CN101921419B - 一种沥青混合料高模量改性剂组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种沥青混合料高模量改性剂组合物及其制备方法。该改性剂组合物按质量份数比由硅粉，热塑丁苯橡胶，改性聚乙烯，聚乙烯，改性聚丙烯，聚丙烯，乙烯-醋酸乙烯聚物，防老化剂，沥青组成，方法包括按比例称取上述组份含量，对上述组份在边搅拌边升温，在熔融体中再加入硅粉，防老化剂，沥青，在160℃～200℃温度、在一定转速下搅拌均匀混合，经过螺杆挤出机挤出、常温水冷却、切割，即粒状成品。提高弹性模量，改善粘附性能，提高高温抗车辙、水稳定和耐老化性能，显著减少沥青路面车辙、推移、雍包、裂缝、坑槽、松散等病害，加工工艺简单，延长使用寿命，使用方便，省去了沥青改性的工艺环节，可广泛应用于道路沥青路面铺筑。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于道路工程沥青混合料的高模量改性剂组合物及其制备方法。
背景技术
众所周知，沥青道路路面的胶结材料是沥青，沥青是一种热塑性材料，它具有高温变软低温变脆的性质，所以沥青路面夏季出现泛油、车辙、雍包等病害，冬季则出现变硬、开裂、松散等病害，冻融循环，雨水下渗，沥青老化，进而造成路面破坏，丧失使用功能。
为解决沥青路面的各种病害，道路研究人员不断在研究预防与解决方案。从提高材料性能角度，如对沥青进行改性降低其温度敏感性，提高路用性能；从施工工艺角度，如采用柔性基层防止路面反射裂缝等等，延长使用寿命，在一定程度上使路面病害得以缓解。我国沥青路面使用改性沥青材料已有十余年时间，随着我国公路交通运输车辆载重量不但增加，公路通过量也增多，如果继续使用改性沥青，存在成本较高、工艺相对复杂的缺陷。
发明内容
本发明的目的是提供一种提高现有道路沥青材料的技术性能，改善沥青材料的高、低温性能，提高沥青混合料的水稳定性、高温抗车辙能力、低温抗裂能力、耐老化能力、耐疲劳性能力，性价比更高的沥青混合料高模量改性剂组合物。
本发明的另一目的是提供高模量改性剂组合物的制备方法。
为了克服现有技术的不足，本发明的技术方案是这样解决的：
一种沥青混合料高模量改性剂组合物，本发明的特殊之处在于该沥青混合料高模量改性剂按质量份数比由10份～30份硅粉，0份～20份热塑丁苯橡胶(SBS)，30份～50份改性聚乙烯(RPE)，0份～10份聚乙烯(PE)，10份～20份改性聚丙烯(RPP)，0份～10份聚丙烯(PP)，0份～3份乙烯-醋酸乙烯聚物(EVA)，0份～1份防老化剂，5份～15份沥青组成，所述硅粉粒径为10～100微米的二氧化硅，所述EVA乙酸乙烯含量应占乙烯-醋酸乙烯聚物质量的5～18％，所述防老化剂是指2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体，所述沥青是指建筑沥青、低标号道路沥青、天然沥青的一种以上。
一种沥青混合料高模量改性剂组合物，按质量份数比由20份硅粉，10份热塑丁苯橡胶(SBS)，40份改性聚乙烯(RPE)，5份聚乙烯(PE)，15份改性聚丙烯(RPP)，5份聚丙烯(PP)，2份乙烯-醋酸乙烯聚物(EVA)，0.5份防老剂，10份沥青组成，所述硅粉粒径为10～100微米的二氧化硅，所述SBS分子量为200000～300000，所述RPE、PE、RPP、PP分子量为200000～400000粒状，所述EVA乙酸乙烯含量为15％，所述防老剂是指2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体，所述沥青是指30号建筑沥青。
一种沥青混合料高模量改性剂组合物，按质量份数比由15份硅粉，20份热塑丁苯橡胶(SBS)，45份改性聚乙烯(RPE)，8份聚乙烯(PE)，18份改性聚丙烯(RPP)，7份聚丙烯(PP)，1.5份乙烯-醋酸乙烯聚物(EVA)，1份防老化剂，13份沥青组成，所述硅粉粒径为10～100微米的二氧化硅，所述EVA乙酸乙烯含量应占乙烯-醋酸乙烯聚物质量的18％，所述防老化剂是指2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体，所述沥青是指建筑沥青、低标号道路沥青、天然沥青的一种以上。
