一種瀝青溫度性能增強(qiáng)劑、生產(chǎn)方法及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及瀝青領(lǐng)域，特別是一種瀝青溫度性能增強(qiáng)劑、其生產(chǎn)方法及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國交通建設(shè)發(fā)展迅速，車軸載和車數(shù)量不斷攀升，對路面材料提出了更高的要 求。車體熱量的排放及車輪與路面的摩擦導(dǎo)致的路面溫度進(jìn)一步升高，給夏季高溫環(huán)境中 的路面更嚴(yán)酷的考驗。
[0003] 現(xiàn)階段，瀝青路面最常見也最難以解決的問題就是路面車轍病害。路面的使用性 能和服役效能與路面病害息息相關(guān)，并且嚴(yán)重影響了行車的安全。最常見的是失穩(wěn)型車轍， 其產(chǎn)生原因是由于車輪的擠壓和推移作用使得高溫性能不穩(wěn)定的路面材料發(fā)生側(cè)向位移， 產(chǎn)生流動變形，致使路面沿輪跡邊緣隆起，形成車轍。更嚴(yán)重的，路面材料的高溫性能不穩(wěn) 定會導(dǎo)致瀝青路面整個結(jié)構(gòu)的流動變形，造成結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，極大地減少了道路的通行能力和 使用壽命。另外，車轍的凹槽不利于路面排水，導(dǎo)致路面打滑，嚴(yán)重影響行車安全。因此，瀝 青路面必須具有優(yōu)良的高溫穩(wěn)定性，以減少車轍病害的發(fā)生。
[0004] 對于廢舊塑料，往往采用垃圾填埋或焚燒的方法進(jìn)行處理，廢舊塑料降解慢，填埋 廢舊塑料對土地造成污染，焚燒廢舊塑料產(chǎn)生的煙塵和有毒氣體擴(kuò)散到空氣中，對人體健 康和生命安全形成了威脅。
[0005] 對廢舊塑料進(jìn)行回收利用，再生成塑料顆粒，不僅減少了有害垃圾的排放，還能有 效防治道路車轍病害，產(chǎn)生良好的社會效應(yīng)。
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)中，有采用聚合物新料作為瀝青改性劑，或?qū)U舊橡膠粉用于改性瀝青， 或使用廢舊薄膜塑料制品經(jīng)過挑揀、洗滌、粉碎、熔融、最終擠壓成型的顆粒作為改性劑的 主要成份，通過加入助劑及其他新的聚合物，用以改性瀝青，以此來提高瀝青混合料高溫性 能。
[0007] 專利201410768132. 9公開了用脫硫輪胎橡膠粉、聚烯烴塑料粒子及低標(biāo)號瀝青 制備了橡塑復(fù)合瀝青改性劑，該專利主要用于改善硫化輪胎膠粉的加工性，其缺陷在于改 性瀝青的穩(wěn)定度無法保證，且瀝青混合料的低溫性能沒有得到提高。
[0008] 專利201310377514. 4公開了以未處理的廢舊塑料、廢舊輪胎膠粉為主要原料獲 得了一種橡膠合金改性劑，利用該改性劑改性瀝青，最終獲得了一種不損傷橡膠、塑料單獨(dú) 改性效果、瀝青存儲穩(wěn)定性佳、生產(chǎn)工藝簡單的改性瀝青。其缺陷在于未處理的廢舊塑料因 其雜質(zhì)含量多，造成瀝青性能不穩(wěn)定，且無法保證在制備過程中分散均勻。
[0009] 專利201010513062. 4發(fā)明了將SBS、SEBS、聚乙烯、碳?xì)錁渲头紵N油熔融共混形 成熱塑性橡膠，并與有機(jī)改性高嶺土熔融共混，制備得到瀝青改性劑。由于瀝青改性劑的差 層結(jié)構(gòu)，瀝青改性劑以有機(jī)改性高嶺土為核心分散在瀝青中，形成均一、穩(wěn)定的體系，具有 提高瀝青韌性的作用，增強(qiáng)瀝青路面的路用性能。其缺陷在于要對高嶺土進(jìn)行有機(jī)化改性 處理，增加了成本，且通過用硅烷包覆得到有機(jī)化高嶺土，實驗條件復(fù)雜不容易進(jìn)行工業(yè)化 生產(chǎn)。
[0010] 為保證瀝青的性能，目前用得比較多的是SBS改性瀝青和各種瀝青改性劑，其中 SBS改性瀝青混合料其動穩(wěn)定度不高，不能滿足抗車轍的需求，而市售的瀝青改性劑一般性 價比不高，且在提高路面高溫性能的同時，對其低溫性能損失較大。往往使得道路無法達(dá)到 性能要求，出現(xiàn)低溫開裂或高溫車轍等病害。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 針對現(xiàn)有瀝青改性混合料不能同時兼顧瀝青混合料的低溫穩(wěn)定性和高溫穩(wěn)定性， 以及動穩(wěn)定度不高、或者工藝復(fù)雜不易工業(yè)化等技術(shù)缺陷，本發(fā)明提供一種瀝青溫度性能 增強(qiáng)劑、生產(chǎn)方法及其應(yīng)用，可顯著提高瀝青混合料的高溫性能且保證其低溫性能不受損 失；解決路面瀝青高溫穩(wěn)定性不足的問題，使路面在高溫條件下保持優(yōu)異的使用性能，極大 地減小車轍病害的產(chǎn)生的概率。
