CN103509357A - 环保型沥青混合料改性剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种环保型沥青混合料改性剂，包括如下质量份数的组分：聚乙烯为60～100份，苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物为15～20份，聚对苯二甲酸乙二酯为8～15份，增粘树脂20～40份，以及填充剂为15～20份。上述环保型沥青混合料改性剂能够有效地改善沥青混合料的路用性能。此外，还提供一种沥青混合料改性剂的制备方法。

Description

环保型沥青混合料改性剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，尤其涉及一种环保型沥青混合料改性剂及其制备方法。

背景技术

公路是每个国家每个城市不可缺少的交通道路，而高速公路的建设情况可以反映一个国家和地区的交通发达程度、乃至经济发展的整体水平。因此，高速公路的性能就成了不可轻视的问题。而沥青是一种能够防水、防潮以及防腐的有机胶凝材料，从而被广泛应用于高速公路的建设中。然而，传统的沥青混合料仍然存在着路用性能不够好的问题。

发明内容

鉴于此，有必要提供一种环保型沥青混合料改性剂及其制备方法，能够改善沥青混合料的路用性能。

一种沥青混合料改性剂，包括如下质量份数的组分：聚乙烯为60～100份，苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物为15～20份，聚对苯二甲酸乙二酯为8～15份，增粘树脂20～40份，以及填充剂为15～20份。

在其中一个实施例中，所述填充剂为云母粉、陶土、滑石、高岭土、粉煤灰、二氧化硅、石棉、木粉及粉末纤维素中的至少一种；所述增粘树脂为GW-1401、GW-1402、GW-1403增粘树脂中的至少一种。

一种沥青混合料改性剂的制备方法，包括如下步骤：

按照如下各组分的质量份数称取原料：聚乙烯60～100份、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物15～20份、聚对苯二甲酸乙二酯8～15份、增粘树脂20～40份及填充剂15～20份；

将所述聚乙烯与所述苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物混合，熔融造粒，得到所述聚乙烯与所述苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物的混合粒；及

将所述混合粒与所述聚对苯二甲酸乙二酯、增粘树脂及填充剂混合，熔融挤出，得到沥青混合料改性剂。

在其中一个实施例中，还包括从白色垃圾中提取所述聚乙烯的步骤，从所述白色垃圾中提取所述聚乙烯的步骤包括：将所述白色垃圾破碎成碎片；将有机溶剂加入到所述碎片中，在140℃～160℃下搅拌至溶解，得到含聚乙烯的有机溶液，接着加入与所述含聚乙烯的有机溶液等质量的凝固剂，继续搅拌30分钟～40分钟后，冷却至10℃～35℃，得到混合物凝胶，所述有机溶剂为甲苯、二甲苯、氯仿、四氢萘及十氢萘中的两种或两种以上混合形成的混合液；接着将所述混合物凝胶粉碎，然后蒸馏去除有机溶剂，再经加水清洗和过滤分离，得到聚乙烯。

在其中一个实施例中，所述凝固剂为硫酸钙、碳酸钙、碳酸氢钙、磷酸钙或聚乙烯。

在其中一个实施例中，所述碎片的面积为0.01平方米～0.04平方米。

在其中一个实施例中，所述聚乙烯与所述苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物混合后的混合物熔融造粒采用的设备为单螺杆子母造粒机。

在其中一个实施例中，所述混合粒的直径为1毫米～4毫米，长度为1毫米～10毫米。

在其中一个实施例中，所述混合粒与所述聚对苯二甲酸乙二酯、增粘树脂及填充剂混合后的混合物熔融挤出采用的设备为双螺杆挤出机。

在其中一个实施例中，所述填充剂为云母粉、陶土、滑石、高岭土、粉煤灰、二氧化硅、石棉、木粉及粉末纤维素中的至少一种；所述增粘树脂为GW-1401、GW-1402、GW-1403增粘树脂中的至少一种。