一种沥青混合料高模量改性剂组合物，按质量份数比由18份硅粉，17份热塑丁苯橡胶(SBS)，38份改性聚乙烯(RPE)，9份聚乙烯(PE)，19份改性聚丙烯(RPP)，6份聚丙烯(PP)，3份乙烯-醋酸乙烯聚物(EVA)，0.8份防老化剂，14份沥青组成，所述硅粉粒径为10～100微米的二氧化硅，所述EVA乙酸乙烯含量应占乙烯-醋酸乙烯聚物质量的14％，所述防老化剂是指2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体，所述沥青是指建筑沥青、低标号道路沥青、天然沥青的一种以上。
所述的SBS热塑丁苯橡胶分子量为200000～300000，所述的RPE改性聚乙烯、PE聚乙烯、RPP改性聚丙烯、PP聚丙烯分子量为200000～400000粒状。
一种沥青混合料高模量改性剂的制备方法，按下述步骤进行：
1)、按比例称取0份～20份SBS热塑丁苯橡胶、30份～50份RPE改性聚乙烯、0份～10份PE聚乙烯、10份～20份RPP改性聚丙烯、0份～10份PP聚丙烯，0份～3份EVA乙烯-醋酸乙烯聚物，在60r/m～90r/m的条件下边搅拌边升温，10分钟内升温至160～200℃，使其完全熔融，继续搅拌10分钟；
2)、在熔融体中再加入10份～30份硅粉，0份～1份防老化剂，5份～15份沥青，在160℃～200℃温度、300r/m～500r/m转速下搅拌10分钟～30分钟，使混合物均匀混合；
3)、混合物经过螺杆挤出机，挤出圆柱条状半成品，再经常温水冷却，冷却后的半成品送入切割机切割，即可得到均匀的颗粒状成品。
本发明的优点和效果如下：
1)、本发明提高了沥青混合料的弹性模量，改善了沥青材料与石料粘附的性能，进而提高了高温抗车辙性能、水稳定性能和耐老化性能，显著减少沥青路面车辙、推移、雍包、裂缝、坑槽、松散等病害，延长了沥青路面的使用寿命；
2)、充分利用了硅粉材料，提高了其使用价值，达到了资源循环利用，保护环境的效果；
3)、加工工艺简单，使用方便，省去了沥青改性的工艺环节，，经济效益明显增加。
经本发明所述的方法生产的沥青混合料高模量改性剂，技术性能和路用性能优良，可广泛应用于道路沥青路面铺筑。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的内容作进一步详细说明，但本发明的保护范围不受实施例所限。
实施例1
一种沥青混合料高模量改性剂组合物，本发明的特殊之处在于该沥青混合料高模量改性剂按质量份数比由10份～30份硅粉，0份～20份热塑丁苯橡胶(SBS)，30份～50份改性聚乙烯(RPE)，0份～10份聚乙烯(PE)，10份～20份改性聚丙烯(RPP)，0份～10份聚丙烯(PP)，0份～3份乙烯-醋酸乙烯聚物(EVA)，0份～1份防老化剂，5份～15份沥青组成，所述硅粉粒径为10～100微米的二氧化硅，所述EVA乙酸乙烯含量应占乙烯-醋酸乙烯聚物质量的5～18％，所述防老化剂是指2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体，所述沥青是指建筑沥青、低标号道路沥青、天然沥青的一种以上。
所述的SBS热塑丁苯橡胶分子量为200000～300000，所述的RPE改性聚乙烯、PE聚乙烯、RPP改性聚丙烯、PP聚丙烯分子量为200000～400000粒状。
一种沥青混合料高模量改性剂的制备方法，按下述步骤进行：
1)、按比例称取0份～20份SBS热塑丁苯橡胶、30份～50份RPE改性聚乙烯、0份～10份PE聚乙烯、10份～20份RPP改性聚丙烯、0份～10份PP聚丙烯，0份～3份EVA乙烯-醋酸乙烯聚物，在60r/m～90r/m的条件下边搅拌边升温，10分钟内升温至160～200℃，使其完全熔融，继续搅拌10分钟；
2)、在熔融体中再加入10份～30份硅粉，0份～1份防老化剂，5份～15份沥青，在160℃～200℃温度、300r/m～500r/m转速下搅拌10分钟～30分钟，使混合物均匀混合；
3)、混合物经过螺杆挤出机，挤出圆柱条状半成品，再经常温水冷却，冷却后的半成品送入切割机切割，即可得到均匀的颗粒状成品。
实施例2
