一種瀝青混合料的高模量改性劑組合物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種道路瀝青混合料改性用高分子復(fù)合材料，具體為一種瀝青混合料 高性能復(fù)合高模量改性劑組合物及其制備方法，主要用于道路瀝青中。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和交通流量的日益增加，對(duì)道路的使用性能要求越來(lái)越 高。當(dāng)前通常使用普通瀝青混合料鋪筑的路面，隨著交通量及行車載重的不斷增加，路面常 常在低溫下脆裂、高溫下出現(xiàn)車轍，同時(shí)較差的水穩(wěn)定性易造成路面水損害。為了改善瀝青 的這些性能，節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境，延長(zhǎng)路面的使用壽命，提高路面的高溫抗車轍能力，低 溫抗裂性、改善路面的水穩(wěn)定性，降低養(yǎng)護(hù)費(fèi)用，提高行車舒適度，國(guó)內(nèi)外開展了大量的研 宄工作，找到了大量瀝青改性的新途徑。其中在瀝青混合料中加入高模量改性劑（如，SBS 改性瀝青混合料）等使得瀝青混合料具有較好的高溫抗車轍性能，在機(jī)場(chǎng)等道路得到了應(yīng) 用。但現(xiàn)有的高模量改性劑具有高、低溫性能不能兼顧、低溫性能及水穩(wěn)定性相對(duì)改善不足 等缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明基于現(xiàn)有瀝青混合料的上述缺陷，提供了一種改性劑組合物，其將不同聚 烯烴進(jìn)行復(fù)合、并將不同纖維進(jìn)行復(fù)合，同時(shí)加入增容劑、偶聯(lián)劑等，提高聚合物與瀝青混 合料石料的相容性和粘結(jié)力，從而可提高瀝青混合料的模量，提高道路的抗車轍性和綜合 性能。
[0004] 本發(fā)明提供一種瀝青混合料的高模量改性劑組合物，其按重量百分比包含如下組 分：
[0005] 聚丙稀 5~15wt%， 低密度聚乙烯 5~20wt%， 高密度聚乙烯 10~20wt%， 線性低密度聚乙烯 5~20wt%， 乙烯一醋酸乙烯酯共聚物（EVA) 1~10wt%， 雙環(huán)戊二烯-酚類環(huán)氧樹脂 0.5~5wt%, 復(fù)合纖維 5~10wt%， 硫酸1?晶須 LO~5wt%， 巖浙青 1.0~5wt%， 羥丙基甲基纖維素 0.1~Iwt %， 聚乙烯接枝馬來(lái)酸酐 0.5~2wt%， 油酸 0.5~2wt%， 硬脂酸鈣 0.5~2wt%， 聚氧乙烯脫水山梨醇單油酸酯 0.1~2wt%， 氧化聚乙烯蠟 0.5~2wt%, 抗氧劑 0.2~2wt%，和 偶聯(lián)劑 0.1~1.5wt%。
[0006] 其中，所采用的聚丙烯（PP)為均聚聚丙烯或共聚聚丙烯、或聚丙烯回收料，熔體 流動(dòng)指數(shù)（MI)在1~40g/10min之間，優(yōu)選為3~10g/10min的注塑級(jí)聚丙稀或聚丙稀回 收料。采用聚丙烯可以提高瀝青的高溫性能，如提高軟化點(diǎn)等。
[0007] 其中，所采用的低密度聚乙烯（LDPE)的熔體流動(dòng)指數(shù)（MI)在0. 1~10g/10min之 間；所采用的線形低密度聚乙烯（LLDPE)的熔體流動(dòng)指數(shù)（MI)在0. 1~5g/10min之間；所 采用的高密度聚乙烯（HDPE)的熔體流動(dòng)指數(shù)（MI)在0. 1~40g/10min之間，優(yōu)選0. 5~ 10g/10min的HDPE。其中，上述三種聚乙稀均可選用符合上述標(biāo)準(zhǔn)的各原料的回收料。采用 高、低密度按一定比例復(fù)合使用可以兼顧瀝青的高、低溫性能，從而提高瀝青的綜合性能。
[0008] 其中，所采用的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA)的熔體流動(dòng)指數(shù)（MI)在1~ 40g/10min之間，優(yōu)選3~10g/10min的EVA ;VA含量在20~30wt %。加入EVA可以進(jìn)一 步提高瀝青的低溫性能和聚合物與瀝青的相容性。
