新型瀝青路面改性劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種新型瀝青路面改性劑，改性劑原料按重量份包括瀝青材料、環(huán)氧樹脂、礦物纖維、α-烯烴和順丁烯二酸的共聚物、乙酸乙酯、自由基捕獲劑、有機膨潤土、中空聚合物微球；瀝青材料與高分子聚合物之間發(fā)生相互侵入的擴散，瀝青分子填充在聚合物大分子的間隙內，同時聚合物分子的某些鏈節(jié)擴散進入瀝青分子中，從而形成交聯(lián)的網(wǎng)狀結構，具有良好的親油性能，能夠將油分子束縛于交聯(lián)的網(wǎng)狀結構內，并借助礦物纖維與自由基捕獲劑及有機膨潤土協(xié)同增強，進而減少自由瀝青、使瀝青膜處于比較穩(wěn)定的狀態(tài)，增強膠漿粘滯性，既能提高瀝青軟化點和針入度，增強高溫動穩(wěn)定性提高抗車轍能力以及減少低溫條件下裂縫的產(chǎn)生，同時通過增強瀝青膠漿的粘附性以提高握裹力進而提高水穩(wěn)定性。因此，本發(fā)明的用于瀝青路面的改性劑具有高溫穩(wěn)定，抗老化性好，低溫抗裂優(yōu)良，彈性效果好，夏天不外移，冬天不變脆，適應寒冷溫差地區(qū)，使用壽命長的特性。
【專利說明】新型瀝青路面改性劑
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及交通路面加鋪材料【技術領域】，特別涉及一種新型浙青路面改性劑。
【背景技術】
[0002]浙青路面因為高溫引起的破壞有車轍、擁包、推擠、泛油、搓板等形式。車轍是在高溫條件下浙青路面受荷載作用，混合料發(fā)生豎向壓密或混合料側移產(chǎn)生的不能恢復的永久變形。車轍的危害體現(xiàn)在兩個方面，一是影響行車舒適性，二是對交通安全構成威脅。影響浙青混合料高溫穩(wěn)定性的因素是多方面的，包括測試方法、材料因素、環(huán)境因素等，要控制好車轍的發(fā)生，需要多方面因素綜合考慮，抓住主要矛盾，使車轍得到控制。
[0003]車轍的類型大體可分為以下幾類:
[0004]①由于路面基層或路基強度不夠，在行車作用下路基或基層發(fā)生變形使路面出現(xiàn)車轍，一般稱為結構性車轍。
[0005]②由于浙青混合料的高溫穩(wěn)定性差，抗剪強度不足，造成浙青混合料在車輛作用下出現(xiàn)側向推移，這類變形一般稱為失穩(wěn)性車轍。
[0006]③在冬季某些冰凍滑溜路段，車輛使用防滑鏈或采用帶釘輪胎，造成路面的嚴重磨損,這類車轍一般稱為磨損性車轍。
[0007]另外高溫對浙青 路面也有影響:浙青路面工作期間，經(jīng)受不同的溫度和濕度環(huán)境，浙青混凝土是一種粘彈性材料，它的物理力學性能與溫度密切相關，也與荷載作用時間有關。在夏季氣溫25度以上，這時浙青路面表面溫度達到40度以上，已經(jīng)達到或超過道路浙青的軟化點溫度，在汽車荷載作用下，永久性變形容易產(chǎn)生，并且隨著溫度提高和荷載加重，變形將加大。在低于25時，一般不會產(chǎn)生嚴重的變形。根據(jù)實驗研究的結論，高溫環(huán)境通常是指25~35度的氣溫條件。