本發(fā)明屬于道路瀝青混合料添加劑技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種聚烯烴基瀝青混合料添加劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
瀝青路面車轍危害已成為道路工程領(lǐng)域亟待解決的難題，瀝青路面車轍的出現(xiàn)將嚴(yán)重影響路面結(jié)構(gòu)的服務(wù)能力，除了直接影響到路面的平整度和行車安全性，而且由于輪跡處瀝青層厚度減弱，削弱了面層及路面結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度，將會(huì)進(jìn)一步誘發(fā)其他危害。通過(guò)在瀝青混合料中添加抗車轍劑，由于集料表面的增粘、加筋、填充以及瀝青改性、彈性恢復(fù)等多重作用可以提高瀝青的高溫穩(wěn)定性，有效降低車轍危害。
目前涉及道路瀝青混合料添加劑的研究主要有：華中科技大學(xué)解孝林等人也發(fā)明了一種由馬來(lái)酸酐接枝改性聚烯烴、無(wú)機(jī)礦物填充料、天然瀝青等混合通過(guò)熔融擠出的抗車轍劑，添加0.4％的抗車轍外加劑，道路瀝青混合料的動(dòng)穩(wěn)定度達(dá)到11200mm/次。西安高遠(yuǎn)公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)有限公司的徐培華等人將高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、石油瀝青、硅藻土等采用單螺桿擠出機(jī)共混制得瀝青混合料抗車轍外加劑，其專利說(shuō)明書顯示：添加0.4％的抗車轍外加劑，道路瀝青混合料的動(dòng)穩(wěn)定度可達(dá)3000次/mm。
本專利基于復(fù)合改性聚烯烴顆粒制備一種可以使瀝青混合料高溫不易軟化，從而不出現(xiàn)車轍痕跡、能充分保障路面平整性的瀝青混合料添加劑。原材料體系易獲得，且成本較低，能有效改善瀝青混合料抗車轍性能明顯。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提供一種聚烯烴基瀝青混合料添加劑及其制備方法，該聚烯烴基瀝青混合料添加劑能夠顯著提高瀝青路面的耐高溫性能和抗車轍、抗老化性能。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：
提供一種聚烯烴基瀝青混合料添加劑，按重量百分比計(jì)，其原料組成如下：改性聚烯烴顆粒70～85％，無(wú)機(jī)鹽晶須10～25％，納米二氧化硅1～5％，增塑劑0.1～0.5％，抗氧化劑0.1～0.5％；
所述改性聚烯烴顆粒為高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯中的一種與聚丙烯按任意比例的混合物，所述聚丙烯的熔點(diǎn)為150-180℃，所述聚乙烯的熔點(diǎn)為100-140℃；
所述納米二氧化硅使用前經(jīng)過(guò)預(yù)處理，預(yù)處理方法為：將納米二氧化硅分散于丙酮、乙醇或乙醚中。
按上述方案，所述無(wú)機(jī)鹽晶須為硫酸鈣晶須，密度為2-2.5g/cm3，長(zhǎng)度為100-200μm。
優(yōu)選的是，所述增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯。
優(yōu)選的是，所述抗氧化劑為硫代二丙酸二月桂酯。
本發(fā)明還提供上述聚烯烴基瀝青混合料添加劑的制備方法，其步驟如下：將原料各組分常溫常壓下均勻混合后加入到雙螺桿擠出機(jī)中，在筒體溫度180-230℃、主機(jī)轉(zhuǎn)速30-50r/min、喂料速率30-60r/min條件下熔融擠出，再切粒、干燥后得到聚烯烴基瀝青混合料添加劑。
PE顆粒有良好的耐低溫性能，但耐高溫性差，PP顆粒有良好的耐高溫性能，但抗低溫性能低下，易老化，兩者共混可以達(dá)到改性的效果。納米二氧化硅預(yù)處理后加入可以提高樹脂材料的耐磨、抗老化性能。晶須改性樹脂材料可以提高力學(xué)性能。硫代二丙酸二月桂酯作為抗氧化劑可以改善PP顆粒的抗老化性，鄰苯二甲酸二辛酯作為樹脂材料的增塑劑可以很好地改性聚烯烴顆粒。這些聚合物微粒以絲狀、微絲狀分散到瀝青結(jié)構(gòu)中，微粒之間的作用力強(qiáng)，相互吸引搭接，形成部分交聯(lián)的彈性網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使瀝青內(nèi)部分子更加緊密，增加其抗破壞能力。
本發(fā)明制備的瀝青混合料添加劑，在施工過(guò)程中由于高溫作用軟化，微粒在碾壓過(guò)程中熱成型，嵌擠到集料骨料的空隙中，其中的聚合物在拌合過(guò)程中部分拉絲成塑性纖維，可以起到纖維加筋的作用，這些作用機(jī)理使瀝青混合料高溫穩(wěn)定性、抗車轍性顯著提高。