由于上述沥青混合料改性剂包括聚乙烯、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚对苯二甲酸乙二酯、增粘树脂、以及填充剂，从而使得上述沥青混合料改性剂具有较强的改性功能，如其弹性和韧性好，在温差较大的地区能体现出很好的耐高温、抗低温能力等，添加到沥青混合料能够有效地改善沥青混合料的耐热抗冻以及抗车辙性能等，即上述沥青混合料改性剂能够有效地改善沥青混合料的路用性能。

附图说明

图1为一实施方式的沥青混合料改性剂的制备方法的流程图。

具体实施方式

下面主要结合附图及具体实施例对沥青混合料改性剂及其制备方法作进一步详细的说明。

一实施方式的沥青混合料改性剂，包括如下质量份数的组分：聚乙烯为60～100份，苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物为15～20份，聚对苯二甲酸乙二酯为8～15份，增粘树脂20～40份，以及填充剂为15～20份。

聚乙烯（PE）是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂。聚乙烯具有优良的耐低温性能，化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀。

苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SIS）具有优异的波纹密封性和高温保持力，其独特的微观分相结构决定了它在用做粘合剂时具有独特的优越性。

聚对苯二甲酸乙二酯（PET）在较宽的温度范围内具有优良的物理机械性能，长期使用温度可达120℃，电绝缘性优良，甚至在高温高频下，其电性能仍较好，但耐电晕性较差，抗蠕变性、耐疲劳性、耐摩擦性及尺寸稳定性都很好，且PET有酯键，在强酸、强碱和水蒸汽作用下会发生分解，耐有机溶剂、耐候性好。

增粘树脂具有优良的聚合物相容性。增粘树脂具有良好的粘性和内部凝聚力，以及优良的耐热性。其中，增粘树脂为GW-1401、GW-1402、GW-1403增粘树脂中的至少一种。

填充剂可以为本领域常用的填充剂，优选为云母粉、陶土、滑石、高岭土、粉煤灰、二氧化硅、石棉、木粉及粉末纤维素。更优选为云母粉。云母粉是一种非金属矿物，含有多种成分，其中主要有SiO₂，含量一般在49%左右，Al₂O₃含量在30%左右。云母粉具有良好的弹性、韧性、绝缘性、耐高温、耐酸碱、耐腐蚀、附着力强等特性，是一种优良的添加剂。

由于上述沥青混合料改性剂包括聚乙烯、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚对苯二甲酸乙二酯、增粘树脂、以及填充剂，从而使得上述沥青混合料改性剂具有较强的改性功能，如其弹性和韧性好，在温差较大的地区能体现出很好的耐高温、抗低温能力等，添加到沥青混合料能够有效地改善沥青混合料的耐热抗冻以及抗车辙性能等，即上述沥青混合料改性剂能够有效地改善沥青混合料的路用性能。

如图1所示，一实施方式的沥青混合料改性剂的制备方法，包括如下步骤：

步骤S110：按照如下各组分的质量份数称取原料：聚乙烯60～100份、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物15～20份、聚对苯二甲酸乙二酯8～15份、增粘树脂20～40份及填充剂15～20份。

在具体的实施例中，还包括从白色垃圾中提取聚乙烯的步骤，从白色垃圾中提取聚乙烯的步骤包括：将白色垃圾破碎成碎片；将有机溶剂加入到碎片中，在140℃～160℃下搅拌至溶解，得到含聚乙烯的有机溶液，接着加入与含聚乙烯的有机溶液等质量的凝固剂，继续搅拌30分钟～40分钟后，冷却至10℃～35℃，得到混合物凝胶，有机溶剂为甲苯、二甲苯、氯仿、四氢萘及十氢萘中的两种或两种以上混合形成的混合液；接着将混合物凝胶粉碎，然后蒸馏去除有机溶剂，再经加水清洗和过滤分离，得到聚乙烯。

在将白色垃圾破碎前，先回收和分类白色垃圾，得到聚乙烯白色垃圾。回收并分类白色垃圾，通过目测就能够简单的完成以聚乙烯为主要的材料的白色垃圾的分类。以聚乙烯为主要材料的白色垃圾一般为堆肥袋、垃圾袋、超市用的轻型塑料包装、地膜等。

