本發(fā)明涉及路面混合料中的添加劑技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種交通道路重載路面用的直投式環(huán)保型抗車轍劑及其生產(chǎn)裝置和方法。

背景技術(shù)：

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，我國(guó)公路建設(shè)得到迅速發(fā)展，通車?yán)锍桃丫邮澜绲诙弧Ｒ呀ǜ咚俟反蟛糠植捎脼r青路面，建成通車后，隨著氣候、交通量的不斷增大及超載等原因，造成路面出現(xiàn)了不同程度的車轍病害，如不采取有效措施進(jìn)行治理，不僅使路面使用性能衰減嚴(yán)重，影響行車的速度、舒適、暢通、安全，而且會(huì)導(dǎo)致道路結(jié)構(gòu)性破壞，縮短路面使用壽命，造成更大的經(jīng)濟(jì)損失。因此必須及時(shí)采取合理的措施解決道路出現(xiàn)的各種病害，采取積極有效的預(yù)防措施，維持道路行車暢通及安全。

目前國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上抗車轍劑種類繁多，生產(chǎn)工藝和抗車轍效果也參差不齊，但是其生產(chǎn)均附帶有害環(huán)境的氣體和液體。國(guó)外的抗車轍劑雖然效果優(yōu)異，但是將其應(yīng)用于國(guó)內(nèi)市場(chǎng)化使用并不現(xiàn)實(shí)，最主要是原因是價(jià)格高昂。

國(guó)內(nèi)也普遍采用改性瀝青(SBS改性瀝青或PE改性瀝青)來(lái)提高瀝青混合料的抗車轍性能，這種方法主要采用SBS或PE作為添加劑，采用膠體磨對(duì)添加劑進(jìn)行高速剪切分散于基質(zhì)瀝青中，形成SBS或PE改性瀝青，這種方法需要經(jīng)歷溶脹、分散、剪切和發(fā)育等過(guò)程，由于SBS和PE與瀝青相容性差，在運(yùn)輸和存儲(chǔ)過(guò)程中，改性劑與基質(zhì)瀝青容易發(fā)生離析現(xiàn)象，并且這種改性瀝青還需經(jīng)過(guò)多次加熱，容易造成能源消耗和瀝青老化。

因此，研發(fā)生產(chǎn)出性能優(yōu)異的環(huán)保型抗車轍劑是迫切需要的，不僅有助于提高路用材料的性能，還能降低環(huán)境的污染。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問(wèn)題，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種直投式環(huán)保型抗車轍劑。

本發(fā)明的另一目的是提供一種直投式環(huán)保型抗車轍劑的生產(chǎn)裝置。

本發(fā)明的又一目的是提供一種直投式環(huán)保型抗車轍劑的制備方法。

通過(guò)在瀝青路面施工中加入該抗車轍劑來(lái)提高路面的抗車轍性能。

根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種直投式環(huán)保型抗車轍劑，該抗車轍劑含有如下重量份數(shù)的組分：

其中，所述高密度聚乙烯簡(jiǎn)稱為“HDPE”，優(yōu)選再生高密度聚乙烯碎片。

優(yōu)選地，所述抗車轍劑含有如下重量份數(shù)的組分：

更優(yōu)選地，所述抗車轍劑含有如下重量份數(shù)的組分：

優(yōu)選地，所述硬質(zhì)瀝青母粒優(yōu)選軟化點(diǎn)為110-120℃，灰分≤1％，針入度≤5的硬質(zhì)瀝青母粒。

優(yōu)選地，所述SBS為線型和/或星型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物，分子量為10-20萬(wàn)。上述SBS有利于抗車轍劑的加工成型，能提高瀝青混合料的粘結(jié)性能和耐候性。

優(yōu)選地，所述石油樹(shù)脂為C5石油樹(shù)脂、C9石油樹(shù)脂或DCPD石油樹(shù)脂，所述石油樹(shù)脂的軟化點(diǎn)溫度為110-130℃。DCPD石油樹(shù)脂是指雙環(huán)戊二烯樹(shù)脂。優(yōu)選的石油樹(shù)脂有利于產(chǎn)品分散性能及粘度的提高。

