抗車轍劑、制備其的組合物與其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及建筑材料領(lǐng)域，具體而言，涉及一種抗車轍劑、制備其的組合物與其制 備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，瀝青路面的車轍問題是路面的主要病害之一，嚴(yán)重影響著行車舒適性和安 全性。對此問題主要解決方法即是添加抗車轍劑，以提高瀝青路面的高溫模量，該解決方法 操作簡單、無需增加額外設(shè)備，因此該方法得到了越來越廣泛的應(yīng)用。但是目前所使用的抗 車轍劑的價格較高，一定程度上限制了該方法的應(yīng)用。
[0003] 另外，一般抗車轍劑的高溫性能較好，低溫性能較差，這樣在溫度較低時容易出現(xiàn) 裂縫，進(jìn)而導(dǎo)致其水穩(wěn)定性、高溫性能都較差，不利于抗車轍劑的推廣應(yīng)用。
[0004] 因此，為了增加抗車轍劑在瀝青路面的應(yīng)用，亟需一種廉價的且低溫性能和高溫 性能都較好的抗車轍劑的組合物。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的主要目的在于提供一種抗車轍劑、制備其的組合物與其制備方法，以解 決現(xiàn)有技術(shù)中的抗車轍劑的低溫性能差的問題。
[0006] 為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于制備抗車轍劑的 組合物，以重量百分比計，該組合物包括：40%~60%的煤液化瀝青的四氫呋喃不溶物； 4%~12%的石油瀝青；18%~40%的聚乙烯和/或聚丙烯；以及5%~10%的膠粉。
[0007] 進(jìn)一步地，以重量百分比計，上述組合物包括：55%~60%的煤液化瀝青的四氫 呋喃不溶物；10%~12%的石油瀝青；18%~27%的聚乙烯和/或聚丙烯；以及8%~10% 的膠粉。
[0008] 進(jìn)一步地，上述聚乙烯和/或上述聚丙烯為軟化點高于100°C的顆粒狀回收廢舊 聚乙烯和/或聚丙烯。
[0009] 進(jìn)一步地，上述膠粉的目數(shù)在30~80目之間。
[0010] 進(jìn)一步地，上述石油瀝青為70號瀝青或90號瀝青。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種抗車轍劑，該抗車轍劑由上述組合物制備而 成。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種抗車轍劑的制備方法，該方法包括：步驟S1， 將上述的組合物進(jìn)行混煉加工，形成抗車轍劑。
[0013] 進(jìn)一步地，上述步驟S1包括：步驟S11，將上述組合物預(yù)熱至80~110°C，形成預(yù) 熱混合物；以及步驟S12,在115~245°C的溫度下將上述預(yù)熱混合物進(jìn)行混煉加工，形成抗 車轍劑。
[0014] 進(jìn)一步地，上述步驟S12在混煉加工后還包括：將上述抗車轍劑擠出形成條狀抗 車轍劑的過程；以及將上述條狀抗車轍劑冷卻后切割為粒狀抗車轍劑的過程。
[0015] 進(jìn)一步地，上述步驟S12采用螺桿擠出機進(jìn)行上述混煉加工和上述擠出，優(yōu)選上 述螺桿擠出機的轉(zhuǎn)速在30~60r/min。
[0016] 進(jìn)一步地，上述制備方法還包括利用索氏抽提制備煤液化瀝青的四氫呋喃不溶物 的步驟。
[0017] 應(yīng)用本發(fā)明的組合物為原料制成的抗車轍劑的表征高溫性能的動穩(wěn)定度較高，水 穩(wěn)定性也較高，表征低溫性能的最大彎拉應(yīng)變較大，且其他技術(shù)指標(biāo)均能夠滿足交通部部 頒標(biāo)準(zhǔn)JTGF40-2004《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》的要求；且本申請的組合物，不僅對煤 液化殘渣中的四氫呋喃不溶物進(jìn)行再利用，變廢為寶，避免了資源的浪費，還可以降低生產(chǎn) 抗車轍劑的成本。