[0009] 其中，所選用的雙環(huán)戊二烯-酚類環(huán)氧樹脂的環(huán)氧值為0. 2~0. 5mol/g，通過(guò)添加 環(huán)氧樹脂可以提高瀝青和石料的粘結(jié)力，從而提高瀝青混合料的綜合性能。
[0010] 其中，所采用復(fù)合纖維由木質(zhì)素纖維、聚酯纖維和聚丙烯腈纖維組成，其質(zhì)量比為 1 : 0.2-3 : 0.5-2。采用復(fù)合纖維可以取長(zhǎng)補(bǔ)短，大大提高瀝青混合料的模量，從而制備 高模量道路。
[0011] 其中，所采用的硫酸鈣晶須的長(zhǎng)徑比大于等于20 : 1。添加硫酸鈣晶須后可以大 大提高瀝青混合料的模量。
[0012] 其中，所采用的巖瀝青為大于100目的粉末。巖瀝青的添加可以提高瀝青混合料 的抗裂性和模量。
[0013] 其中，所采用的聚乙烯接枝馬來(lái)酸酐的接枝率為0. 5~2%，添加后可以大大提高 聚烯烴、纖維、瀝青、石料之間的界面粘結(jié)力，從而提高瀝青混合料的綜合性能。
[0014] 其中，所采用的羥丙基甲基纖維素的羥丙基值為7~12%，該組分的添加可以提 高巖瀝青、聚烯烴、瀝青、纖維、石料之間的界面粘結(jié)力。
[0015] 其中，采用的油酸、硬脂酸鈣、聚氧乙烯脫水山梨醇單油酸酯可以降低瀝青的粘 度，增加聚烯烴與瀝青的相容性，降低瀝青混合料的拌合溫度。
[0016] 其中，采用的氧化聚乙烯蠟（OPE)的軟化點(diǎn)在90~115°C之間，分子量在1000~ 5000之間。OPE可以增加瀝青的流動(dòng)性，提高瀝青混合料的加工性。
[0017] 其中，米用的偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑，優(yōu)選γ _氨丙基二乙氧基硅烷（KH-550)或 γ-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷（ΚΗ-560)或γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷 (ΚΗ-570)。加入硅烷偶聯(lián)劑可以提高聚合物、纖維、瀝青、集料之間的界面結(jié)合力。
[0018] 其中，所采用的抗氧劑為抗氧劑1010和168的混合物，其質(zhì)量比在I : 1~1 : 5， 優(yōu)選1 : 2。由于聚烯烴在加工過(guò)程中易產(chǎn)生氧化降解，因此必須添加抗氧劑來(lái)阻止或減少 聚烯烴的氧化降解。
[0019] 其中，本發(fā)明的改性劑組合物的制備方法為：先按各組分質(zhì)量比例稱量、加入到高 速混合機(jī)中，高速混合1分鐘，再將混合物加入到螺桿擠出機(jī)中熔融混煉，水槽冷卻，切粒 機(jī)切粒，稱重，包裝，入庫(kù)。所使用的螺桿擠出機(jī)為銷釘式單螺桿擠出機(jī)、雙螺桿擠出機(jī)、或 往復(fù)式單螺桿擠出機(jī)，優(yōu)選為雙螺桿擠出機(jī)，其螺桿長(zhǎng)徑比為32~36,雙螺桿擠出造粒的 溫度在150~220°C之間。
[0020] 本發(fā)明通過(guò)以最優(yōu)比例混合各功能材料制備的高性能瀝青混合料的高模量改性 劑，可以提高瀝青混合料的模量和抗車轍性，同時(shí)加工簡(jiǎn)便、原料易得、成本低廉，可在機(jī)場(chǎng) 道路瀝青等各種高要求施工領(lǐng)域中使用。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 本發(fā)明是一種復(fù)合聚烯烴瀝青改性劑（抗車轍劑）組合物，該組合物用于道路瀝 青混合料中。為便于理解，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施過(guò)程作進(jìn)一步說(shuō)明。但本 發(fā)明并不限于以下實(shí)施例。
[0022] 下列為實(shí)施例中的試樣制備工藝：
[0023] 在實(shí)驗(yàn)室拌制劑聚烯烴高性能瀝青混合料主要流程為：先將聚烯烴改性劑和熱石 料干拌30s，以使聚烯烴改性劑均勻分散在礦料中。然后將瀝青按照預(yù)定用量加入，拌和 90s ;最后加入礦粉，再拌和90s。溫度控制按照表1進(jìn)行。
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