服役過程中環(huán)境的高溫使浙青混合料中浙青變軟，在重型車輛的碾壓下會使得混合料中集料發(fā)生位移，位移的累積會導致路面變形，直接表現(xiàn)為車轍病害；若各面層粘結措施不好，在高溫下集料的位移還會沿著行車方向進行，直接表現(xiàn)為推移病害。在冬季氣溫驟降時，土基和路面基由于受溫度變化，冬季凍冰產(chǎn)生的膨脹，導致路基和基層產(chǎn)生裂縫并反射到浙青面層，浙青混合料的應力松弛趕不上溫度應力的增長，同時勁度急劇增大，超過混合料的極限強度或極限拉伸應變而產(chǎn)生開裂。隨著溫度的反復升降，溫度應力使混合料的極限拉伸應變變小，再加上浙青的老化使浙青的勁度增高，應力松弛性能降低，開裂隨著路齡的增加而越來越嚴重。
[0008]因此，需要對浙青進行改性，進而提高浙青混合料的高溫抗車轍、低溫抗裂性能以及抗車轍能力和水穩(wěn)定性，有效減少浙青路面的病害。

【發(fā)明內容】

[0009]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種用于浙青路面的改性劑，提高浙青混合料的高溫抗車轍、低溫抗裂性能以及抗車轍能力和水穩(wěn)定性，有效減少浙青路面的病害。
[0010]本發(fā)明的新型浙青路面改性劑，改性劑原料按重量份包括以下組分:浙青材料5-15份、環(huán)氧樹脂35-45份、礦物纖維4-10份、α -烯烴和順丁烯二酸的共聚物15-20份、乙酸乙酯4-8份、自由基捕獲劑1-10份、有機膨潤土 1-5份、中空聚合物微球1-10份；
[0011]進一步，所述礦物纖維為玄武巖纖維、安山巖纖維、輝綠巖纖維中的一種或兩種以上混合物；
[0012]進一步，所述礦物纖維為表面經(jīng)膨脹處理的短切纖維，所述纖維長度為10-20mm，直徑為10-15ym ；
[0013]進一步，所述自由基捕獲劑為2，2- 二苯基-1-三硝基苯肼、對苯醌、四甲基苯醌、2-甲基-2-亞硝基甲烷以及苯基-N-叔丁基硝酮中的一種或兩種以上混合物；
[0014]進一步，所述的浙青材料為天然浙青、煤焦浙青、石油浙青中的一種或兩種以上混合物；
[0015]進一步，所述中空聚合物微球為具有交聯(lián)結構的聚二乙烯苯空心微球或聚甲基丙烯酸一二乙烯苯空心微球。
[0016]本發(fā)明的有益效果:
[0017]本發(fā)明的新型浙青路面改性劑，浙青材料與高分子聚合物之間發(fā)生相互侵入的擴散，浙青分子填充在聚合物大分子的間隙內，同時聚合物分子的某些鏈節(jié)擴散進入浙青分子中，從而形成交聯(lián)的網(wǎng)狀結構，具有良好的親油性能，能夠將油分子束縛于交聯(lián)的網(wǎng)狀結構內，并借助礦物纖維與自由基捕獲劑及有機膨潤土協(xié)同增強，進而減少自由浙青、使浙青膜處于比較穩(wěn)定的狀態(tài)，增強膠漿粘滯性，既能提高浙青軟化點和針入度，增強高溫動穩(wěn)定性提高抗車轍能力以及減少低溫條件下裂縫的產(chǎn)生，同時通過增強浙青膠漿的粘附性以提高握裹力進而提高水穩(wěn)定性。因此，本發(fā)明的用于浙青路面的改性劑具有高溫穩(wěn)定，抗老化性好，低溫抗裂優(yōu)良，彈性效果好，夏天不外移，冬天不變脆，適應寒冷溫差地區(qū)，使用壽命長的特性。`【具體實施方式】
