CN101235172A - 沥青路面橡塑复合抗车辙剂及其制备方法 - Google Patents

沥青路面橡塑复合抗车辙剂及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101235172A
CN101235172A CNA2008100173185A CN200810017318A CN101235172A CN 101235172 A CN101235172 A CN 101235172A CN A2008100173185 A CNA2008100173185 A CN A2008100173185A CN 200810017318 A CN200810017318 A CN 200810017318A CN 101235172 A CN101235172 A CN 101235172A
Authority
CN
China
Prior art keywords
polyethylene
asphalt
parts
rubber
waste
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2008100173185A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101235172B (zh
Inventor
徐培华
商博明
周俊秋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHANXI CHAGNDA BOYUAN HIGHWAY MAINTENANCE TECHNOLOGY Co Ltd
Original Assignee
SHANXI CHAGNDA BOYUAN HIGHWAY MAINTENANCE TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SHANXI CHAGNDA BOYUAN HIGHWAY MAINTENANCE TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical SHANXI CHAGNDA BOYUAN HIGHWAY MAINTENANCE TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN2008100173185A priority Critical patent/CN101235172B/zh
Publication of CN101235172A publication Critical patent/CN101235172A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101235172B publication Critical patent/CN101235172B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/001—Combinations of extrusion moulding with other shaping operations
    • B29C48/0022—Combinations of extrusion moulding with other shaping operations combined with cutting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/022—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the choice of material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/06—Rod-shaped
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/92—Measuring, controlling or regulating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92504—Controlled parameter
    • B29C2948/9258—Velocity
    • B29C2948/9259—Angular velocity
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92504—Controlled parameter
    • B29C2948/92704—Temperature

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Road Paving Structures (AREA)

Abstract

一种沥青路面橡塑复合抗车辙剂，由聚乙烯50～80、橡胶粉5～20、建筑沥青2～10、聚乙烯色母粒0.2～1重量份配比制成，橡胶粉采用废旧橡胶粉。其制备方法包括原料混合、搅拌、加热、混炼、挤出、切割或粉磨步骤。采用本发明方法制备的沥青路面橡塑复合抗车辙剂添加到沥青混合料中经测试，动稳定度、破坏应变、残留稳定度和残留强度比性能指标达到交通部部颁标准JTG F40－2004《公路沥青路面施工技术规范》的要求。本发明产品成本低、节能环保、使用方便，可作为沥青路面抗车辙剂。