一种沥青混合料高模量改性剂组合物，按质量份数比由20份硅粉，10份热塑丁苯橡胶(SBS)，40份改性聚乙烯(RPE)，5份聚乙烯(PE)，15份改性聚丙烯(RPP)，5份聚丙烯(PP)，2份乙烯-醋酸乙烯聚物(EVA)，0.5份防老剂，10份沥青组成，所述硅粉粒径为10～100微米的二氧化硅，所述SBS分子量为200000～300000，所述RPE、PE、RPP、PP分子量为200000～400000粒状，所述EVA乙酸乙烯含量为15％，所述防老剂是指2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体，所述沥青是指30号建筑沥青。
一种沥青混合料高模量改性剂的制备方法，按下述步骤进行：
1)、按比例称取10份SBS、40份RPE、5份PE、15份RPP、5份PP，2份EVA，在60r/m～90r/m的条件下边搅拌边升温，10分钟内升温至180℃，使其完全熔融，继续搅拌10分钟；
2)、加入20份硅粉，0.5份防老剂，10份沥青，在180℃温度、300r/m～500r/m转速下搅拌20分钟，使混合物均匀混合；
3)、混合物经过螺杆挤出机，挤出圆柱条状半成品，经常温水冷却，进入切割机，即可得到均匀切割的颗粒状成品。
实施例3
一种沥青混合料高模量改性剂组合物，按质量份数比由15份硅粉，20份热塑丁苯橡胶(SBS)，45份改性聚乙烯(RPE)，8份聚乙烯(PE)，18份改性聚丙烯(RPP)，7份聚丙烯(PP)，1.5份乙烯-醋酸乙烯聚物(EVA)，1份防老化剂，13份沥青组成，所述硅粉粒径为10～100微米的二氧化硅，所述EVA乙酸乙烯含量应占乙烯-醋酸乙烯聚物质量的18％，所述防老化剂是指2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体，所述沥青是指建筑沥青、低标号道路沥青、天然沥青的一种以上。
所述的SBS热塑丁苯橡胶分子量为220000～280000，所述的RPE改性聚乙烯、PE聚乙烯、RPP改性聚丙烯、PP聚丙烯分子量为220000～380000粒状。
一种沥青混合料高模量改性剂的制备方法，按下述步骤进行：
1)、按上述比例称取热塑丁苯橡胶、改性聚乙烯、聚乙烯、改性聚丙烯、聚丙烯，乙烯-醋酸乙烯聚物，在60r/m～90r/m的条件下边搅拌边升温，10分钟内升温至160～200℃，使其完全熔融，继续搅拌10分钟；
2)、在熔融体中再加入15份硅粉，1份防老化剂，13份沥青，在160℃～200℃温度、300r/m～500r/m转速下搅拌10分钟～30分钟，使混合物均匀混合；
3)、混合物经过螺杆挤出机，挤出圆柱条状半成品，再经常温水冷却，冷却后的半成品送入切割机切割，即可得到均匀的颗粒状成品。
实施例4
一种沥青混合料高模量改性剂组合物，按质量份数比由18份硅粉，17份热塑丁苯橡胶(SBS)，38份改性聚乙烯(RPE)，9份聚乙烯(PE)，19份改性聚丙烯(RPP)，6份聚丙烯(PP)，3份乙烯-醋酸乙烯聚物(EVA)，0.8份防老化剂，14份沥青组成，所述硅粉粒径为10～100微米的二氧化硅，所述EVA乙酸乙烯含量应占乙烯-醋酸乙烯聚物质量的14％，所述防老化剂是指2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体，所述沥青是指建筑沥青、低标号道路沥青、天然沥青的一种以上。
所述的SBS热塑丁苯橡胶分子量为200000～300000，所述的RPE改性聚乙烯、PE聚乙烯、RPP改性聚丙烯、PP聚丙烯分子量为200000～400000粒状。
一种沥青混合料高模量改性剂的制备方法，按下述步骤进行：
1)、按上述比例称取SBS热塑丁苯橡胶、RPE改性聚乙烯、PE聚乙烯、RPP改性聚丙烯、PP聚丙烯，EVA乙烯-醋酸乙烯聚物，在60r/m～90r/m的条件下边搅拌边升温，10分钟内升温至160～200℃，使其完全熔融，继续搅拌10分钟；
2)、在熔融体中再加入18份硅粉，0.8份防老化剂14份沥青，在160℃～200℃温度、300r/m～500r/m转速下搅拌10分钟～30分钟，使混合物均匀混合；
3)、混合物经过螺杆挤出机，挤出圆柱条状半成品，再经常温水冷却，冷却后的半成品送入切割机切割，即可得到均匀的颗粒状成品。