【具體實施方式】
[0018] 需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相 互組合。下面將參考實施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0019] 如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的，本申請的膠粉指廢舊橡膠制品經(jīng)粉碎加工處理而得 到的粉末狀橡膠材料。
[0020] 本申請一種典型實施方式中，提供了一種組合物，按重量百分比計算，該組合物包 括：40 %~60 %的煤液化瀝青的四氫呋喃不溶物；4 %~12 %的石油瀝青；18 %~40 %的 聚乙烯和/或聚丙烯；以及5%~10%的膠粉。
[0021] 該制備抗車轍劑的組合物中的四氫呋喃不溶物來自煤液化殘渣，實現(xiàn)了變廢為寶 的目的，并且其軟化點大于180°c，可以有效提高混合料的抗車轍性能；一般抗車轍劑可以 提高混合料的高溫性能，但是忽略了低溫性能，在溫度較低時容易出現(xiàn)裂縫，一旦有水分進(jìn) 入，則影響其水穩(wěn)定性；水穩(wěn)性下降之后，瀝青與集料的粘附出現(xiàn)剝落，那么在溫度較高時， 其抗車轍性能也會隨之下降，而本申請制備抗車轍劑的組合物種增加了膠粉，它可以在改 善混合料高溫性能時，同時兼顧其低溫性能，提高了抗車轍劑在低溫時的最大彎拉應(yīng)變，使 得其在低溫時不易出現(xiàn)裂縫，克服了現(xiàn)有技術(shù)中制備得到的抗車轍劑低溫性能差的缺陷， 并且該膠粉是由廢舊橡膠制品經(jīng)粉碎加工處理而得到的，也有利于控制抗車轍劑的生產(chǎn)成 本；組合物中的石油瀝青起到了粘結(jié)劑的作用，將各組分粘合在一起；聚乙烯和/或聚丙 烯分子量大，具有良好的耐熱性和耐寒性，并且化學(xué)穩(wěn)定性好，還具有很高的剛性和拉伸強 度，由于其獨特的性質(zhì)，在混合料中可以起到嵌擠和加筋的作用。
[0022] 由此可知，使用該組合物為原料制備抗車轍劑時，不僅對煤液化殘渣中的四氫呋 喃不溶物進(jìn)行再利用，變廢為寶，避免了資源的浪費，還可以降低生產(chǎn)抗車轍劑的成本而且 制成的抗車轍劑的低溫性能與高溫性能均較好，水穩(wěn)定性也較高，且其他技術(shù)指標(biāo)均能夠 滿足交通部部頒標(biāo)準(zhǔn)JTG F40-2004《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》的要求。
[0023] 為了進(jìn)一步提高抗車轍劑的性能，包括其高溫性能、低溫性能與水穩(wěn)定性等性 能，優(yōu)選以重量百分比計，上述組合物包括：55%~60%的煤液化瀝青的四氫呋喃不溶物； 10%~12%的石油瀝青；18%~27%的聚乙烯和/或聚丙烯；以及8%~10%的膠粉。
[0024] 本申請一種優(yōu)選的實施例中，上述聚乙烯和/或上述聚丙烯為軟化點高于100°C 的顆粒狀回收廢舊聚乙烯和/或聚丙烯。這樣的聚乙烯和聚丙烯一方面可以降低生產(chǎn)抗車 轍劑的成本；另一方面，軟化點越高的組分越有利于提高抗車轍劑的高溫抗變形能力，因此 采用軟化點高于l〇〇°C的聚乙烯和聚丙烯可進(jìn)一步改善抗車轍劑的高溫性能。
[0025] 本申請技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)，膠粉目數(shù)越大，對瀝青的低溫性能改善越顯著，但是增加膠 粉目數(shù)會相應(yīng)增加膠粉的加工成本，為了提高由上述組合物制得的抗車轍劑的低溫性能， 并兼顧低成本的因素，優(yōu)選上述膠粉的目數(shù)在30~80目之間。