优选的，碎片的面积为0.01平方米～0.04平方米。该尺寸的白色垃圾碎片有利于其溶解于后面的有机溶剂中。优选的，将白色垃圾破碎成碎片时使用的装置为带水破碎机。例如，张家港市千程机械厂的型号为PC-600的带水破碎机。使用带水破碎机，使得破碎过程中有水参与破碎，带水的碎料流到清洗槽，经再次滚动，可以起到对白色垃圾碎片进行冲洗清洁的作用，有利于去除碎片上的污泥。更进一步地将碎片于有机溶剂中溶解之前还包括清洗碎片，并将清洗后的碎片进行干燥处理。在本实施例中，白色垃圾碎片通过传输带送入清洗槽中清洗，从而去除白色垃圾碎片中的杂质及附着物，例如尘土、泥沙等。先将白色破碎成碎片，再进行清洗，有利于杂质及附着物的去除。清洗后的碎片干燥处理是采用的方法可以为烘干法、风干法或太阳直接晒干。优选地，清洗后的碎片先用甩干机甩干，然后晒干，从而达到节约用电、提高质量的目的。为了避免晒干时碎片中混入小石头、砂土及杂草等杂物，因此，晒时要注意天气变化和风沙尘土。

在140℃～150℃的条件下直接将凝固剂加入到含聚乙烯的有机溶液中，省去可中间冷却、粉碎等步骤，简化了操作过程。

有机溶剂为甲苯、二甲苯、氯仿、四氢萘及十氢萘中两种或两种以上混合形成的混合液。由于聚乙烯白色垃圾中的聚乙烯有三种，分别是高密度聚乙烯、低密度聚乙烯和线性聚乙烯，通过将两种或是两种以上的有机溶剂混合，可以调节以溶解不同熔点、不同分子量或不同类型的聚乙烯。

优选地，有机溶剂为二甲苯和氯仿混合形成的混合液；更优选地，二甲苯与氯仿的质量比为4:1～2。通过将氯仿与二甲苯混合形成混合溶剂，其中的氯仿能够起到调节沸点的作用，从而达到降低能耗的作用。

优选地，有机溶剂为甲苯和氯仿混合形成的混合液；更优选的，甲苯与氯仿的体积比为1:1。

通过将有机溶剂加入到碎片中溶解，得到含聚乙烯的有机溶液，接着加入等质量的凝固剂，能够起到稳定和凝固的作用，使得含聚乙烯的有机溶剂能够快速地凝固，形成混合物凝胶。优选的，凝固剂可以为本领域常用的能够起到稳定和凝固作用的物质，优选为硫酸钙、碳酸钙、碳酸氢钙、磷酸钙或聚乙烯。

优选地，将碎片加入有机溶剂中搅拌溶解时使用的装置为反应釜。由于有机溶剂具有一定的挥发性，通过在反应釜中进行，能够保持稳定性，且溶解过程在高温下进行，会导致有机溶液的挥发，造成有机溶剂减少，使得溶解不充分，在反应釜中进行，能够使得溶解更加充分，更加均匀，使得溶解效果较好。更优选地，碎片加入到有机溶剂中搅拌时的转速为80转/分钟～90转/分钟；更优选地，加入与含聚乙烯的有机溶液等质量的无机盐继续搅拌时的转速为100转/分钟。

通过蒸馏去除有机溶剂，且蒸馏去除的有机物，还能够回收循环利用，从而有效地节约了成本。当加入的凝固剂为硫酸钙、碳酸钙、碳酸氢钙或磷酸钙时，加水清洗可以去除沉淀的硫酸钙、碳酸钙、碳酸氢钙或磷酸钙，由于常温下聚乙烯呈结晶状，其密度比水小，会浮在水面上，而硫酸钙、碳酸钙、碳酸氢钙、磷酸钙的密度均大于水的密度，会沉淀。通过加水清洗，将沉淀在水下的硫酸钙、碳酸钙、碳酸氢钙或磷酸钙除去，然后再经加水过滤分离，就能够得到聚乙烯。当加入的凝固剂为聚乙烯时，直接加水清洗和过滤分离，就能够得到聚乙烯。

