本發(fā)明的一種浙青改性劑，由聚乙烯、聚丙烯、EVA等多種通用樹(shù)脂材料、以及適量的輔劑，包括胺類(lèi)、炭黑等共混制得。其中聚乙烯樹(shù)脂包括低密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯兩部分組成；其所述的聚丙烯樹(shù)脂為全同的、間同的、無(wú)規(guī)的或者是釜內(nèi)合金；所述的 EVA的VA含量1-100 ；所述的胺類(lèi)包括伯胺、仲胺、叔胺和季胺鹽；所述的炭黑為炭黑或炭黑母粒。本發(fā)明的一種用于水泥混凝土以及浙青或浙青混凝土材料的改性劑的制備方法是將100份的低密度聚乙烯，1-90份的線性低密度聚乙烯、1-50份的EVA、1-50份的聚丙烯、1-15份的胺類(lèi)添加劑、及1-10份的炭黑混合均勻，經(jīng)擠出機(jī)擠出共混，冷卻造粒，干燥， 得到所述的有關(guān)于水泥混凝土及浙青鋪路材料的改性劑。共混通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)來(lái)達(dá)到。 干燥后造粒，粒徑dmm，1 ^ dmm ^ 6mm。(3)技術(shù)效果本發(fā)明制備浙青改性劑的用途是作為浙青的改性劑，改善其在各個(gè)溫度范圍內(nèi) 的力學(xué)性能，特別是低溫下的抗沖擊性能和抗開(kāi)裂的能力和高溫下的抗車(chē)轍能力。該改性劑具有原料來(lái)源豐富，價(jià)格低廉，制備工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，產(chǎn)品轉(zhuǎn)化率高等優(yōu)點(diǎn)，并可以通過(guò)調(diào)節(jié)聚乙烯、聚丙烯、EVA等多種通用樹(shù)脂材料、胺類(lèi)化合物、炭黑等輔劑的比例來(lái)制得不同組成和滿(mǎn)足不同的低溫和高溫力學(xué)性能的改性劑。本發(fā)明制備的混凝土改性劑不只是增加低溫下的抗沖擊能力，同時(shí)也保持了較高的高溫力學(xué)性能。具體實(shí)施方法該改性劑由聚乙烯、聚丙烯、EVA等多種通用樹(shù)脂材料、少量的SBS，以及適量添加劑，包括胺類(lèi)化合物、炭黑等共混制得。其中聚乙烯樹(shù)脂包括低密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯兩部分組成；其所述的聚丙烯樹(shù)脂為全同的、間同的、無(wú)規(guī)的或者是釜內(nèi)合金；所述的EVA的VA含量1-100 ；所述的胺類(lèi)包括伯胺、仲胺、叔胺和季胺鹽；所述的炭黑為炭黑或炭黑母粒。該改性劑包括100份的低密度聚乙烯，1-90份的線性低密度聚乙烯、1-50份的 EVA、1-50份的聚丙烯、1-15份的胺類(lèi)化合物及1-10份的炭黑混合均勻。下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體描述。有必要在此指出的是以下實(shí)施例只用于對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明，不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，該領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員根據(jù)上述本發(fā)明的內(nèi)容作出的一些非本質(zhì)的改進(jìn)與調(diào)整，仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。而且出于比較的目的，本發(fā)明中還比較了用SBS改性的浙青混合料和本發(fā)明改性的效果作比較。可以得出本發(fā)明可以在更廣的溫度范圍里改性體系的力學(xué)性能，即在改善高溫抗車(chē)轍能力的同時(shí)提高低溫的抗沖擊和抗開(kāi)裂能力。這是單純使用SBS所無(wú)法比擬的。實(shí)施例1將100份的低密度聚乙烯，90份的線性低密度聚乙烯、30份的EVA、30份的聚丙烯、15份的甲胺、10份的炭黑混合均勻。雙螺桿擠出機(jī)的溫控設(shè)定為一區(qū)溫控170°C、二區(qū)溫控180°C、三區(qū)溫控180°C、四區(qū)溫控為185°C、五區(qū)溫控為185°C、六區(qū)溫控185°C、七區(qū)溫控為180°C、八區(qū)溫控為180°C、機(jī)頭溫控為180°C、熔體溫度為204°C。主機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)300-400 轉(zhuǎn)/分鐘、喂料轉(zhuǎn)數(shù)30-50轉(zhuǎn)/分鐘。共混后冷卻造粒，然后干燥即可。干燥后造粒，粒徑 dmm, 1彡dmm彡6mm。以5份的改性劑添加到5份的浙青里；然后以5份浙改性浙青和95 份礫石的比例熱混合制得浙青混合料，混合料的具體性能見(jiàn)表1實(shí)施例2將100份的低密度聚乙烯，80份的線性低密度聚乙烯、30份的EVA、30份的聚丙烯、15份的甲胺、10份的炭黑混合均勻。其他步驟同實(shí)施例1。實(shí)施例3將100份的低密度聚乙烯，80份的線性低密度聚乙烯、20份的EVA、20份的聚丙烯、15份的甲胺、10份的炭黑混合均勻。其他步驟同實(shí)施例1。實(shí)施例4將100份的低密度聚乙烯，90份的線性低密度聚乙烯及10份的炭黑混合均勻。其他步驟同實(shí)施例1。實(shí)施例5以100份的線性低密度聚乙烯和5份的EVA，以及5份的聚丙烯混合。其他步驟同實(shí)施例1。