[0026] 本申請的又一種優(yōu)選的實施例中，上述石油瀝青為70號瀝青或90號瀝青。這樣的 石油瀝青可以更好地粘合組合物中的各個組分，更有利于抗車轍劑生產(chǎn)中的擠條等工藝。
[0027] 本申請的另一種典型實施方式中，提供了一種抗車轍劑，該抗車轍劑由上述組合 物制備而成。
[0028] 上述的抗車轍劑由上述的組合物經(jīng)過加工制備而成，一方面，該抗車轍劑的生產(chǎn) 成本較低，更有利于抗車轍劑的廣泛應(yīng)用；另外一方面，該抗車轍劑的高溫性能較好、低溫 性能較好、水穩(wěn)定性也較高，并且，該抗車轍劑的其他技術(shù)指標(biāo)均能夠滿足交通部部頒標(biāo)準(zhǔn) JTGF40-2004《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》的要求。
[0029] 本申請的又一種典型實施方式中，提供了一種抗車轍劑的制備方法，該方法將上 述的組合物進(jìn)行混煉加工，形成抗車轍劑。
[0030] 上述的制備方法工藝簡單、操作方便，設(shè)備要求低，有利于提高抗車轍劑的生產(chǎn)效 率，進(jìn)而有利于其在瀝青混凝土路面的廣泛應(yīng)用，另一方面，該方法采用上述的組合物為原 料，制備得到的抗車轍劑的性能較好，高溫性能較好，低溫性能較好，水穩(wěn)定性也較高。
[0031] 本申請的又一種典型實施方式中，優(yōu)選上述步驟S1包括：步驟S11，將上述組合物 預(yù)熱至80~110°C，形成預(yù)熱混合物；以及步驟S12,在115~245°C的溫度下將上述預(yù)熱 混合物進(jìn)行混煉加工，形成抗車轍劑。預(yù)熱的目的是為了能夠更好的混合各個組分，如果直 接進(jìn)行混煉加工，易出現(xiàn)混合不均勻的問題，預(yù)熱溫度范圍80~110°C可以使瀝青有一定 的流動性，同時其他組分可以軟化，有助于各組份的混合；混煉溫度范圍在115~245°C時， 混煉溫度越高，各組分混合越好，由于聚乙烯與聚丙烯的軟化點較高，當(dāng)聚乙烯和/或聚丙 烯含量較多時，組合物軟化點較高，應(yīng)采用較高的溫度。
[0032] 為了方便抗車轍劑的應(yīng)用，使得抗車轍劑更廣泛地應(yīng)用在瀝青混凝土路面，優(yōu)選 上述步驟S12在混煉加工后還包括：將上述抗車轍劑擠出形成條狀抗車轍劑的過程；以及 將上述條狀抗車轍劑冷卻后切割為粒狀抗車轍劑的過程。
[0033] 本申請又一種優(yōu)選的實施例中，上述步驟S12采用螺桿擠出機進(jìn)行上述混煉加工 和上述擠出。采用螺桿擠出機進(jìn)行抗車轍劑的制備，可以提高抗車轍劑的生產(chǎn)效率。
[0034] 為了使組合物更均勻且充分地進(jìn)行混煉加工，擠出的條狀抗車轍劑更加均勻，上 述螺桿擠出機的轉(zhuǎn)速在30~60r/min。
[0035] 本申請的另一種優(yōu)選的實施例中，上述制備方法還包括利用索氏抽提制備煤液化 瀝青的四氫呋喃不溶物的步驟。利用索氏抽提是一種較成熟的抽提制備煤液化瀝青的四氫 呋喃不溶物的方法，可以更進(jìn)一步地提高制備煤液化瀝青的四氫呋喃不溶物的效率，進(jìn)而 提高制備抗車轍劑的效率。
[0036] 為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠更加清楚地理解本申請的技術(shù)方案，以下將結(jié)合實施 例對本申請的利用抗車轍劑的組合物制備抗車轍劑的方法及所制備的抗車轍劑進(jìn)行詳細(xì) 說明。
[0037] 實施例1
[0038] 制備lOOOg抗車轍劑的組合物中包含煤液化瀝青殘渣450g、石油瀝青120g、廢舊 聚乙烯350g與廢膠粉80g。具體組合物中各成分的參數(shù)與重量比如表1所示。
[0039] 首先將各組分在100°C預(yù)熱，然后加入至螺桿擠出機中，在180°C進(jìn)行混煉、擠出 成條，然后通過室溫水冷，再使用造