优选地，将混合物凝胶粉碎、蒸馏后，还包括将依次经加水清洗、过滤分离后得到的滤渣的干燥步骤。干燥步骤的条件为：60℃～100℃干燥2小时～8小时。进一步地，干燥步骤使用的装置为防爆水浴烘箱。例如，上海拜盾机械设备有限公司生产的BHX系列立式防爆水浴烘箱。通过使用防爆水浴烘箱对水介质进行加热，再由水的热量向工作室内不断均匀的扩散，使其更能均匀的干燥。

优选地，蒸馏时使用的装置为循环水蒸气蒸馏装置。例如，广州市浩立生物科技有限公司生产的循环水蒸气蒸馏装置。因为加入的有机溶剂有挥发性，通过使用循环水蒸气蒸馏装置能将有机溶剂随水蒸气蒸馏而不被破坏、在水中稳定且难溶或不溶于水，并通过这种装置来提取有机成分。使这些有机成分还可以再循环利用。

由于白色垃圾中提取的聚乙烯中的杂质较多，而进一步提纯会很大程度增加白色垃圾回收的成本，从而造成从白色垃圾中提取出的聚乙烯不能很好的回用，通过将白色垃圾提取的聚乙烯来作为沥青混合料改性剂的原料，不仅能够解决资源的回收利用问题，从而大幅度的降低沥青混合料改性剂的成本，且添加到沥青混合料改性剂中能够有效地改善以沥青混合料为原料的沥青路面的路用性能。

增粘树脂为GW-1401、GW-1402、GW-1403增粘树脂中的至少一种。

其中，填充剂可以为本领域常用的填充剂，优选为云母粉、陶土、滑石、高岭土、粉煤灰、二氧化硅、石棉、木粉及粉末纤维素。更优选为云母粉。云母粉是一种非金属矿物，含有多种成分，其中主要有SiO₂，含量一般在49%左右，Al₂O₃含量在30%左右。云母粉具有良好的弹性、韧性、绝缘性、耐高温、耐酸碱、耐腐蚀、附着力强等特性，是一种优良的添加剂。

步骤S120：将聚乙烯与苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SIS）混合，熔融造粒，得到聚乙烯与苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物的混合粒。

由于苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SIS）是一种比较难溶的物质，通过先将聚乙烯（PE）与苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物的混合熔融，从而使其与聚对苯二甲酸乙二酯、增粘树脂及填充剂能够更好的混合。

在本实施例中，聚乙烯与苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物混合后的混合物熔融造粒采用的设备为单螺杆子母造粒机。单螺杆子母造粒机有很好的混炼效果，且温度极易控制，使用电力小，且占地面积小。例如，广州市联信塑料机械有限公司的LXSJ-015型号的单螺杆子母造粒机。