進(jìn)一步優(yōu)選為C5石油樹(shù)脂或C9石油樹(shù)脂。

更優(yōu)選為C9石油樹(shù)脂。C9石油樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)中不含極性基團(tuán)，具有良好的耐水性、耐酸堿性、耐候性和耐老化性，且在有機(jī)溶劑中的溶解性好。有利于產(chǎn)品分散性能及粘度的提高。同時(shí)可以提高與引發(fā)劑的相溶性及引發(fā)劑的改性效果。

優(yōu)選地，所述環(huán)烷油為環(huán)戊烷或環(huán)己烷或其衍生物。所述環(huán)烷油為各反應(yīng)組分提供相溶組分，便于抗車轍劑的成型和塑化。

進(jìn)一步優(yōu)選為環(huán)烷油KN4010。

優(yōu)選地，所述抗氧化劑為多元受阻酚類抗氧化劑。此類抗氧化劑在生產(chǎn)熔融過(guò)程中能更好的防止材料脆化老化變性，保持材料的固有屬性。

進(jìn)一步優(yōu)選為有效組分≥98，揮發(fā)份≤0.5％的多元受阻酚類抗氧化劑。

更優(yōu)選為四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯或2-(1,1-二甲基乙基)-6-甲基-苯酚。

優(yōu)選地，所述引發(fā)劑為偶氮二異丁腈或過(guò)氧化苯甲酰。

進(jìn)一步優(yōu)選為偶氮二異丁腈。所述引發(fā)劑改性效果最好，而且性價(jià)比較高。

優(yōu)選地，所述接枝劑為順丁烯二酸酐或馬來(lái)酸酐。所述接枝劑能促進(jìn)SBS三嵌段共聚物與瀝青的斷鏈相溶改性。

進(jìn)一步優(yōu)選為順丁烯二酸酐。

更優(yōu)選牌號(hào)為108-31-6的順丁烯二酸酐接枝劑。

優(yōu)選地，所述潤(rùn)滑劑為聚乙烯蠟。聚乙烯蠟?zāi)芴岣呱a(chǎn)過(guò)程中的流體傳輸速率，在拌合混凝土?xí)r提高施工性能。

進(jìn)一步優(yōu)選牌號(hào)為H1001的聚乙烯蠟。選擇常規(guī)材料中耐候性和潤(rùn)滑性較高的產(chǎn)品。

根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種直投式環(huán)保型抗車轍劑的生產(chǎn)裝置，該裝置由全自動(dòng)組態(tài)控制系統(tǒng)、自動(dòng)配料系統(tǒng)、混煉式雙螺桿擠出機(jī)、尾氣收集處理裝置、水循環(huán)切粒機(jī)、冷卻水槽、離心脫水機(jī)、循環(huán)水槽、循環(huán)水泵、鼓風(fēng)機(jī)、振動(dòng)篩、螺旋上料機(jī)、干燥儲(chǔ)料罐、自動(dòng)稱量裝置、封口機(jī)、平移輸送帶和封包機(jī)組成，其中，全自動(dòng)組態(tài)控制系統(tǒng)經(jīng)信號(hào)線與所有分部裝置連接，分部裝置之間經(jīng)管線連接；自動(dòng)配料系統(tǒng)與混煉式雙螺桿擠出機(jī)連接，混煉式雙螺桿擠出機(jī)出氣口與尾氣收集處理裝置連接，混煉式雙螺桿擠出機(jī)模頭與水循環(huán)切粒機(jī)連接，水循環(huán)切粒機(jī)上部出口管與冷卻水槽連接，冷卻水槽上部與離心脫水機(jī)下部連接，離心脫水機(jī)的右側(cè)與循環(huán)水槽連接，循環(huán)水泵設(shè)置于循環(huán)水槽與水循環(huán)切粒機(jī)之間，離心脫水機(jī)上部與振動(dòng)篩連接，鼓風(fēng)機(jī)與振動(dòng)篩的進(jìn)風(fēng)口連接，振動(dòng)篩的尾部設(shè)有下料口，下料口與螺旋上料機(jī)連接，螺旋上料機(jī)與干燥儲(chǔ)料罐連接，干燥儲(chǔ)料罐與自動(dòng)稱量裝置連接，自動(dòng)稱量裝置下部連接封口機(jī)，封口機(jī)連接平移輸送帶后連接封包機(jī)。

