CN103468011A - 改性沥青抗车辙添加剂及其制备方法 - Google Patents

改性沥青抗车辙添加剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及路面材料技术领域，特别涉及一种改性沥青抗车辙添加剂：乙烯共聚物80-100份、超支化聚合物3-5份、硅烷偶联剂、催化剂、抽出油5～10份、色母粒1-3份。将原料混合均匀，在180℃-240℃反应1-2h，造粒成型。本发明的改性沥青抗车辙添加剂具有价格低廉、能够显著提高沥青混合料高温稳定性、低温抗裂性、抗水损坏性能等路用性能，延长路面使用寿命，动稳定度DS在标准条件下，添加0.3%即可达到12000次/mm以上，添加0.4%即可达到16000次/mm以上，添加0.3%破坏应变可达3400με以上，动态模量达14000Mpa以上，制备工艺简单，易于操作。

Description

改性沥青抗车辙添加剂及其制备方法
技术领域    
本发明涉及路面材料技术领域，特别涉及一种改性沥青抗车辙添加剂，还涉及其制备方法。
背景技术   
目前传统的改性沥青材料在超、重载荷条件下，高温性能不足，混合料模量不够，不能很好解决车辙问题；而目前常用的高模量抗车辙剂在重载作用下，韧性不足，变形恢复能力低，应用结构和领域有限。
发明内容   
为了解决以上现有技术中沥青混凝土抗车辙添加剂模量不够，不能很好解决车辙问题，在重载作用下，韧性不足，变形恢复能力低的问题，本发明提供了一种能够显著提高沥青混合料高温稳定性、低温抗裂性、抗水损坏性能、具有高模量、抗车辙性能好的改性沥青抗车辙添加剂。
本发明还提供了所述改性沥青抗车辙添加剂的制备方法。
本发明是通过以下措施实现的：
一种改性沥青抗车辙添加剂，原料重量配比如下：
乙烯共聚物80-100份、超支化聚合物3-5份、硅烷偶联剂、催化剂、抽出油5～10份、色母粒1-3份；
硅烷偶联剂与超支化聚合物的摩尔比为12:1；
催化剂与硅烷偶联剂的重量比为1:4；
乙烯共聚物重均分子量为2000；
所述超支化聚合物是通过以下步骤得到的：
（1）取等摩尔的二乙醇胺和丙烯酸甲酯，加入甲醇，混合均匀后加入反应器中，升温至35 ℃保持4 h，得到N,N-二羟乙基-3-胺基丙酸甲酯；
（2）将N,N-二羟乙基-3-胺基丙酸甲酯、对甲苯磺酸和三羟甲基丙烷加入反应器中，通氮气，搅拌溶解，升温至85 ℃，搅拌24 h即得，三羟甲基丙烷与N,N-二羟乙基-3-胺基丙酸甲酯的摩尔比为1：9；
所述抽出油为石油馏分溶剂精制的抽出液经脱除溶剂后的油；
所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β-（氨乙基）-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷或乙烯基三甲氧基硅烷，所述催化剂为三氟化硼乙基醚。
所述的改性沥青抗车辙添加剂，是将原料混合均匀，在180℃-240℃反应1-2h，造粒成型。
本发明的有益效果：
本发明的改性沥青抗车辙添加剂具有价格低廉、能够显著提高沥青混合料高温稳定性、低温抗裂性、抗水损坏性能等路用性能，延长路面使用寿命，动稳定度DS在标准条件下，添加0.3%即可达到12000次/mm以上，添加0.4%即可达到16000次/mm以上，添加0.3%破坏应变可达3400με以上，动态模量达14000Mpa以上，制备工艺简单，易于操作。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面结合具体实施例来进一步说明。
实施例1：
一种改性沥青抗车辙添加剂，原料重量配比如下：
乙烯共聚物 80份、超支化聚合物5份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、催化剂、石油馏分溶剂精制的抽出液经脱除溶剂后的油5份、色母粒3份；
γ-氨丙基三乙氧基硅烷与超支化聚合物的摩尔比为12:1；
催化剂与γ-氨丙基三乙氧基硅烷的重量比为1:4；
乙烯共聚物重均分子量为2000；
所述超支化聚合物是通过以下步骤得到的：
（1）取等摩尔的二乙醇胺和丙烯酸甲酯，加入甲醇，混合均匀后加入反应器中，升温至35 ℃保持4 h，得到N,N-二羟乙基-3-胺基丙酸甲酯；
（2）将N,N-二羟乙基-3-胺基丙酸甲酯、对甲苯磺酸和三羟甲基丙烷加入反应器中，通氮气，搅拌溶解，升温至85 ℃，搅拌24 h即得，三羟甲基丙烷与N,N-二羟乙基-3-胺基丙酸甲酯的摩尔比为1：9；
将原料混合均匀，在180℃-240℃反应1-2h，造粒成型即得。
使用时加入沥青中，搅拌均匀，正常施工。
实施例2：
一种改性沥青抗车辙添加剂，原料重量配比如下：
乙烯共聚物100份、超支化聚合物3份、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、催化剂、石油馏分溶剂精制的抽出液经脱除溶剂后的油10份、色母粒1份；
γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷与超支化聚合物的摩尔比为12:1；
催化剂与γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的重量比为1:4；
乙烯共聚物重均分子量为2000；
所述超支化聚合物是通过以下步骤得到的：
（1）取等摩尔的二乙醇胺和丙烯酸甲酯，加入甲醇，混合均匀后加入反应器中，升温至35 ℃保持4 h，得到N,N-二羟乙基-3-胺基丙酸甲酯；
（2）将N,N-二羟乙基-3-胺基丙酸甲酯、对甲苯磺酸和三羟甲基丙烷加入反应器中，通氮气，搅拌溶解，升温至85 ℃，搅拌24 h即得，三羟甲基丙烷与N,N-二羟乙基-3-胺基丙酸甲酯的摩尔比为1：9；
将原料混合均匀，在180℃-240℃反应1-2h，造粒成型即得。
使用时加入沥青中，搅拌均匀，正常施工。
对比实施例1：
同实施例1的改性沥青抗车辙添加剂相比，将超支化聚合物、硅烷偶联剂、催化剂去掉，换成常用的增韧剂（请列举一种），用量为超支化聚合物、硅烷偶联剂、催化剂的用量之和，将原料混合均匀，在180℃-240℃反应1-2h，造粒成型即得。
使用时加入沥青中，搅拌均匀，正常施工。
对上述路面进行检测，结果如下表。
Figure 612526DEST_PATH_IMAGE002
从上述指标综合对比可以看出，从车辙试验动稳定度这一关键评价指标上，其他条件相同条件下，发生同等车辙深度需要的轴载作用次数，使用改性沥青抗车辙剂的方案比普通沥青提高11倍，约为改性沥青方案的四倍，如果以目前沥青路面最大的车辙病害为参考，即以发生同等车辙深度为参考标准，改性沥青抗车辙剂方案可以承受的累计标准轴载相当于常规改性沥青方案的四倍。