其中，混合粒的直径为1毫米～4毫米，长度为1毫米～10毫米。从而有利于与聚对苯二甲酸乙二酯、增粘树脂及填充剂均匀混合。

步骤S130：将混合粒与聚对苯二甲酸乙二酯、增粘树脂及填充剂混合，熔融挤出，得到沥青混合料改性剂。

其中，混合粒与聚对苯二甲酸乙二酯、增粘树脂及填充剂混合后的混合物熔融挤出采用的设备为双螺杆挤出机。例如，江苏美芝隆机械有限公司的MT65平行同向双螺杆挤出机。

上述沥青混合料改性剂的制备方法，操作简单，且制备出的沥青混合料改性剂能够有效地改善沥青混合料的路用性能。

以下为具体实施例部分：

实施例1

本实施例的沥青混合料改性剂的制备如下：

（1）从白色垃圾中提取聚乙烯：回收并分类白色垃圾，通过目测找出聚乙烯白色垃圾，然后将其送入带水破碎机进行破碎，将其切碎成面积为0.01m²的碎片，切碎后的带水的碎片通过传输带送入清洗槽清洗，经再次滚动清洗，然后将清洗后的聚乙烯白色垃圾的碎片用甩干机甩干，然后晒干。取1000g聚乙烯白色垃圾的碎片置于反应釜中，加入二甲苯和氯仿的混合溶液，其中二甲苯与氯仿的体积比为4:1，共计5000g；将反应釜温度调至150℃，并以90转/分钟进行搅拌40分钟至溶解，得到含聚乙烯的有机溶液。然后从添料口加入与含聚乙烯的有机溶液等量的硫酸钙粉，并以100转/分钟进行搅拌30分钟，冷却到10℃得到混合物凝胶；将该混合物凝胶用粉碎机进行粉碎，碎成粉状；然后将该粉状物质于循环水蒸气蒸馏装置中蒸馏，直至去除二甲苯和氯仿，冷却后，加水清洗，去除沉淀的硫酸钙，再经加水过滤分离，得到的滤渣置于防爆水浴烘箱中60℃干燥8小时，即得到聚乙烯。其中，本实施例提取的聚乙烯的纯度为90%以上。

（2）按照如下各组分的质量份数称取原料：聚乙烯60份、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物20份、聚对苯二甲酸乙二酯15份、GW-1401增粘树脂20份及云母粉15份。其中，聚乙烯为步骤（1）中提取的聚乙烯，根据步骤（1）提取的聚乙烯的含量按照上述组分中聚乙烯的份数称取。

（3）将聚乙烯与苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物混合均匀，采用单螺杆子母造粒机熔融造粒，得到聚乙烯与苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物的混合粒，其中，混合粒的直径1毫米，长度为10毫米。

（4）将上述混合粒与聚对苯二甲酸乙二酯、GW-1401增粘树脂及云母粉混合，采用双螺杆挤出机熔融挤出，得到本实施例的沥青混合料改性剂。

按照质量为0.7%，将本实施例得到的沥青混合料改性剂，按照JTGF40-2004行业标准以70号沥青为基质沥青添加到沥青混合料中，级配以密级配SMA-13，得到的改性的沥青混合料的路用性能检测的数据见表1。

实施例2

本实施例的沥青混合料改性剂的制备如下：

（1）从白色垃圾中提取聚乙烯：回收并分类白色垃圾，通过目测找出聚乙烯白色垃圾，然后将其送入带水破碎机进行破碎，将其切碎成面积为0.04m²的碎片，切碎后的带水的碎片通过传输带送入清洗槽清洗，经再次滚动清洗，然后将清洗后的聚乙烯白色垃圾的碎片用甩干机甩干，然后晒干。取1000g聚乙烯白色垃圾的碎片置于反应釜中，加入甲苯和氯仿的混合溶液，其中甲苯与氯仿的体积比为1:1，共计5000g；将反应釜温度调至140℃，并以85转/分钟进行搅拌45分钟至溶解得到含聚乙烯的有机溶液。然后从添料口加入与含聚乙烯的有机溶液等量的碳酸钙粉，并以100转/分钟进行搅拌40分钟，冷却到35℃得到混合物凝胶；将该混合物凝胶用粉碎机进行粉碎，碎成粉状；然后将该粉状物质于循环水蒸气蒸馏装置中蒸馏，直至去除甲苯和氯仿，冷却后，加水清洗，去除沉淀的碳酸钙，再加水过滤分离，得到的滤渣置于防爆水浴烘箱中100℃干燥2小时，即得到聚乙烯。其中，本实施例提取的聚乙烯的纯度为90%以上。

（2）按照如下各组分的质量份数称取原料：聚乙烯70份、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物17份、聚对苯二甲酸乙二酯12份、GW-1402增粘树脂14份、GW-1403增粘树脂11份、云母粉13份及陶土3份。其中，聚乙烯为步骤（1）中提取的聚乙烯，根据步骤（1）提取的聚乙烯的含量按照上述组分中聚乙烯的份数称取。

（3）将聚乙烯与苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物混合均匀，采用单螺杆子母造粒机熔融造粒，得到聚乙烯与苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物的混合粒，其中，混合粒的直径4毫米，长度为1毫米。

（4）将上述混合粒与聚对苯二甲酸乙二酯、GW-1402增粘树脂、GW-1403增粘树脂云母粉及陶土混合，采用双螺杆挤出机熔融挤出，得到本实施例的沥青混合料改性剂。