Description

沥青路面橡塑复合抗车辙剂及其制备方法
技术领域
本发明属于材料技术领域，具体涉及到主要原料采用聚乙烯和橡胶粉制备的沥青路面用的抗车辙外加剂。
背景技术
沥青路面以其优良的使用性能，在公路中占有相当大的比例。但近年来，由于沥青路面原材料自身性能的局限性和交通量、重载超载车辆的增加、气候条件的恶化等外在因素的影响，沥青路面正面临着严峻的考验。很多新建成沥青路面通车不久就出现了早期病害，其中车辙病害已经成为危害沥青路面最为严重的早期病害之一。车辙是车辆荷载反复作用下，沥青路面行车道在行车轨迹处产生较大的永久性变形，并在沥青路面上沿车辆行驶方向形成的一种形状类似沟槽的路面损坏现象。沥青路面车辙病害的危害主要表现对公路路面和行驶车辆两个方面。车辙影响了路面的美观整洁度，破坏了路面的平整度，车槽内沥青混合料结构层厚度减薄，结构强度下降，最终导致路面使用寿命缩短，不仅阻碍了公路交通的正常运营，而且增加了公路运行的成本。沥青路面车辙的产生对行驶在其上的车辆也具有很大的危害性，尤其在雨雪天气，车槽内积水或结冰，车辆容易漂移打滑，对车辆行驶安全造成隐患，经常行驶在车辙病害路面上的车辆易磨损破坏，导致车辆的使用寿命降低。为了保证行车安全，每年交通部门要投入大量的人力、物力和财力来维修路面上出现的车辙病害。
沥青路面车辙病害的严重性和危害性已经引起了科研人员的广泛关注，车辙病害的预防研究成了热点课题。研究发现，车辙病害产生的内在原因主要是沥青的软化点低，在高温季节车辆荷载的反复作用下，沥青软化，沥青混合料发生塑性变形，导致路面出现车辙病害，所以很多研究人员通过在沥青中添加改性剂，来提高沥青的软化点，从而提高沥青路面的抗车辙能力。用于改性沥青的改性剂主要分为无机和有机两大类，无机改性剂主要包括炭黑、硅藻土等，有机改性剂主要是塑料类、橡胶类和纤维类，如聚乙烯(PE)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、丁苯橡胶(SBR)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)等。
专利公开号为CN1164684C的发明专利，提出了一种硅藻土改性沥青的制备方法，解决了沥青路面因软化而产生车辙、拥包、松散和坑槽等病害。专利公开号为CN1184263C的发明专利，提出了一种复合改性沥青及其制法，复合改性剂为聚烯烃和丁苯橡胶(SBR)复合，高速搅拌0.5～4小时后混合均匀即得复合改性沥青，提高了改性沥青的高低温性能。无论是无机改性剂还是有机改性剂，都可以改善沥青的性能，提高抗车辙能力，但改性沥青需要成套设备，无机改性剂需要加工提炼，工艺复杂，有机改性剂通常使用进口的高分子聚合物，材料和设备投入成本较高；改性后的沥青粘度大，需要增大管道运送的动力，能耗增加；改性工艺中，温度高，时间长，沥青容易老化；改性后的沥青中，改性剂分布不均匀，久置容易离析，影响改性沥青的使用性能。
近几年，研究者将研究方向集中在沥青混合料改性剂上，即先合成具有抗车辙性能的产品，简称抗车辙剂，直接将抗车辙剂产品添加到沥青混合料中，来提高沥青混合料的高温稳定性，即抗车辙能力。这种方法克服了上述改性沥青的缺点，不需要添加新的设备和工序，成本低、简单易于操作，是目前预防沥青路面车辙病害最主要的方法之一。如专利公开号为CN1408773A的发明专利，提出了一种沥青混合料改性剂及其制备方法以及改性沥青混合料的制备方法，其改性剂使用形状为粒径完整的小环藻，能有效解决沥青路面的早期破坏问题。专利公开号为CN101063000A的发明专利，提供了一种用于交通抗车辙的沥青改性剂及其改性沥青和沥青混合料，该发明的改性剂主要成分为热塑性弹性体乙烯基芳香烃-共轭二烯嵌段共聚物和聚烯烃，将沥青改性剂加入基础沥青的重量百分比为1％～7％；在普通沥青混合料中掺加1％～6％，即可显著提高沥青混合料的高温性能和抗车辙能力，并改善抗水损坏和抗低温开裂等性能。该发明主要使用高分子热塑性聚合物来提高沥青混合料的高温抗车辙能力，但聚烯烃类低温时容易脆裂，导致沥青混合料低温性能降低，另外，该发明产品使用的原材料均为工业合成的高分子材料，导致产品成本高，不利于推广使用。
发明内容
本发明所要解决的主要技术问题在于克服上述抗车辙剂的缺点，提供一种高温性能和低温性能均衡、产品成本低、能耗低、环境污染小、使用方便的沥青路面橡塑复合抗车辙剂。
解决上述技术问题所采用的技术方案它是由下述的原料及其重量份配比制成：
聚乙烯          50～80份
橡胶粉          5～20份
建筑沥青        2～10份
聚乙烯色母粒    0.2～1份
上述的聚乙烯为工业生产低密度聚乙烯、工业回收废旧聚乙烯中的一种或两种，工业回收废旧聚乙烯与低密度聚乙烯的重量份比为1∶1～4，低密度聚乙烯的密度为0.917～0.932g/cm3，商品名称为2426H，低密度聚乙烯由上海金贸有限公司生产；工业回收废旧聚乙烯为聚乙烯回料或再生低压聚乙烯或再生PE，由南通恒生塑料有限公司生产；橡胶粉为废旧橡胶粉，细度为40～80目的废旧轮胎橡胶粉，由四川绿源科技有限公司生产；建筑沥青的针入度为10～50(以0.1mm计)；聚乙烯色母粒，由中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司生产。
制备本发明沥青路面橡塑复合抗车辙剂优选重量份配比是：
聚乙烯          60～80份
橡胶粉          5～15份
建筑沥青        5～10份
聚乙烯色母粒    0.5～1份
制备本发明沥青路面橡塑复合抗车辙剂最佳重量份配比是：
聚乙烯          70份
橡胶粉          10份
建筑沥青        8份
聚乙烯色母粒    0.8份
在本发明的配比中，聚乙烯可以提高产品的耐高温性能，使本发明产品对沥青路面高温抗车辙性能具有显著的改善作用，橡胶粉可以提高产品的耐低温性能，使本发明产品能够显著提高沥青路面的低温抗裂性能和弹性恢复能力，均衡本发明产品的高低温综合性能，建筑沥青可以增加组分间的相容性，增加本发明产品组分间的混炼均匀性，聚乙烯色母粒可以改变产品的外观色泽。
上述沥青路面橡塑复合抗车辙剂的制备方法如下：
将聚乙烯、橡胶粉、建筑沥青和聚乙烯色母粒按重量份配比混合，搅拌均匀，加入到螺杆挤出机的料斗中，开启螺杆挤出机的温度控制开关，四区加热温度控制分别为：一区120～130℃，二区温度135～145℃，三区温度150～160℃，四区温度165～180℃，调整螺杆挤出机的转速为30～60转/分钟，打开漏斗开关，混合料经过螺杆挤出机均匀混合，混炼，挤出圆柱条状半成品，常温水浴冷却，进入切割机或粉碎机中，均匀切割成长度为3～5mm颗粒或粉磨成40～80目粉末，制备成沥青路面橡塑复合抗车辙剂。