本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明所述的道路瀝青混合料添加劑的嵌擠作用、加筋作用、膠結(jié)作用使其高溫穩(wěn)定性、低溫抗開裂性能以及抗車轍、抗老化性能顯著提高。因?yàn)樵牧弦撰@得，降低了生產(chǎn)成本。本發(fā)明基于復(fù)合改性原理制備瀝青混合料添加劑，能將單一聚合物的性質(zhì)整合起來(lái)，通過(guò)改性聚烯烴顆粒更好地提高添加劑對(duì)瀝青混合料的抗車轍性能(摻入AC-13型瀝青混合料中，摻入量為瀝青混合料質(zhì)量的0.5％，測(cè)試所制備的瀝青混合料試件的動(dòng)穩(wěn)定度達(dá)3125-5835/mm)，又因?yàn)榧尤肓虼岫鹿瘐プ鳛榭寡趸瘎约班彵蕉姿岫刘プ鳛闃渲牧系脑鏊軇┦沟迷摓r青混合料試件耐高溫性能良好，具有高溫抗車轍性。
具體實(shí)施方式
為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
實(shí)施例1
聚烯烴基瀝青混合料添加劑原材料組分及質(zhì)量比：PE顆粒(高密度聚乙烯，熔點(diǎn)140℃)40％，PP顆粒(熔點(diǎn)160℃)30％，硫代二丙酸二月桂酯0.3％，鄰苯二甲酸二辛酯0.2％，納米二氧化硅顆粒(預(yù)先分散于丙酮中)4.5％，硫酸鈣晶須(密度為2.3g/cm3，長(zhǎng)度為100-200μm)25％。
將上述原材料混合均勻后加入到雙螺桿擠出機(jī)中，在筒體溫度200℃、主機(jī)轉(zhuǎn)速40r/min、喂料速率60r/min條件下熔融擠出，再切粒、干燥得到瀝青路面抗車轍添加劑。
將本實(shí)施例制備的聚烯烴基瀝青混合料添加劑加入到AC-13型瀝青混合料中，摻入量為瀝青混合料質(zhì)量的0.5％，測(cè)試所制備的瀝青混合料試件的動(dòng)穩(wěn)定度為3310/mm。因?yàn)楸緦?shí)施例加入硫代二丙酸二月桂酯作為抗氧化劑，以及鄰苯二甲酸二辛酯作為樹脂材料的增塑劑使得該瀝青混合料試件耐高溫性能良好，具有高溫抗車轍性。
實(shí)施例2
聚烯烴基瀝青混合料添加劑原材料組分及質(zhì)量比：PE顆粒(低密度聚乙烯，熔點(diǎn)120℃)50％，PP顆粒30％，硫代二丙酸二月桂酯0.4％，鄰苯二甲酸二辛酯0.1％，納米二氧化硅顆粒(預(yù)先分散于丙酮中)4.5％，硫酸鈣晶須15％。
將上述原材料混合均勻后加入到雙螺桿擠出機(jī)中，在筒體溫度180℃、主機(jī)轉(zhuǎn)速50r/min、喂料速率30r/min條件下熔融擠出，再切粒、干燥得到瀝青路面抗車轍添加劑。
將本實(shí)施例制備的聚烯烴基瀝青混合料添加劑加入到AC-13型瀝青混合料中，摻入量為瀝青混合料質(zhì)量的0.5％，測(cè)得所制備的瀝青混合料試件的動(dòng)穩(wěn)定度為3452/mm。
實(shí)施例3
聚烯烴基瀝青混合料添加劑原材料組分及質(zhì)量比：PE顆粒(高密度聚乙烯)40％，PP顆粒35％，硫代二丙酸二月桂酯0.2％，鄰苯二甲酸二辛酯0.3％，納米二氧化硅顆粒(預(yù)先分散于乙醚中)4.5％，硫酸鈣晶須20％。
將上述原材料混合均勻后加入到雙螺桿擠出機(jī)中，在筒體溫度1230℃、主機(jī)轉(zhuǎn)速50r/min、喂料速率60r/min條件下熔融擠出，再切粒、干燥得到瀝青路面抗車轍添加劑。
將本實(shí)施例制備的聚烯烴基瀝青混合料添加劑加入到AC-13型瀝青混合料中，摻入量為瀝青混合料質(zhì)量的0.5％，測(cè)得所制備的瀝青混合料試件的動(dòng)穩(wěn)定度為3125/mm。
實(shí)施例4
聚烯烴基瀝青混合料添加劑原材料組分及質(zhì)量比：PE顆粒(線性低密度聚乙烯，熔點(diǎn)100℃)40％，PP顆粒35％，硫代二丙酸二月桂酯0.5％，鄰苯二甲酸二辛酯0.5％，納米二氧化硅顆粒(預(yù)先分散于丙酮中)4％，硫酸鈣晶須20％。
將上述原材料混合均勻后加入到雙螺桿擠出機(jī)中，在筒體溫度200℃、主機(jī)轉(zhuǎn)速50r/min、喂料速率40r/min條件下熔融擠出，再切粒、干燥得到瀝青路面抗車轍添加劑。
將本實(shí)施例制備的聚烯烴基瀝青混合料添加劑加入到AC-13型瀝青混合料中，摻入量為瀝青混合料質(zhì)量的0.5％，測(cè)得所制備的瀝青混合料試件的動(dòng)穩(wěn)定度為5835/mm。
實(shí)施例5
聚烯烴基瀝青混合料添加劑原材料組分及質(zhì)量比：PE顆粒(高密度聚乙烯)43％，PP顆粒42％，硫代二丙酸二月桂酯0.1％，鄰苯二甲酸二辛酯0.4％，納米二氧化硅顆粒(預(yù)先分散于丙酮中)4.5％，硫酸鈣晶須10％。
將上述原材料混合均勻后加入到雙螺桿擠出機(jī)中，在筒體溫度180-230℃、主機(jī)轉(zhuǎn)速30-50r/min、喂料速率30-60r/min條件下熔融擠出，再切粒、干燥得到瀝青路面抗車轍添加劑。
將本實(shí)施例制備的聚烯烴基瀝青混合料添加劑加入到AC-13型瀝青混合料中，摻入量為瀝青混合料質(zhì)量的0.5％，測(cè)得所制備的瀝青混合料試件的動(dòng)穩(wěn)定度達(dá)到3755/mm。