實(shí)施例6以5份的SBS和95份的浙青混合。其他步驟同實(shí)施例1。表 權(quán)利要求
1.一種DLY高性能道路浙青或浙青混合料改性劑及其制備方法，其特征在于由聚乙烯、聚丙烯、EVA等多種通用樹(shù)脂材料以及適量添加劑，包括胺類(lèi)化合物、炭黑等共混制得。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種DLY高性能道路浙青或浙青混合料改性劑及其制備方法，其特征在于其所述的聚乙烯樹(shù)脂有兩部分組成，包括低密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯兩部分組成，并且以一定的比例混合，才能起到預(yù)期的效果。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種DLY高性能道路浙青或浙青混合料改性劑及其制備方法，其特征在于其所述的聚丙烯樹(shù)脂為全同的、間同的、無(wú)規(guī)的或者是釜內(nèi)合金。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種DLY高性能道路浙青或浙青混合料改性劑及其制備方法，其特征在于其所述的EVA的VA含量1-100。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種DLY高性能道路浙青或浙青混合料改性劑及其制備方法，其特征在于其所述的胺類(lèi)化合物包括伯胺、仲胺、叔胺和季胺鹽。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于混凝土水泥以及浙青混凝土材料的改性劑，其特征在于其所述的炭黑為炭黑或炭黑母粒。
7.—種DLY高性能道路浙青或浙青混合料改性劑及其制備方法的制備方法，其特征在于將100份的低密度聚乙烯，1-90份的線性低密度聚乙烯、1-50份的EVA、1-50份的聚丙烯、1-15份的胺類(lèi)化合物及1-10份的炭黑混合均勻，經(jīng)擠出機(jī)擠出共混，冷卻造粒，干燥， 得到所述的有關(guān)于浙青的改性劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述一種DLY高性能道路浙青或浙青混合料改性劑及其制備方法的制備方法，其特征在于共混的方法是采用雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出共混。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種DLY高性能道路浙青或浙青混合料改性劑及其制備方法的制備方法，其特征在于共混的的溫度控制為一區(qū)溫控為160-170°C、二區(qū)溫控 170-200°C、三區(qū)溫控180-210°C、四區(qū)_+溫控為190_215°C、五區(qū)溫控為190_240°C、六區(qū)溫控190-225 °C、七區(qū)溫控為180-230°C、八區(qū)溫控為180_200°C、機(jī)頭溫控為180_190°C、熔體溫度為 190-120°C。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種用于水泥混凝土及浙青或浙青混凝土材料的改性劑的制備方法，其特征在于共混的的轉(zhuǎn)數(shù)控制為主機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)300-400轉(zhuǎn)/分鐘、喂料轉(zhuǎn)數(shù)30-50轉(zhuǎn)/分鐘。
全文摘要
本發(fā)明是一種以多種通用塑料為原料制備的瀝青和瀝青混凝土改性劑及其制備方法。本發(fā)明的制備的改性劑可以有效地改善瀝青混和料在各個(gè)溫度下的性能，包括低溫下的抗沖擊和抗開(kāi)裂的能力，以及高溫下的抗車(chē)轍能力等；即經(jīng)本發(fā)明改性后的瀝青混合料在低溫下有較好的彈性和塑性，在高溫下有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，其它指標(biāo)均符合改性瀝青混凝土有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)要求。改性后的瀝青混合料具有更廣的工作溫度。
文檔編號(hào)C08L23/12GK102220022SQ20111009194
公開(kāi)日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2011年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月13日
發(fā)明者楊曉東, 楊林 申請(qǐng)人:楊曉東, 楊林