本发明将工业回收废旧聚乙烯和废旧橡胶粉作为产品的主要组分，不仅有利于保护环境，节省能源，变废为宝，符合国家可持续发展的战略方针。同时可利用高分子聚合物的高温塑性和低温弹性来改善产品的性能，降低产品成本，增加了产品的市场竞争力。采用本发明方法制备的沥青路面橡塑复合抗车辙剂添加到沥青混合料中经测试，动稳定度、破坏应变、残留稳定度和残留强度比性能指标达到交通部部颁标准JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》的要求。本发明产品对沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性能具有明显的改善效果。本发明具有性能稳定、使用方便、产品成本低、环境污染小、使用方便等优点，可在沥青混合料中用作抗车辙剂。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步详细说明，但本发明不限于这些实施例。
实施例1
以生产本发明产品100kg为例所用的原料及其重量配比为：
低密度聚乙烯    78.83kg
废旧橡胶粉      11.26kg
建筑沥青        9.01kg
聚乙烯色母粒    0.90kg
上述配比中的低密度聚乙烯的密度为0.917～0.932g/cm3，商品名称为2426H，低密度聚乙烯由上海金贸有限公司生产；废旧橡胶粉是细度为40～80目的废旧轮胎橡胶粉，胶含量大于80％，由四川绿源科技有限公司生产；建筑沥青的针入度为10～50(以0.1mm计)；聚乙烯色母粒，由中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司生产。
其制备方法如下：
将本实施例的原料混合，搅拌均匀，加入到螺杆挤出机的料斗中，开启螺杆挤出机的温度控制开关，四区加热温度控制分别为：一区125℃，二区温度140℃，三区温度155℃，四区温度170℃，调整螺杆挤出机的转速为30～60转/分钟，打开漏斗开关，混合料经过螺杆挤出机均匀混合，混炼，挤出圆柱条状半成品，常温水浴冷却，进入切割机或粉碎机中，均匀切割成长度为3～5mm颗粒或粉磨成40～80目粉末，制备成沥青路面橡塑复合抗车辙剂。
在本实施例的配比中，各原料各组分的重量份为：
低密度聚乙烯    70份
废旧橡胶粉      10份
建筑沥青        8份
聚乙烯色母粒    0.8份
实施例2
以生产本发明产品100kg为例所用的原料及其重量配比为：
低密度聚乙烯    87.41kg
废旧橡胶粉      8.74kg
建筑沥青        3.50kg
聚乙烯色母粒    0.35kg
其制备方法如下：
将本实施例的原料混合，搅拌均匀，加入到螺杆挤出机的料斗中，开启螺杆挤出机的温度控制开关，四区加热温度控制分别为：一区120℃，二区温度135℃，三区温度150℃，四区温度165℃，调整螺杆挤出机的转速为30～60转/分钟，打开漏斗开关，混合料经过螺杆挤出机均匀混合，混炼，挤出圆柱条状半成品，常温水浴冷却，进入切割机或粉碎机中，均匀切割成长度为3～5mm颗粒或粉磨成40～80目粉末，制备成沥青路面橡塑复合抗车辙剂。
在本实施例的配比中，各原料各组分的重量份为：
低密度聚乙烯    50份
废旧橡胶粉      5份
建筑沥青        2份
聚乙烯色母粒    0.2份
实施例3
以生产本发明产品100kg为例所用的原料及其重量配比为：
低密度聚乙烯    72.07kg
废旧橡胶粉      18.02kg
建筑沥青        9.01kg
聚乙烯色母粒    0.90kg
其制备方法如下：
将本实施例的原料混合，搅拌均匀，加入到螺杆挤出机的料斗中，开启螺杆挤出机的温度控制开关，四区加热温度控制分别为：一区130℃，二区温度145℃，三区温度160℃，四区温度180℃，调整螺杆挤出机的转速为30～60转/分钟，打开漏斗开关，混合料经过螺杆挤出机均匀混合，混炼，挤出圆柱条状半成品，常温水浴冷却，进入切割机或粉碎机中，均匀切割成长度为3～5mm颗粒或粉磨成40～80目粉末，制备成沥青路面橡塑复合抗车辙剂。
在本实施例的配比中，各原料各组分的重量份为：
低密度聚乙烯    80份
废旧橡胶粉      20份
建筑沥青        10份
聚乙烯色母粒    1份
实施例4
以生产本发明产品100kg为例所用的原料及其重量配比为：
在以上的实施例1～3中，低密度聚乙烯用工业回收废旧聚乙烯替换，工业回收废旧聚乙烯的用量与低密度聚乙烯相同，工业回收废旧聚乙烯为聚乙烯回料，也可采用再生低压聚乙烯，还可采用再生PE，聚乙烯回料、再生低压聚乙烯、再生PE由南通恒生塑料有限公司生产。
其制备方法与相应的实施例相同。
实施例5
以生产本发明产品100kg为例所用的原料及其重量配比为：
在以上的实施例1～3中，低密度聚乙烯用工业回收废旧聚乙烯和低密度聚乙烯的组合物替换，工业回收废旧聚乙烯与低密度聚乙烯的重量份比为1∶2.5，工业回收废旧聚乙烯和低密度聚乙烯的组合物的用量与低密度聚乙烯相同。其它原料的用量与相应的实施例相同。
其制备方法与相应的实施例相同。
实施例6
以生产本发明产品100kg为例所用的原料及其重量配比为：
在以上的实施例1～3中，低密度聚乙烯用工业回收废旧聚乙烯和低密度聚乙烯的组合物替换，工业回收废旧聚乙烯与低密度聚乙烯的重量份比为1∶1，工业回收废旧聚乙烯和低密度聚乙烯的组合物的用量与低密度聚乙烯相同。其它原料的用量与相应的实施例相同。
其制备方法与相应的实施例相同。
实施例7
以生产本发明产品100kg为例所用的原料及其重量配比为：
在以上的实施例1～3中，低密度聚乙烯用工业回收废旧聚乙烯和低密度聚乙烯的组合物替换，工业回收废旧聚乙烯与低密度聚乙烯的重量份比为1∶4，工业回收废旧聚乙烯和低密度聚乙烯的组合物的用量与低密度聚乙烯相同。其它原料的用量与相应的实施例相同。
其制备方法与相应的实施例相同。
为了确定本发明的最佳配比，发明人进行了大量的研究试验，各种试验情况如下。
试验设备：电烘箱，型号为DGF-4A，由天津市泰斯特仪器有限公司生产；拌和设备，型号为ZJB-20C，由今谷神箭测控技术研究所研制试验；车辙试件成型机，型号QCX-4，由今谷神箭测控技术研究所研制；车辙试验仪，型号QCZ-2，由今谷神箭测控技术研究所研制；试件切割设备；CMT5504微型机控制电子万能试验机，型号为CMT5504，由深圳市新三思材料检测有限公司研制；马歇尔试件自动击实仪，型号DZG-3，由西安公路研究所研制；马歇尔稳定度试验仪，型号AMS-C，由西安公路研究所研制。
1、确定本发明配比中的原材料