按照质量为0.6%，将本实施例得到的沥青混合料改性剂，按照JTGF40-2004行业标准以70号沥青为基质沥青添加到沥青混合料中，级配以密级配SMA-13，得到的改性的沥青混合料的路用性能检测的数据见表1。

实施例3

本实施例的沥青混合料改性剂的制备如下：

（1）从白色垃圾中提取聚乙烯：回收并分类白色垃圾，通过目测找出聚乙烯白色垃圾，然后将其送入带水破碎机进行破碎，将其切碎成面积为0.02m²的碎片，切碎后的带水的碎片通过传输带送入清洗槽清洗，经再次滚动清洗，然后将清洗后的聚乙烯白色垃圾的碎片用甩干机甩干，然后晒干。取1000g聚乙烯白色垃圾的碎片置于反应釜中，加入甲苯、氯仿和四氢萘的混合溶液，其中，甲苯、氯仿和四氢萘的体积比为4:2:1，共计5000g；将反应釜温度调至160℃，并以85转/分钟进行搅拌45分钟至溶解，得到含聚乙烯的有机溶液。然后从添料口加入与含聚乙烯的有机溶液等量的聚乙烯粉末，并以100转/分钟进行搅拌30分钟，冷却到20℃得到混合物凝胶；将该混合物凝胶用粉碎机进行粉碎，碎成粉状；然后将该粉状物质于循环水蒸气蒸馏装置中蒸馏，直至去除甲苯、氯仿和四氢萘，冷却后，再加水过滤分离，得到的滤渣置于防爆水浴烘箱中80℃干燥6小时，即得到聚乙烯。其中，本实施例提取的聚乙烯的纯度为90%以上。

（2）按照如下各组分的质量份数称取原料：聚乙烯80份、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物19份、聚对苯二甲酸乙二酯10份、GW-1401增粘树脂5份、GW-1402增粘树脂11份、GW-1403增粘树脂14份、滑石3份、高岭土8份及粉煤灰6份。其中，聚乙烯为步骤（1）中提取的聚乙烯，根据步骤（1）提取的聚乙烯的含量按照上述组分中聚乙烯的份数称取。

（3）将聚乙烯与苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物混合均匀，采用单螺杆子母造粒机熔融造粒，得到聚乙烯与苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物的混合粒，其中，混合粒的直径4毫米，长度为1毫米。

（4）将上述混合粒与聚对苯二甲酸乙二酯、GW-1401增粘树脂、GW-1402增粘树脂、GW-1403增粘树脂、滑石、高岭土及粉煤灰混合，采用双螺杆挤出机熔融挤出，得到本实施例的沥青混合料改性剂。

按照质量为0.5%，将本实施例得到的沥青混合料改性剂，按照JTGF40-2004行业标准以70号沥青为基质沥青添加到沥青混合料中，级配以密级配SMA-13，得到的改性的沥青混合料的路用性能检测的数据见表1。

实施例4

本实施例的沥青混合料改性剂的制备如下：

（1）从白色垃圾中提取聚乙烯：回收并分类白色垃圾，通过目测找出聚乙烯白色垃圾，然后将其送入带水破碎机进行破碎，将其切碎成面积为0.03m²的碎片，切碎后的带水的碎片通过传输带送入清洗槽清洗，经再次滚动清洗，然后将清洗后的聚乙烯白色垃圾的碎片用甩干机甩干，然后晒干。取1000g聚乙烯白色垃圾的碎片置于反应釜中，加入二甲苯、氯仿、四氢萘和十氢萘的混合溶液，其中，二甲苯、氯仿、四氢萘和十氢萘的体积比为5:1:1:1，共计5000g；将反应釜温度调至140℃，并以85转/分钟进行搅拌45分钟，至溶解得到含聚乙烯的有机溶液。然后从添料口加入与含聚乙烯的有机溶液等量的碳酸氢钙粉，并以100转/分钟进行搅拌30分钟，冷却到20℃得到混合物凝胶；将该混合物凝胶用粉碎机进行粉碎，碎成粉状；然后将该粉状物质于循环水蒸气蒸馏装置中蒸馏，直至去除二甲苯、氯仿、四氢萘和十氢萘，冷却后，加水清洗，去除沉淀的磷酸钙，再加水过滤分离，得到的滤渣置于防爆水浴烘箱中80℃干燥6小时，即得到聚乙烯。其中，本实施例提取的聚乙烯的纯度为90%以上。