根據(jù)本發(fā)明的第三個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種直投式環(huán)保型抗車轍劑的制備方法，該方法包括以下步驟：

將各組成物料通過(guò)自動(dòng)配料系統(tǒng)加入混煉式雙螺桿擠出機(jī)，進(jìn)料量由全自動(dòng)組態(tài)控制系統(tǒng)根據(jù)工藝要求預(yù)先設(shè)定，混煉式雙螺桿擠出機(jī)按照物料的特性，預(yù)熱到130-190℃，在機(jī)內(nèi)螺桿和捏合塊的作用下，使物料均勻混合、熔融、混煉、改性，經(jīng)過(guò)模頭擠出；與模頭連接在一起的水循環(huán)切粒機(jī)，將剛擠出的物料在高速旋轉(zhuǎn)的切刀下，切成長(zhǎng)度為2-4mm的橢球狀顆粒；尾氣收集處理裝置對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣進(jìn)行收集及處理；循環(huán)水泵將循環(huán)水槽中的循環(huán)水加壓到0.3-0.5MPa/cm²后，通過(guò)管道送入水循環(huán)切粒機(jī)的下部進(jìn)口，借助水的沖力將物料送入冷卻水槽；在冷卻水槽內(nèi)物料的溫度降低到40℃以下，高壓水的溫度也降低到40℃以下，高壓水壓力釋放至常壓；然后物料隨水循環(huán)進(jìn)入離心脫水機(jī)內(nèi)，通過(guò)離心力使水與物料分離，水收集匯流至循環(huán)水槽內(nèi)，物料進(jìn)入振動(dòng)篩內(nèi)，鼓風(fēng)機(jī)使物料進(jìn)一步干燥，同時(shí)篩去2-4mm長(zhǎng)度以外的顆粒，剩余物料經(jīng)下料口進(jìn)入螺旋上料機(jī)，螺旋上料機(jī)將產(chǎn)品送入干燥儲(chǔ)料罐，干燥后的產(chǎn)品由自動(dòng)稱量裝置下部進(jìn)入PE包裝袋，由封口機(jī)對(duì)包裝袋熱塑封口，然后經(jīng)平移輸送帶進(jìn)入外包裝，最后經(jīng)封包機(jī)封口。

本發(fā)明提供的直投式環(huán)保型抗車轍劑能提高路面的抗車轍性能，與國(guó)外生產(chǎn)的抗車轍劑性能相當(dāng)，成本卻較國(guó)外抗車轍劑低許多。而且本發(fā)明生產(chǎn)的直投式環(huán)保型抗車轍劑為橢球狀顆粒，可直接投放于瀝青混凝土的拌和機(jī)內(nèi)，能更充分的與瀝青拌和接觸及分散。產(chǎn)品儲(chǔ)存、運(yùn)輸、使用都非常方便，產(chǎn)品質(zhì)量完全能達(dá)到重載路面的要求。本發(fā)明的裝置對(duì)生產(chǎn)工藝產(chǎn)生的尾氣進(jìn)行收集及處理，使得本發(fā)明生產(chǎn)的抗車轍劑更加環(huán)保。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式的生產(chǎn)裝置平面放置圖。

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式制備的抗車轍劑的外觀形貌圖。

附圖標(biāo)記：A-全自動(dòng)組態(tài)控制系統(tǒng)；B-自動(dòng)配料系統(tǒng)；C-混煉式雙螺桿擠出機(jī)；D-尾氣收集處理裝置；E-水循環(huán)切粒機(jī)；F-冷卻水槽；G-離心脫水機(jī)；H-循環(huán)水槽；I-循環(huán)水泵；J-鼓風(fēng)機(jī)；K-振動(dòng)篩；L-螺旋上料機(jī)；M-干燥儲(chǔ)料罐；N-自動(dòng)稱量裝置；O-封口機(jī)；P-平移輸送帶；Q-封包機(jī)。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明，但本發(fā)明不受實(shí)施例的限制。