为了选择本发明的主要原材料，聚乙烯分别采用高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯和工业回收废旧聚乙烯，橡胶粉采用废旧橡胶粉。高密度聚乙烯，型号为6100F(挤塑类)，由中国石化扬子石油化工有限公司生产；中密度聚乙烯，型号为3721C，由南京广华化工有限公司生产；低密度聚乙烯，商品名称为2426H，由上海金贸有限公司生产；工业回收废旧聚乙烯采用再生低压聚乙烯，由南通恒生塑料有限公司生产；废旧橡胶粉采用脱硫活化轮胎胶粉，细度为60目，由四川绿源科技有限公司生产；沥青为克拉玛依90号沥青，集料为石灰岩石料，油石比为4.5，本发明产品的掺量为沥青混合料总重量的0.4％，对沥青混合料高温抗车辙性能、低温抗裂性能试验的结果进行对比，来确定本发明配比中的原材料。高温抗车辙性能采用沥青混合料车辙试验，低温抗裂性能采用沥青混合料低温弯曲试验，试验按照交通部部颁标准JTJ 052-2000《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》进行。
沥青混合料车辙试验：按交通部部颁标准JTJ 052-2000《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中的T0719-1993进行。
试验结果见表1。
表1不同原材料对沥青混合料抗车辙性能的影响
试验结果 单位   试验指标   试验方法
  材料名称   高密度聚乙烯   中密度聚乙烯   低密度聚乙烯   再生低压聚乙烯   废旧橡胶粉 无外加剂 次/mm 动稳定度 T0719
  试验结果 2914 3466 5865 2850 2045 1258
  规范要求 普通沥青混合料，不小于1000改性沥青混合料，不小于3000
  试验条件 试验温度60℃，轮压0.7±0.05MPa
由表1可见，添加中密度聚乙烯、低密度聚乙烯的沥青混合料的动稳定度均达到交通部部颁标准JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》的要求；几种原材料对沥青混合料的动稳定度都有所提高，低密度聚乙烯作用效果最显著，其次是中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、再生低压聚乙烯和废旧橡胶粉。
沥青混合料的低温弯曲试验：试验方法按交通部部颁标准JTJ 052-2000《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中的T0715-1993进行。
试验结果见表2。
表2不同原材料对沥青混合料低温弯曲性能的影响
试验结果 单位   试验指标   试验方法
  材料名称   高密度聚乙烯   中密度聚乙烯   低密度聚乙烯   再生低压聚乙烯   废旧橡胶粉   无外加剂 με 破坏应变 T0715
  试验结果 2456 2875 3057 2890 5340 2825
  规范要求 普通沥青混合料，不小于2600，改性沥青混合料，不小于3000
  试验条件 试验温度-10±0.5℃，加载速率50mm/min
由表2可见，添加了高密度聚乙烯、低密度聚乙烯和再生低压聚乙烯的沥青混合料不能满足低温弯曲性能的要求；添加了低密度聚乙烯和废旧橡胶粉的沥青混合料达到交通部部颁标准JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》的要求，其中废旧橡胶粉对沥青混合料的低温弯曲性能改善效果最明显。
综合几种原材料对沥青混合料的高温稳定性和低温抗裂性能的影响，同时兼顾产品的成本，确定本发明主要原材料为低密度聚乙烯或/和工业回收废旧聚乙烯、废旧橡胶粉。
2、确定本发明原料的配比
为了确定本发明原料的配比，将所选原材料按照不同的重量份比制备出的产品进行试验，主要包括对沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水温度性能方面的试验，从而确定本发明的配方。原材料主要有低密度聚乙烯、再生低压聚乙烯、废旧橡胶粉、建筑沥青(针入度为10，以0.1mm计)和聚乙烯色母粒。聚乙烯色母粒，由中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司生产。沥青为克拉玛依90号沥青，集料为石灰岩石料，油石比为4.5。按每组重量份配比制备的本发明产品，加入到沥青混合料中，本发明产品的添加重量为沥青混合料重量的0.4％，本发明产品原材料配比见表3。
表3原材料的不同重量配比
  原材料   第一组   第二组   第三组   第四组   第五组   第六组
  低密度聚乙烯(kg)   30   50   60   80   90   95
  废旧橡胶粉(kg)   1   5   10   20   30   40
  建筑沥青(kg)   1   2   6   10   15   20
(1)沥青混合料车辙试验
沥青混合料的高温稳定性能采用车辙试验检测，试验试件的成型、养生和试验方法按照交通部部颁标准JTJ052-2000《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》进行。试验结果见表4。
表4不同配比制备的本发明产品对沥青混合料抗车辙性能的影响
试验结果 单位   试验指标   试验方法
  不同配比 第一组 第二组 第三组 第四组 第五组 第六组 次/mm 动稳定度 T0719
  试验结果 4850 5124 5873 6040 5562 5012
  规范要求 普通沥青混合料，不小于1000，改性沥青混合料，不小于3000
  试验条件 试验温度60℃，轮压0.7±0.05MPa
由表4可见，每组配比制备的本发明产品添加到沥青混合料中，沥青混合料的动稳定度均达到交通部部颁标准JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》的要求。其中，按照第四组配比制备的本发明产品对沥青混合料的抗车辙性能改善效果最好，按第一组配比制备的本发明产品对沥青混合料的抗车辙性能改善效果最差。
(2)沥青混合料的低温弯曲试验
沥青混合料的低温抗裂性能采用低温弯曲试验检测，试验原材料的准备、试件成型、养生和试验方法按照交通部部颁标准JTJ 052-2000《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》的规定进行。试验结果见表5。
表5不同配比制备的本发明产品对沥青混合料低温弯曲性能的影响
试验结果 单位   试验指标   试验方法
  不同配比试验 一组 二组 三组 四组 五组 六组 με 破坏应变 T0715
  结果   2876   3024   3550   4125   4588   4862
  规范要求 普通沥青混合料，不小于2600，改性沥青混合料，不小于3000
  试验条件 试验温度-10±0.5℃，加载速率50mm/min
由表5可见，除按第一组配比制备的本发明产品外，按其余配比制备的本发明产品添加到沥青混合料中后，沥青混合料的低温抗裂性能均达到交通部部颁标准JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》的要求。按第六组配比制备的本发明产品对沥青混合料的低温抗裂性能提高最大。