（2）按照如下各组分的质量份数称取原料：聚乙烯90份、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物16份、聚对苯二甲酸乙二酯9份、GW-1402增粘树脂35份、云母粉4份、二氧化硅7份、石棉3份、木粉2份及粉末纤维素3份。其中，聚乙烯为步骤（1）中提取的聚乙烯，根据步骤（1）提取的聚乙烯的含量按照上述组分中聚乙烯的份数称取。

（3）将聚乙烯与苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物混合均匀，采用单螺杆子母造粒机熔融造粒，得到聚乙烯与苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物的混合粒，其中，混合粒的直径1毫米，长度为10毫米。

（4）将上述混合粒与聚对苯二甲酸乙二酯、GW-1402增粘树脂、云母粉、二氧化硅、石棉、木粉及粉末纤维素混合，采用双螺杆挤出机熔融挤出，得到本实施例的沥青混合料改性剂。

按照质量为0.4%，将本实施例得到的沥青混合料改性剂，按照JTGF40-2004行业标准以70号沥青为基质沥青添加到沥青混合料中，级配以密级配SMA-13，得到的改性的沥青混合料的路用性能检测的数据见表1。

实施例5

本实施例的沥青混合料改性剂的制备如下：

（1）从白色垃圾中提取聚乙烯：回收并分类白色垃圾，通过目测找出聚乙烯白色垃圾，然后将其送入带水破碎机进行破碎，将其切碎成面积为0.01m²的碎片，切碎后的带水的碎片通过传输带送入清洗槽清洗，经再次滚动清洗，然后将清洗后的聚乙烯白色垃圾的碎片用甩干机甩干，然后晒干。取1000g聚乙烯白色垃圾的碎片置于反应釜中，加入二甲苯和氯仿的混合溶液，其中二甲苯与氯仿的体积比为4:2，共计5000g；将反应釜温度调至150℃，并以90转/分钟进行搅拌40分钟至溶解，得到含聚乙烯的有机溶液。然后从添料口加入与含聚乙烯的有机溶液等量的硫酸钙粉，并以100转/分钟进行搅拌30分钟，冷却到10℃得到混合物凝胶；将该混合物凝胶用粉碎机进行粉碎，碎成粉状；然后将该粉状物质于循环水蒸气蒸馏装置中蒸馏，直至去除二甲苯和氯仿，冷却后，加水清洗，去除沉淀的硫酸钙，再经加水过滤分离，得到的滤渣置于防爆水浴烘箱中60℃干燥8小时，即得到聚乙烯。其中，本实施例提取的聚乙烯的纯度为90%以上。

（2）按照如下各组分的质量份数称取原料：聚乙烯100份、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物15份、聚对苯二甲酸乙二酯8份、GW-1403增粘树脂40份、云母粉5份、滑石3份、高岭土5份、石棉3份及粉末纤维素4份。其中，聚乙烯为步骤（1）中提取的聚乙烯，根据步骤（1）提取的聚乙烯的含量按照上述组分中聚乙烯的份数称取。

（3）将聚乙烯与苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物混合均匀，采用单螺杆子母造粒机熔融造粒，得到聚乙烯与苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物的混合粒，其中，混合粒的直径1毫米，长度为10毫米。

（4）将上述混合粒与聚对苯二甲酸乙二酯、GW-1403增粘树脂、云母粉、滑石、高岭土、石棉及粉末纤维素混合，采用双螺杆挤出机熔融挤出，得到本实施例的沥青混合料改性剂。

按照质量为0.3%，将本实施例得到的沥青混合料改性剂，按照JTGF40-2004行业标准以70号沥青为基质沥青添加到沥青混合料中，级配以密级配SMA-13，得到的改性的沥青混合料的路用性能检测的数据见表1。