[0018]本實施例的新型浙青路面改性劑，改性劑原料按重量份包括以下組分:浙青材料5-15份、環(huán)氧樹脂35-45份、礦物纖維4-10份、α -烯烴和順丁烯二酸的共聚物15-20份、乙酸乙酯4-8份、自由基捕獲劑1-10份、有機膨潤土 1-5份、中空聚合物微球1-10份。
[0019]本實施例中，所述礦物纖維為玄武巖纖維、安山巖纖維、輝綠巖纖維中的一種或兩種以上混合物。
[0020]本實施例中，所述礦物纖維為表面經(jīng)膨脹處理的短切纖維，經(jīng)1450-1500高溫熔融后快速拉制成連續(xù)纖維并切成長度為10-20mm，直徑為10-15 μ m的短切纖維。
[0021]本實施例中，所述自由基捕獲劑為2，2- 二苯基-1-三硝基苯肼、對苯醌、四甲基苯醌、2-甲基-2-亞硝基甲烷以及苯基-N-叔丁基硝酮中的一種或兩種以上混合物。
[0022]本實施例中，所述的浙青材料為天然浙青、煤焦浙青、石油浙青中的一種或兩種以上混合物。
[0023]本實施例中，所述中空聚合物微球為具有交聯(lián)結構的聚二乙烯苯空心微球或聚甲基丙烯酸一二乙烯苯空心微球。
[0024]下面通過具體實施例對本發(fā)明的用于浙青路面的改性劑做進一步的闡述。
[0025]實施例一[0026]本實施例的新型浙青路面改性劑，改性劑原料按重量份包括以下組分:浙青材料5份、環(huán)氧樹脂35份、礦物纖維4份、a -烯烴和順丁烯二酸的共聚物15份、乙酸乙酯4份、自由基捕獲劑1份、有機膨潤土 1份、中空聚合物微球1份。
[0027]本實施例中，所述礦物纖維為玄武巖纖維；本實施例中，將玄武巖纖維按照同等重量份替換為安山巖纖維、輝綠巖纖維中的一種；或按照同等重量份替換為玄武巖纖維與安山巖纖維、輝綠巖纖維的混合物，均得合格的改性劑，所得產(chǎn)品性質并無明顯差別。
[0028]本實施例中，所述礦物纖維為表面經(jīng)膨脹處理的短切纖維，經(jīng)1450-1500高溫熔融后快速拉制成連續(xù)纖維并切成長度為10-20mm，直徑為10-15 y m的短切纖維。
[0029]本實施例中，所述自由基捕獲劑為2，2- 二苯基-1-三硝基苯肼，本實施例中，將所述2，2- 二苯基-1-三硝基苯肼按照同等重量份替換為對苯醌、四甲基苯醌、2-甲基-2-亞硝基甲烷以及苯基-N-叔丁基硝酮中的一種，或按照同等重量份替換為2，2- 二苯基-1-三硝基苯肼與對苯醌、四甲基苯醌、2-甲基-2-亞硝基甲烷以及苯基-N-叔丁基硝酮的混合物，均得合格的改性劑，所得產(chǎn)品性質并無明顯差別。
[0030]本實施例中，所述的浙青為天然浙青，本實施例中，將天然浙青按照同等重量份替換為煤焦浙青、石油浙青中的一種，或者按照同等重量份替換為天然浙青與煤焦浙青、石油浙青的混合物，均得合格的改性劑。
[0031 ] 本實施例中，所述中空聚合物微球為具有交聯(lián)結構的聚二乙烯苯空心微球。
[0032]將各組分混合均勻后通過雙螺桿擠出機擠出造粒，在擠出溫度為120-200°C下拉條造粒后加入浙青混合料中，混合料混合后進行攤鋪，攤鋪后可以緊跟攤鋪機碾壓。
[0033]實施例二
[0034]本實施例的新型浙青·路面改性劑，改性劑原料按重量份包括以下組分:浙青材料15份、環(huán)氧樹脂45份、礦物纖維10份、a -烯烴和順丁烯二酸的共聚物20份、乙酸乙酯8份、自由基捕獲劑10份、有機膨潤土 5份、中空聚合物微球10份。