實(shí)施例1

將68份高密度聚乙烯碎片；14份硬質(zhì)瀝青母粒；1份SBS；7份C9石油樹(shù)脂；6份環(huán)烷油KN4010；1份抗氧化劑164；1份偶氮二異丁腈；1份順丁烯二酸酐接枝劑108-31-6；1份聚乙烯蠟H1001通過(guò)自動(dòng)配料系統(tǒng)加入混煉式雙螺桿擠出機(jī)，混煉式雙螺桿擠出機(jī)預(yù)熱到190℃，使物料均勻混合、熔融、混煉、改性，經(jīng)過(guò)模頭擠出；與模頭連接在一起的水循環(huán)切粒機(jī)，將剛擠出的物料在高速旋轉(zhuǎn)的切刀下，切成長(zhǎng)度為3mm的橢球狀顆粒；尾氣收集處理裝置對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣進(jìn)行收集及處理；循環(huán)水泵將循環(huán)水槽中的循環(huán)水加壓到0.5MPa/cm²后，通過(guò)管道送入水循環(huán)切粒機(jī)的下部進(jìn)口，借助水的沖力將物料送入冷卻水槽；在冷卻水槽內(nèi)物料的溫度降低到40℃以下，高壓水的溫度也降低到40℃以下，高壓水壓力釋放至常壓；然后物料隨水循環(huán)進(jìn)入離心脫水機(jī)內(nèi)，通過(guò)離心力使水與物料分離，水收集匯流至循環(huán)水槽內(nèi)，物料進(jìn)入振動(dòng)篩內(nèi)，鼓風(fēng)機(jī)使物料進(jìn)一步干燥，同時(shí)篩去3mm長(zhǎng)度以外的顆粒，剩余物料經(jīng)下料口進(jìn)入螺旋上料機(jī)，螺旋上料機(jī)將產(chǎn)品送入干燥儲(chǔ)料罐，干燥后的產(chǎn)品由自動(dòng)稱量裝置下部進(jìn)入PE包裝袋，由封口機(jī)對(duì)包裝袋熱塑封口，然后經(jīng)平移輸送帶進(jìn)入外包裝，最后經(jīng)封包機(jī)封口。

實(shí)施例2

按照下列重量份數(shù)的組分：76份高密度聚乙烯碎片；9份硬質(zhì)瀝青母粒；3份SBS；5份C5石油樹(shù)脂；2份環(huán)烷油KN4010；1份抗氧化劑164；1份過(guò)氧化苯甲酰；2份順丁烯二酸酐接枝劑108-31-6；1份聚乙烯蠟H1001，根據(jù)實(shí)施例1的制備方法，制成顆粒狀抗車轍劑。

實(shí)施例3

按照下列重量份數(shù)的組分：81份高密度聚乙烯碎片；5份硬質(zhì)瀝青母粒；5份SBS；3份C9石油樹(shù)脂；1份環(huán)烷油KN4010；1份抗氧化劑164；1份偶氮二異丁腈；1份順丁烯二酸酐接枝劑108-31-6；1份聚乙烯蠟H1001，根據(jù)實(shí)施例1的制備方法，制成顆粒狀抗車轍劑。

測(cè)試?yán)?/p>

將上述制備的抗車轍劑顆粒，按照0％、0.3％、0.4％的比例加入瀝青混凝土攪拌機(jī)，在170℃溫度下制備AC-20C抗車轍混凝土，并依據(jù)《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》(JTG E20-2011)中T7030-2011的制作方法輪碾成型車轍板。AC-20C瀝青混凝土材料配比如下：

按照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》(JTG E20-2011)中T0719-2011的試驗(yàn)方法測(cè)的車轍試驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定度數(shù)據(jù)如下：

表1含實(shí)施例1-3抗車轍劑的瀝青混凝土動(dòng)穩(wěn)定度測(cè)試數(shù)據(jù)

測(cè)試結(jié)果顯示，含有本發(fā)明制備的抗車轍劑的瀝青混凝土路面的動(dòng)穩(wěn)定度性能明顯提高，本發(fā)明的瀝青路面抗車轍劑具有改善瀝青路面性能的明顯效果。

以上已經(jīng)描述了本發(fā)明的各實(shí)施例，上述說(shuō)明是示例性的，并非窮盡性的，并且也不限于所披露的各實(shí)施例。在不偏離所說(shuō)明的各實(shí)施例的范圍和精神的情況下，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)許多修改和變更都是顯而易見(jiàn)的。