Claims (6)
1.一种沥青混合料高模量改性剂组合物，其特征在该改性剂组合物按质量份数比由10份～30份硅粉，10份～20份热塑丁苯橡胶-SBS，30份～50份改性聚乙烯-RPE，5份～10份聚乙烯-PE，10份～20份改性聚丙烯-RPP，5份～10份聚丙烯-PP，2份～3份乙烯-醋酸乙烯共聚物-EVA，0.5份～1份防老化剂，5份～15份沥青组成，所述硅粉粒径为10～100微米的二氧化硅，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物-EVA中乙酸乙烯质量百分含量为5～18％，所述防老化剂是指2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体，所述沥青是指建筑沥青、低标号道路沥青、天然沥青的一种以上。
2.一种沥青混合料高模量改性剂组合物，其特征在该改性剂组合物按质量份数比由20份硅粉，10份热塑丁苯橡胶-SBS，40份改性聚乙烯-RPE，5份聚乙烯-PE，15份改性聚丙烯-RPP，5份聚丙烯-PP，2份乙烯-醋酸乙烯共聚物-EVA，0.5份防老剂，10份沥青组成，所述硅粉粒径为10～100微米的二氧化硅，所述SBS分子量为200000～300000，所述RPE、PE、RPP、PP分子量为200000～400000粒状，所述EVA乙酸乙烯含量为15％，所述防老剂是指2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体，所述沥青是指30号建筑沥青。
3.一种沥青混合料高模量改性剂组合物，其特征在该改性剂组合物按质量份数比由15份硅粉，20份热塑丁苯橡胶-SBS，45份改性聚乙烯-RPE，8份聚乙烯-PE，18份改性聚丙烯-RPP，7份聚丙烯-PP，1.5份乙烯-醋酸乙烯共聚物-EVA，1份防老化剂，13份沥青组成，所述硅粉粒径为10～100微米的二氧化硅，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物-EVA中乙酸乙烯质量百分含量为18％，所述防老化剂是指2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体，所述沥青是指建筑沥青、低标号道路沥青、天然沥青的一种以上。
4.一种沥青混合料高模量改性剂组合物，其特征在该改性剂组合物按质量份数比由18份硅粉，17份热塑丁苯橡胶-SBS，38份改性聚乙烯-RPE，9份聚乙烯-PE，19份改性聚丙烯-RPP，6份聚丙烯-PP，3份乙烯-醋酸乙烯共聚物-EVA，0.8份防老化剂，14份沥青组成，所述硅粉粒径为10～100微米的二氧化硅，所述EVA乙酸乙烯含量应占乙烯-醋酸乙烯共聚物质量的14％，所述防老化剂是指2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体，所述沥青是指建筑沥青、低标号道路沥青、天然沥青的一种以上。
5.根据权利要求1-4任一所述的沥青混合料高模量改性剂组合物，所述的SBS热塑丁苯橡胶分子量为200000～300000，所述的RPE改性聚乙烯、PE聚乙烯、RPP改性聚丙烯、PP聚丙烯分子量为200000～400000粒状。
6.一种权利要求1所述的改性剂组合物的制备方法，按下述步骤进行：
1)、按比例称取17份～20份热塑丁苯橡胶-SBS、30份～50份改性聚乙烯-RPE、9份～10份聚乙烯-PE、10份～20份改性聚丙烯-RPP、6份～10份聚丙烯-PP，1.5份～3份乙烯-醋酸乙烯共聚物-EVA，在60r/m～90r/m的条件下边搅拌边升温，10分钟内升温至160～200℃，使其完全熔融，继续搅拌10分钟；
2)、在熔融体中再加入10份～30份硅粉，0.8份～1份防老化剂，5份～15份沥青，在160℃～200℃温度、300r/m～500r/m转速下搅拌10分钟～30分钟，使混合物均匀混合；
3)、混合物经过螺杆挤出机，挤出圆柱条状半成品，再经常温水冷却，冷却后的半成品送入切割机切割，即可得到均匀的颗粒状成品。
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