[0035]本實施例中，所述礦物纖維為安山巖纖維；本實施例中，將安山巖纖維按照同等重量份替換為玄武巖纖維、輝綠巖纖維中的一種；或按照同等重量份替換為安山巖纖維與玄武巖纖維、輝綠巖纖維的混合物，均得合格的改性劑，所得產(chǎn)品性質并無明顯差別。
[0036]本實施例中，所述礦物纖維為表面經(jīng)膨脹處理的短切纖維，經(jīng)1450-1500高溫熔融后快速拉制成連續(xù)纖維并切成長度為10-20mm，直徑為10-15 y m的短切纖維。
[0037]本實施例中，所述自由基捕獲劑為對苯醌，本實施例中，將所述對苯醌按照同等重量份替換為2，2- 二苯基-1-三硝基苯肼、四甲基苯醌、2-甲基-2-亞硝基甲烷以及苯基-N-叔丁基硝酮中的一種，或按照同等重量份替換為對苯醌與2，2- 二苯基-1-三硝基苯肼、四甲基苯醌、2-甲基-2-亞硝基甲烷以及苯基-N-叔丁基硝酮的混合物，均得合格的改性劑，所得產(chǎn)品性質并無明顯差別。
[0038]本實施例中，所述的浙青為煤焦浙青，本實施例中，將煤焦浙青按照同等重量份替換為天然浙青、石油浙青中的一種，或者按照同等重量份替換為天然浙青與煤焦浙青、石油浙青的混合物，均得合格的改性劑。
[0039]本實施例中，所述中空聚合物微球為具有交聯(lián)結構的聚甲基丙烯酸一二乙烯苯空心微球。
[0040]實施例三[0041]本實施例的新型浙青路面改性劑，改性劑原料按重量份包括以下組分:浙青材料5份、環(huán)氧樹脂35份、礦物纖維4份、α -烯烴和順丁烯二酸的共聚物15份、乙酸乙酯4份、自由基捕獲劑1份、有機膨潤土 1份、中空聚合物微球1份。
[0042]本實施例中，所述礦物纖維為輝綠巖纖維；本實施例中，將輝綠巖纖維按照同等重量份替換為安山巖纖維、玄武巖纖維中的一種；或按照同等重量份替換為輝綠巖纖維與安山巖纖維、玄武巖纖維的混合物，均得合格的改性劑，所得產(chǎn)品性質并無明顯差別。
[0043]本實施例中，所述礦物纖維為表面經(jīng)膨脹處理的短切纖維，經(jīng)1450-1500高溫熔融后快速拉制成連續(xù)纖維并切成長度為10-20mm，直徑為10-15 μ m的短切纖維。
[0044]本實施例中，所述自由基捕獲劑為四甲基苯醌，本實施例中，將所述四甲基苯醌按照同等重量份替換為對苯醌、2，2_ 二苯基-1-三硝基苯肼、2-甲基-2-亞硝基甲烷以及苯基-N-叔丁基硝酮中的一種，或按照同等重量份替換為四甲基苯醌與對苯醌、2，2_ 二苯基-1-三硝基苯肼、2-甲基-2-亞硝基甲烷以及苯基-N-叔丁基硝酮的混合物，均得合格的改性劑，所得產(chǎn)品性質并無明顯差別。
[0045]本實施例中，所述的浙青為石油浙青，本實施例中，將石油浙青按照同等重量份替換為煤焦浙青、天然浙青中的一種，或者按照同等重量份替換為石油浙青與煤焦浙青、天然浙青的混合物，均得合格的改性劑。
[0046]本實施例中，所述中空聚合物微球為具有交聯(lián)結構的聚二乙烯苯空心微球。
[0047]實施例四
[0048]本實施例的新型浙青路面改性劑，改性劑原料按重量份包括以下組分:浙青材料10份、環(huán)氧樹脂35份、礦物纖維6份、α -烯烴和順丁烯二酸的共聚物15份、乙酸乙酯5份、自由基捕獲劑1份、有機膨潤土 3份、中空聚合物微球1份。