(3)沥青混合料的水稳定性能试验
沥青混合料的水稳性能采用浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验来检测。试验原材料准备、试件成型、养生和试验方法按照交通部部颁标准JTJ052-2000《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中的T0709-2000和T0729规定进行。试验结果见表6。
表6不同配比制备的本发明产品对沥青混合料水稳定性能的影响
试验指标 试验方法 标准要求   试验结果
  一组   二组   三组   四组   五组   六组
  残留稳定度(％)   T0709   不小于85   83   88   90   95   90   89
  残留强度比(％)   T0729   不小于80   78   83   87   94   91   86
由表6可见，除第一组配比外，其余配比制备的本发明产品添加到沥青混合料中，水稳定性能均达到交通部部颁标准JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》的要求。其中，第四组配比制备的本发明产品对沥青混合料的水稳定性改性效果最好。
综合比较按不同配比制备的本发明产品对沥青混合料的高温性能、低温性能和水稳定性能的作用效果，确定本发明产品的重量份配比为：
聚乙烯        50～80份
橡胶粉        5～20份
建筑沥青      2～10份
聚乙烯色母粒  0.2～1份
制备本发明沥青路面抗车辙剂优选重量份配比是：
聚乙烯        60～80份
橡胶粉        5～15份
建筑沥青      5～10份
聚乙烯色母粒  0.5～1份
为了确定本发明最优化配比，将筛选出来的原材料按照不同的配比制备成本发明产品，添加到沥青混合料中，本发明产品的添加量为0.4％(重量份)，沥青为克拉玛依90号，集料为石灰岩石料，油石比为4.5。设计正交试验L16，正交试验设计见表7。
表7本发明最优配比正交设计表
  参数水平   低密度聚乙烯   废旧橡胶粉   建筑沥青   聚乙烯色母粒
  1   60   5   5   0.5
  2   65   7   7   0.6
  3   70   10   8   0.8
  4   75   15   10   1.0
对采用设计表中的重量份配方制备出的产品进行试验，主要包括对沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性能方面的试验，从而确定本发明的最佳重量配比。原材料有低密度聚乙烯、平均粒径为60目的废旧橡胶粉、针入度为10(以0.1mm计)的建筑沥青、聚乙烯色母粒。沥青混合料的高温稳定性试验、低温抗裂性试验和水稳定性能试验方法、试验设备、试验指标及规范要求与前面试验相同。试验结果见表8。
表8本发明最佳重量配比正交试验结果
试验   低密度聚乙烯   废旧橡胶粉   建筑沥青   聚乙烯色母粒   动稳定度(次/mm)   破坏应变(με)   残留稳定度(％) 残留强度比(％)
  1   60   5   5   0.5   5412   3296   88 87
  2   60   7   7   0.6   5630   3414   89 87
  3   60   10   8   0.8   5821   3532   91 89
  4   60   15   10   1.0   5983   3687   94 90
  5   65   5   7   0.8   6048   3708   91 92
  6   65   7   5   00.5   6378   3924   92 92
  7   65   10   8   0.6   6125   3842   94 94
  8   65   15   10   1.0   6396   4059   93 93
  9   70   5   10   1.0   6427   4256   95 94
  10   70   7   5   0.6   6412   4410   95 95
  11   70   10   8   0.8   6570   4638   96 95
  12   70   15   7   0.5   6489   4612   95 93
  13   75   5   8   0.6   6493   4598   92 90
  14   75   7   5   0.5   6312   4302   89 94
  15   75   10   7   0.8   6024   4124   90 91
  16   75   15   10   1.0   5934   4065   89 90
由表8可见，在试验条件11下，即低密度聚乙烯为70重量份、废旧橡胶粉为10重量份、建筑沥青为8重量份、聚乙烯色母粒为0.8重量份时，制备的本发明产品添加到沥青混合料中，其动稳定度、破坏应变、残留稳定度和残留强度比达到最高值，即得该重量份配比为本发明的最佳配比。
为了验证本发明产品对沥青混合料综合性能的有益效果，按照本发明的制备方法，采用实施例1重量配比制备出本发明产品，将本发明产品按沥青混合料重量的0.4％添加到沥青混合料中，按照交通部部颁标准JTJ 052-2000《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中规定进行了高温性能、低温性能、水稳定性能试验。试验结果见表9所示。
表9本发明产品对沥青混合料性能的作用
试验指标 单位   试验方法   标准要求   试验结果
  未添加   添加后   未添加   添加后
  动稳定度   次/mm   T0719   不小于1000   不小于3000   1135   6358
  破坏应变   -   T0715   不小于2600   不小于3000   2428   4012
  残留稳定度   ％   T0709   不小于80   不小于85   85   94
  残留强度比   ％   T0729   不小于75   不小于80   82   93
由表9可见，添加本发明产品后，沥青混合料的动稳定度、破坏应变、残留稳定度和残留强度比性能指标达到交通部部颁标准JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》的要求。说明本发明产品对沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性能具有明显的改善效果。