[0012] 本發(fā)明所述的瀝青溫度性能增強(qiáng)劑，其組成為，以重量份數(shù)計：
[0013] 回收廢舊塑料顆粒20~50份，
[0014] 無機(jī)粒子母粒5~30份，
[0015] 硬質(zhì)瀝青10~40份，
[0016] 廢胎橡膠粉10~40份，
[0017] 穩(wěn)定劑1~2. 5份，
[0018] 抗氧劑2~3份，
[0019] 潤滑劑1~2份，
[0020] 色母1~2. 5份；
[0021] 所述回收廢舊塑料顆粒，又稱為RPE粒子，其成分包括回收的PE廢舊塑料、PP廢 舊塑料、PET廢舊塑料以及EVA廢舊塑料；且前述PE、PP、PET或EVA占各自廢舊塑料質(zhì)量比 超過80%。
[0022] 所述PE廢舊塑料為PE回收地膜、菜棚膜、彩印膜廢舊塑料。
[0023] 所述PP廢舊塑料為PP噸袋、繩子廢舊塑料。
[0024] 所述PET廢舊塑料為PET廢塑料瓶廢舊塑料。
[0025] 所述EVA廢舊塑料為EVA鞋底、棚膜廢舊塑料。
[0026] 所述無機(jī)粒子母粒為改性無機(jī)粒子，也稱之為聚合物基無機(jī)粒子；所述無機(jī)離子 母粒可自行制備也可在使用市售產(chǎn)品。
[0027] 所述改性無機(jī)粒子的改性方法為將無機(jī)粒子與聚合物熔融混合，且無機(jī)粒子的含 量為80~100%;所述無機(jī)粒子選自碳酸鈣、硅藻土、蒙脫土、氧化鈣粒子中的任意一種。
[0028] 所述聚合物選自PE、PP、PET、EVA中的任意一種。熔融共混的溫度分別取各聚合 物的熔點(diǎn)溫度，范圍為150°C~250°C。采用無機(jī)粒子母粒的原因是減少生產(chǎn)過程中的粉塵 污染，增加無機(jī)粒子與聚合物基體的相溶性。
[0029] 無機(jī)粒子母粒主要作用有二：一是可以顯著提高高溫性能；b、降低生產(chǎn)成本，因 為無機(jī)粒子母粒一般為1000元/噸，而聚合物一般要4000元以上/噸。
[0030] 本發(fā)明直接加入無機(jī)粒子母粒-聚合物基無機(jī)粒子，對高溫性能的有更明顯的改 善，動穩(wěn)定度有較大的提高，能起到抗車轍的作用。
[0031 ] 所述硬質(zhì)瀝青選自氧化瀝青、巖瀝青、天然瀝青、湖瀝青或磺化瀝青中的任意一 種。
[0032] 所述廢胎橡膠粉為斜交胎、子午胎經(jīng)常溫研磨粉碎至40目~80目的廢舊輪胎膠 粉。
[0033] 所述穩(wěn)定劑、抗氧劑、潤滑劑、色母為助劑。
[0034] 所述穩(wěn)定劑選自硬酯酸鋇、月桂酸鈣、蓖麻油酸鎘、軟脂酸鋅中的一種或幾種以任 意比例混合。
[0035] 所述抗氧劑為芳香胺類抗氧劑和/或受阻酚類抗氧劑以任意比例混合。
[0036] 所述芳香胺類抗氧劑選自二苯胺、對苯二胺和二氫喹啉及其衍生物或聚合物。
[0037] 所述受阻酚類抗氧劑選自四[甲基_(3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸酯] 季戊四醇酯、0-(4_羥基苯基_3,5_二叔丁基）丙酸正十八碳醇酯、1，3,5,三（3,5_二叔 丁基，4-羥基芐基）均三嗪，2,4,6-(111，311，511)三酮。
[0038] 所述潤滑劑選自液體石蠟、低分子量聚乙烯、低分子有機(jī)硅、聚四氟乙烯蠟、硬酯 酸鈣中的一種或幾種以任意比例組合。
[0039] 所述色母選自PE類色母、PP類色母、ABS類色母、PVC類色母、EVA類色母中的一 種或幾種以任意比例組合。
[0040] 本發(fā)明所述瀝青溫度性能增強(qiáng)劑的生產(chǎn)方法，包括如下步驟：
[0041] 1)將所述組分加入到預(yù)混機(jī)中在常溫條件下以2000r/min的攪拌速度約5~ 15min至混合均勾，
[0042] 2)輸送至擠出成型機(jī)的料斗中，以100~300g/min的速度加入到擠出成型機(jī)中。 螺桿長徑比為32,螺桿轉(zhuǎn)速400~600r/min。溫度控制到120~200°C，機(jī)頭溫度控制到 130 ~160。。。
[0043] 3)擠出后牽引并通過常溫水冷卻，用風(fēng)機(jī)吹干，剪切機(jī)滾軸轉(zhuǎn)速50~100r/min， 用切粒機(jī)造粒成型，最終產(chǎn)品為顆粒狀的所述瀝青溫度性能增強(qiáng)劑。
[0044] 所述顆粒狀是指：高2~6mm，直徑為0.