[0049]本實施例中，所述礦物纖維為玄武巖纖維；本實施例中，將玄武巖纖維按照同等重量份替換為安山巖纖維、輝綠巖纖維中的一種；或按照同等重量份替換為玄武巖纖維與安山巖纖維、輝綠巖纖維的混合物，均得合格的改性劑，所得產(chǎn)品性質并無明顯差別。
[0050]本實施例中，所述礦物纖維為表面經(jīng)膨脹處理的短切纖維，經(jīng)1450-1500高溫熔融后快速拉制成連續(xù)纖維并切成長度為10-20mm，直徑為10-15 μ m的短切纖維。
[0051]本實施例中，所述自由基捕獲劑為2-甲基-2-亞硝基甲燒，本實施例中，將所述2-甲基-2-亞硝基甲烷按照同等重量份替換為對苯醌、四甲基苯醌、2，2- 二苯基-1-三硝基苯肼以及苯基-N-叔丁基硝酮中的一種，或按照同等重量份替換為2-甲基-2-亞硝基甲烷與對苯醌、四甲基苯醌、2，2- 二苯基-1-三硝基苯肼以及苯基-N-叔丁基硝酮的混合物，均得合格的改性劑，所得產(chǎn)品性質并無明顯差別。
[0052]本實施例中，所述的浙青為天然浙青，本實施例中，將天然浙青按照同等重量份替換為煤焦浙青、石油浙青中的一種，或者按照同等重量份替換為天然浙青與煤焦浙青、石油浙青的混合物，均得合格的改性劑。
[0053]本實施例中，所述中空聚合物微球為具有交聯(lián)結構的聚二乙烯苯空心微球、聚甲基丙烯酸一二乙烯苯空心微球。
[0054] 實施例五
[0055]本實施例的新型浙青路面改性劑，改性劑原料按重量份包括以下組分:浙青材料15份、環(huán)氧樹脂38份、礦物纖維10份、α-烯烴和順丁烯二酸的共聚物18份、乙酸乙酯8份、自由基捕獲劑2份、有機膨潤土 5份、中空聚合物微球10份。
[0056]本實施例中，所述礦物纖維為玄武巖纖維；本實施例中，將玄武巖纖維按照同等重量份替換為安山巖纖維、輝綠巖纖維中的一種；或按照同等重量份替換為玄武巖纖維與安山巖纖維、輝綠巖纖維的混合物，均得合格的改性劑，所得產(chǎn)品性質并無明顯差別。
[0057]本實施例中，所述礦物纖維為表面經(jīng)膨脹處理的短切纖維，經(jīng)1450-1500高溫熔融后快速拉制成連續(xù)纖維并切成長度為10-20mm，直徑為10-15 y m的短切纖維。
[0058]本實施例中，所述自由基捕獲劑為苯基-N-叔丁基硝酮，本實施例中，將所述苯基-N-叔丁基硝酮按照同等重量份替換為對苯醌、四甲基苯醌、2-甲基-2-亞硝基甲烷以及2，2- 二苯基-1-三硝基苯肼中的一種，或按照同等重量份替換為苯基-N-叔丁基硝酮與對苯醌、四甲基苯醌、2-甲基-2-亞硝基甲烷以及2，2-二苯基-1-三硝基苯肼的混合物，均得合格的改性劑，所得產(chǎn)品性質并無明顯差別。
[0059]本實施例中，所述的浙青為煤焦浙青，本實施例中，將煤焦浙青按照同等重量份替換為天然浙青、石油浙青中的一種，或者按照同等重量份替換為煤焦浙青與天然浙青、石油浙青的混合物，均得合格的改性劑。
[0060]本實施例中，所述中空聚合物微球為具有交聯(lián)結構的聚二乙烯苯空心微球。
[0061]實施例六
[0062]本實施例的新型浙青路面改性劑，改性劑原料按重量份包括以下組分:浙青材料5份、環(huán)氧樹脂45份、礦物纖維4份、a -烯烴和順丁烯二酸的共聚物20份、乙酸乙酯4份、自由基捕獲劑10份、有機膨 潤土 1份、中空聚合物微球10份。