Claims (4)

1、一种沥青路面橡塑复合抗车辙剂，其特征在于它是由下述的原料及其重量份配比制成：
聚乙烯          50～80份
橡胶粉          5～20份
建筑沥青        2～10份
聚乙烯色母粒    0.2～1份
上述的聚乙烯为工业生产低密度聚乙烯、工业回收废旧聚乙烯中的一种或两种，工业回收废旧聚乙烯与低密度聚乙烯的重量份比为1∶1～4，低密度聚乙烯的密度为0.917～0.932g/cm3；工业回收废旧聚乙烯为聚乙烯回料或再生低压聚乙烯或再生PE；橡胶粉为废旧橡胶粉，细度为40～80目的废旧轮胎橡胶粉；建筑沥青的针入度为10～50即以0.1mm计。
2、按照权利要求1所述的沥青路面橡塑复合抗车辙剂，其特征在于其中由下述原料及其重量份配比制成：
聚乙烯          60～80份
橡胶粉          5～15份
建筑沥青        5～10份
聚乙烯色母粒    0.5～1份
3、按照权利要求1所述的沥青路面橡塑复合抗车辙剂，其特征在于其中由下述原料及其重量份配比制成：
聚乙烯          70份
橡胶粉          10份
建筑沥青        8份
聚乙烯色母粒    0.8份
4、一种权利要求1所述的沥青路面橡塑复合抗车辙剂的制备方法，其特征在于它包括下述步骤：
将聚乙烯、橡胶粉、建筑沥青、聚乙烯色母粒原料混合，搅拌均匀，加入到螺杆挤出机的料斗中，开启螺杆挤出机的温度控制开关，一区的加热温度控制为120～130℃，二区的加热温度控制为135～145℃，三区的加热温度控制为150～160℃，四区的加热温度控制为165～180℃，调整螺杆挤出机的转速为30～60转/分钟，打开漏斗开关，混合料经过螺杆挤出机均匀混合，混炼，挤出圆柱条状半成品，常温水浴冷却，进入切割机或粉碎机中，均匀切割成长度为3～5mm颗粒或粉磨成40～80目粉末，制备成沥青路面橡塑复合抗车辙剂。
CN2008100173185A 2008-01-17 2008-01-17 沥青路面橡塑复合抗车辙剂及其制备方法 Expired - Fee Related CN101235172B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2008100173185A CN101235172B (zh) 2008-01-17 2008-01-17 沥青路面橡塑复合抗车辙剂及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2008100173185A CN101235172B (zh) 2008-01-17 2008-01-17 沥青路面橡塑复合抗车辙剂及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101235172A true CN101235172A (zh) 2008-08-06
CN101235172B CN101235172B (zh) 2011-01-26