Claims (3)

1.一种改性沥青抗车辙添加剂，其特征是原料重量配比如下：
乙烯共聚物 80-100份、超支化聚合物3-5份、硅烷偶联剂、催化剂、抽出油5～10份、色母粒1-3份；
硅烷偶联剂与超支化聚合物的摩尔比为12:1；
催化剂与硅烷偶联剂的重量比为1:4；
乙烯共聚物重均分子量为2000；
所述超支化聚合物是通过以下步骤得到的：
（1）取等摩尔的二乙醇胺和丙烯酸甲酯，加入甲醇，混合均匀后加入反应器中，升温至35 ℃保持4 h，得到N,N-二羟乙基-3-胺基丙酸甲酯；
（2）将N,N-二羟乙基-3-胺基丙酸甲酯、对甲苯磺酸和三羟甲基丙烷加入反应器中，通氮气，搅拌溶解，升温至85 ℃，搅拌24 h即得，三羟甲基丙烷与N,N-二羟乙基-3-胺基丙酸甲酯的摩尔比为1：9；
所述抽出油为石油馏分溶剂精制的抽出液经脱除溶剂后的油。
2.根据权利要求1所述的改性沥青抗车辙添加剂，其特征是所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β-（氨乙基）-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷或乙烯基三甲氧基硅烷，所述催化剂为三氟化硼乙基醚。
3.一种权利要求1或2所述的改性沥青抗车辙添加剂，其特征是将原料混合均匀，在180℃-240℃反应1-2h，造粒成型。
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