表1表示的是实施例1～实施例5制备得到的沥青混合料改性剂，按照JTGF40-2004行业标准以70号沥青为基质沥青添加到沥青混合料中，级配以密级配SMA-13得到的改性的沥青混合料及传统的SBS改性沥青混合料的路用性能检测的数据。

表1

从表1中可以得知，实施例1～实施例5制备的沥青混合料改性剂改性后的沥青混合料的马歇尔稳定度、车辙动稳定度、浸水马歇尔残留稳定度及冻融劈裂残留稳定度均明显高于JTG F40-2004国家规范要求，且高于传统的SBS改性沥青混合料，说明本发明中的沥青混合料改性剂具有很好的热稳定性、抗裂变形的能力、抗车辙性能以及抗冻性能，即本发明中的沥青混合料改性剂能够有效地改善沥青混合料的路用性能。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种沥青混合料改性剂，其特征在于，包括如下质量份数的组分：聚乙烯为60～100份，苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物为15～20份，聚对苯二甲酸乙二酯为8～15份，增粘树脂20～40份，以及填充剂为15～20份。

2.根据权利要求1所述的沥青混合料改性剂，其特征在于，所述填充剂为云母粉、陶土、滑石、高岭土、粉煤灰、二氧化硅、石棉、木粉及粉末纤维素中的至少一种；所述增粘树脂为GW-1401、GW-1402、GW-1403增粘树脂中的至少一种。

3.一种沥青混合料改性剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

按照如下各组分的质量份数称取原料：聚乙烯60～100份、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物15～20份、聚对苯二甲酸乙二酯8～15份、增粘树脂20～40份及填充剂15～20份；

将所述聚乙烯与所述苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物混合，熔融造粒，得到所述聚乙烯与所述苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物的混合粒；及

将所述混合粒与所述聚对苯二甲酸乙二酯、增粘树脂及填充剂混合，熔融挤出，得到沥青混合料改性剂。

4.根据权利要求3所述的沥青混合料改性剂的制备方法，其特征在于，还包括从白色垃圾中提取所述聚乙烯的步骤，从所述白色垃圾中提取所述聚乙烯的步骤包括：将所述白色垃圾破碎成碎片；将有机溶剂加入到所述碎片中，在140℃～160℃下搅拌至溶解，得到含聚乙烯的有机溶液，接着加入与所述含聚乙烯的有机溶液等质量的凝固剂，继续搅拌30分钟～40分钟后，冷却至10℃～35℃，得到混合物凝胶，所述有机溶剂为甲苯、二甲苯、氯仿、四氢萘及十氢萘中的两种或两种以上混合形成的混合液；接着将所述混合物凝胶粉碎，然后蒸馏去除有机溶剂，再经加水清洗和过滤分离，得到聚乙烯。

5.根据权利要求4所述的沥青混合料改性剂的制备方法，其特征在于，所述凝固剂为硫酸钙、碳酸钙、碳酸氢钙、磷酸钙或聚乙烯。

6.根据权利要求4所述的沥青混合料改性剂的制备方法，其特征在于，所述碎片的面积为0.01平方米～0.04平方米。

7.根据权利要求3所述的沥青混合料改性剂的制备方法，其特征在于，所述聚乙烯与所述苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物混合后的混合物熔融造粒采用的设备为单螺杆子母造粒机。

8.根据权利要求3所述的沥青混合料改性剂的制备方法，其特征在于，所述混合粒的直径为1毫米～4毫米，长度为1毫米～10毫米。

9.根据权利要求3所述的沥青混合料改性剂的制备方法，其特征在于，所述混合粒与所述聚对苯二甲酸乙二酯、增粘树脂及填充剂混合后的混合物熔融挤出采用的设备为双螺杆挤出机。

10.根据权利要求3所述的沥青混合料改性剂的制备方法，其特征在于，所述填充剂为云母粉、陶土、滑石、高岭土、粉煤灰、二氧化硅、石棉、木粉及粉末纤维素中的至少一种；所述增粘树脂为GW-1401、GW-1402、GW-1403增粘树脂中的至少一种。

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