Family

ID=39919097

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2008100173185A Expired - Fee Related CN101235172B (zh) 2008-01-17 2008-01-17 沥青路面橡塑复合抗车辙剂及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101235172B (zh)

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101885870A (zh) * 2010-08-11 2010-11-17 陕西长大博源公路养护科技有限公司 高粘薄层沥青混合料改性剂及其应用
CN101979440A (zh) * 2010-10-18 2011-02-23 无锡市同义路面新材料有限公司 一种沥青改性剂及其制备方法
CN101439946B (zh) * 2008-12-19 2011-07-27 同济大学 改性橡胶沥青混合料的制备方法
CN102659335A (zh) * 2012-04-11 2012-09-12 浙江大学宁波理工学院 沥青混合料抗车辙剂及其制备方法
CN102702600A (zh) * 2012-06-04 2012-10-03 深圳市科中大高分子材料研究所 一种环保型沥青路面抗车辙剂及其制备方法
CN101817659B (zh) * 2010-02-01 2012-10-17 北京天成垦特莱科技有限公司 一种复合路面增强剂及其生产方法
CN102850630A (zh) * 2012-09-19 2013-01-02 重庆千向建材有限公司 一种抗车辙剂及其制备方法
CN102910861A (zh) * 2012-09-26 2013-02-06 天津市市政工程研究院 一种高抗车辙能力的沥青混合料及其制备方法
CN102910850A (zh) * 2012-09-26 2013-02-06 天津市市政工程研究院 一种新型沥青路面抗车辙剂及制备方法
CN103408953A (zh) * 2013-08-08 2013-11-27 山东建筑大学 一种沥青化橡胶颗粒改性剂及制备方法
CN104017494A (zh) * 2014-06-23 2014-09-03 贵州钢绳股份有限公司 一种用于钢丝绳表面涂覆的沥青材料
CN104140685A (zh) * 2014-06-19 2014-11-12 北京天成垦特莱科技有限公司 一种橡塑沥青增强剂及其生产方法
CN104530730A (zh) * 2014-12-31 2015-04-22 无锡朴晟科技有限公司 沥青改性增强添加剂及其应用
CN105153511A (zh) * 2015-07-23 2015-12-16 陕西长大博源公路养护科技有限公司 改性沥青混合料改性剂及其制备方法
CN106396501A (zh) * 2015-11-27 2017-02-15 梁清源 一种抗车辙的沥青混合料及其制备方法
CN107474563A (zh) * 2017-07-20 2017-12-15 苏州拓博琳新材料科技有限公司 抗车辙剂、其制备方法及沥青混合料
CN109824289A (zh) * 2019-03-28 2019-05-31 北京华建盛和科技发展有限公司 一种沥青混凝土高模量改性剂及其制备方法和应用
CN112266522A (zh) * 2020-10-30 2021-01-26 长安大学 一种直投式废旧塑料沥青改性剂及其制备方法
CN112300587A (zh) * 2020-11-24 2021-02-02 广西交科集团有限公司 复合橡胶沥青及其混合料及含有该混合料的高抗裂抗车辙三层橡胶沥青路面结构
CN114854112A (zh) * 2022-04-19 2022-08-05 中油路之星新材料有限公司 一种低温usp改性剂及道路低温沥青制备方法
CN115011015A (zh) * 2022-04-19 2022-09-06 中油路之星新材料有限公司 一种节能环保型usp沥青改性剂