[0063]本實施例中，所述礦物纖維為玄武巖纖維；本實施例中，將玄武巖纖維按照同等重量份替換為安山巖纖維、輝綠巖纖維中的一種；或按照同等重量份替換為玄武巖纖維與安山巖纖維、輝綠巖纖維的混合物，均得合格的改性劑，所得產(chǎn)品性質并無明顯差別。
[0064]本實施例中，所述礦物纖維為表面經(jīng)膨脹處理的短切纖維，經(jīng)1450-1500高溫熔融后快速拉制成連續(xù)纖維并切成長度為10-20mm，直徑為10-15 y m的短切纖維。
[0065]本實施例中，所述自由基捕獲劑為2-甲基-2-亞硝基甲燒，本實施例中，將所述
2-甲基-2-亞硝基甲烷按照同等重量份替換為對苯醌、四甲基苯醌、2，2- 二苯基-1-三硝基苯肼以及苯基-N-叔丁基硝酮中的一種，或按照同等重量份替換為2-甲基-2-亞硝基甲烷與對苯醌、四甲基苯醌、2，2- 二苯基-1-三硝基苯肼以及苯基-N-叔丁基硝酮的混合物，均得合格的改性劑，所得產(chǎn)品性質并無明顯差別。
[0066]本實施例中，所述的浙青為天然浙青，本實施例中，將天然浙青按照同等重量份替換為煤焦浙青、石油浙青中的一種，或者按照同等重量份替換為天然浙青與煤焦浙青、石油浙青的混合物，均得合格的改性劑。
[0067]本實施例中，所述中空聚合物微球為具有交聯(lián)結構的聚二乙烯苯空心微球、聚甲基丙烯酸一二乙烯苯空心微球。
[0068]將新型浙青路面改性劑按0.2%的比例加入到浙青混合料中；通過車轍試驗，試
驗結果如下:
[0069]
【權利要求】
1.一種用于浙青路面材料的改性劑，其特征在于:改性劑原料按重量份包括以下組分:浙青材料5-15份、環(huán)氧樹脂35-45份、礦物纖維4-10份、a -烯烴和順丁烯二酸的共聚物15-20份、乙酸乙酯4-8份、自由基捕獲劑1-10份、有機膨潤土 1-5份、中空聚合物微球1-10 份。
2.根據(jù)權利要求1所述的用于浙青路面材料的改性劑，其特征在于:所述礦物纖維為玄武巖纖維、安山巖纖維、輝綠巖纖維中的一種或兩種以上混合物。
3.根據(jù)權利要求2所述的用于浙青路面材料的改性劑，其特征在于:所述礦物纖維為表面經(jīng)膨脹處理的短切纖維，所述纖維長度為10-20mm，直徑為10-15 ym。
4.根據(jù)權利要求3所述的用于浙青路面材料的改性劑，其特征在于:所述自由基捕獲劑為2，2- 二苯基-1-三硝基苯肼、對苯醌、四甲基苯醌、2-甲基-2-亞硝基甲烷以及苯基-N-叔丁基硝酮中的一種或兩種以上混合物。
5.根據(jù)權利要求4所述的用于浙青路面材料的改性劑，其特征在于:所述的浙青材料為天然浙青、煤焦浙青、石油浙青中的一種或兩種以上混合物。
6.根據(jù)權利要求5所述的用于浙青路面材料的改性劑，其特征在于:所述中空聚合物微球為具 有交聯(lián)結構的聚二乙烯苯空心微球或聚甲基丙烯酸一二乙烯苯空心微球。
【文檔編號】C08K9/00GK103709768SQ201310695563
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月16日 優(yōu)先權日:2013年12月16日
【發(fā)明者】韓合軒, 龔義海, 姬中達 申請人:韓合軒