Cited By (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101439946B (zh) * 2008-12-19 2011-07-27 同济大学 改性橡胶沥青混合料的制备方法
CN101817659B (zh) * 2010-02-01 2012-10-17 北京天成垦特莱科技有限公司 一种复合路面增强剂及其生产方法
CN101885870B (zh) * 2010-08-11 2012-10-10 陕西长大博源公路养护科技有限公司 高粘薄层沥青混合料改性剂及其应用
CN101885870A (zh) * 2010-08-11 2010-11-17 陕西长大博源公路养护科技有限公司 高粘薄层沥青混合料改性剂及其应用
CN101979440A (zh) * 2010-10-18 2011-02-23 无锡市同义路面新材料有限公司 一种沥青改性剂及其制备方法
CN102659335A (zh) * 2012-04-11 2012-09-12 浙江大学宁波理工学院 沥青混合料抗车辙剂及其制备方法
CN102702600B (zh) * 2012-06-04 2014-04-30 深圳市科中大高分子材料研究所 一种环保型沥青路面抗车辙剂及其制备方法
CN102702600A (zh) * 2012-06-04 2012-10-03 深圳市科中大高分子材料研究所 一种环保型沥青路面抗车辙剂及其制备方法
CN102850630A (zh) * 2012-09-19 2013-01-02 重庆千向建材有限公司 一种抗车辙剂及其制备方法
CN102850630B (zh) * 2012-09-19 2014-06-11 重庆千向建材有限公司 一种抗车辙剂
CN102910861B (zh) * 2012-09-26 2014-09-24 天津市市政工程研究院 一种高抗车辙能力的沥青混合料及其制备方法
CN102910850A (zh) * 2012-09-26 2013-02-06 天津市市政工程研究院 一种新型沥青路面抗车辙剂及制备方法
CN102910861A (zh) * 2012-09-26 2013-02-06 天津市市政工程研究院 一种高抗车辙能力的沥青混合料及其制备方法
CN103408953A (zh) * 2013-08-08 2013-11-27 山东建筑大学 一种沥青化橡胶颗粒改性剂及制备方法
CN103408953B (zh) * 2013-08-08 2015-10-28 山东建筑大学 一种沥青化橡胶颗粒改性剂及制备方法
CN104140685A (zh) * 2014-06-19 2014-11-12 北京天成垦特莱科技有限公司 一种橡塑沥青增强剂及其生产方法
CN104017494A (zh) * 2014-06-23 2014-09-03 贵州钢绳股份有限公司 一种用于钢丝绳表面涂覆的沥青材料
CN104530730A (zh) * 2014-12-31 2015-04-22 无锡朴晟科技有限公司 沥青改性增强添加剂及其应用
CN105153511A (zh) * 2015-07-23 2015-12-16 陕西长大博源公路养护科技有限公司 改性沥青混合料改性剂及其制备方法
CN106396501A (zh) * 2015-11-27 2017-02-15 梁清源 一种抗车辙的沥青混合料及其制备方法
CN106396501B (zh) * 2015-11-27 2019-11-12 北京紫瑞天成科技有限公司 一种抗车辙的沥青混合料及其制备方法
CN107474563A (zh) * 2017-07-20 2017-12-15 苏州拓博琳新材料科技有限公司 抗车辙剂、其制备方法及沥青混合料
CN109824289A (zh) * 2019-03-28 2019-05-31 北京华建盛和科技发展有限公司 一种沥青混凝土高模量改性剂及其制备方法和应用
CN109824289B (zh) * 2019-03-28 2021-07-20 北京华建盛和科技发展有限公司 一种沥青混凝土高模量改性剂及其制备方法和应用
CN112266522A (zh) * 2020-10-30 2021-01-26 长安大学 一种直投式废旧塑料沥青改性剂及其制备方法
CN112266522B (zh) * 2020-10-30 2023-10-20 长安大学 一种直投式废旧塑料沥青改性剂及其制备方法
CN112300587A (zh) * 2020-11-24 2021-02-02 广西交科集团有限公司 复合橡胶沥青及其混合料及含有该混合料的高抗裂抗车辙三层橡胶沥青路面结构
CN114854112A (zh) * 2022-04-19 2022-08-05 中油路之星新材料有限公司 一种低温usp改性剂及道路低温沥青制备方法
CN115011015A (zh) * 2022-04-19 2022-09-06 中油路之星新材料有限公司 一种节能环保型usp沥青改性剂

Also Published As

Publication number Publication date
CN101235172B (zh) 2011-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101235172B (zh) 沥青路面橡塑复合抗车辙剂及其制备方法
CN109777134B (zh) 一种高模量温拌沥青添加剂及其制备方法和应用
Wang et al. Recent developments in the application of chemical approaches to rubberized asphalt
CN101265363B (zh) 废旧橡胶粉改性沥青及制备方法
CN104194366B (zh) 一种耐低温型高模量沥青改性剂及其制备方法
CN107698199B (zh) 一种基于旧路面铣刨料的高模量沥青混合料及其制备方法
CN103773006A (zh) 一种高模量沥青混合料添加剂及其制备方法
CN113698139B (zh) 一种高掺量rap厂拌热再生改性沥青混合料及其制备方法
CN101817946A (zh) 活化废橡胶粉、其制备方法以及改性沥青及其制备方法
CN104693821A (zh) 一种采用直投式高粘附性改性剂的沥青混合料及制备方法
CN105153511A (zh) 改性沥青混合料改性剂及其制备方法
CN107651887B (zh) 一种高模量橡胶沥青混合料及其制备方法
CN105385177A (zh) 一种经济型高模量沥青混合料添加剂及其制备方法
CN108165035A (zh) 一种颗粒状彩色沥青及其制备方法
CN103408953A (zh) 一种沥青化橡胶颗粒改性剂及制备方法
CN104693823A (zh) 一种直投式高粘附性沥青混合料改性剂及制备方法
CN103709770A (zh) 一种聚乙烯/橡胶粉共混改性沥青及其制备方法
CN103360774A (zh) 一种沥青化橡胶改性沥青及制备方法
CN107880576A (zh) 一种改性剂、制备方法及其应用
CN109971194A (zh) 一种高模量橡胶沥青及其制备方法
CN102268188A (zh) 一种高粘度沥青添加剂、其制备方法及其应用
CN101348350A (zh) 废旧橡胶粉复合改性沥青及其制备方法
CN109369063B (zh) 一种复合改性抗车辙剂及其制备方法
CN101240093B (zh) 路面强力剂
CN107298865A (zh) 一种复合型热解炭黑改性剂以及复合改性沥青混合料

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20110126

Termination date: 20200117

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee