CN103756340B - 一种沥青改性剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种沥青改性剂，由以下重量百分比的组分组成：聚乙烯树脂20%-30%，棕榈酸30-50%，硬脂酰胺30-50%。该改性剂克服现有改性剂和改性沥青的不足，可显著改善沥青性能，具有很好的稳定性，软化点高、针入度低；易拌和，不离析，分散性能好，耐酸、耐碱、防水性能十分优越。

Description

一种沥青改性剂及其制备方法

技术领域

本发明属于建筑材料(沥青路面材料)领域，具体涉及一种沥青改性剂,对基础沥青各项指标进行改良的材料。

背景技术

目前，沥青路面越来越普及，相对于水泥路面，可减噪、不积水等优点，但沥青路面主要存在着夏天路面软化、泛油，车辙严重并有波浪、拥包，冬天低温开裂等问题。为了改善沥青路面的质量，沥青改性剂在改性沥青中得到越来越广泛的应用。在现有技术中，国内采用最多的沥青改性剂是SBS、SBR，但是这两者在使用时都不易与沥青相容，需要特殊的剪切设备和较高的能源消耗，且施工和易性差，施工时产生很多废烟、废气，造成环境污染，危害操作工人身体健康，同时冷却速度慢，施工时间长，不能短时间开放交通。

中国专利CN101041744公开了一种沥青改性剂，其主要采用聚丙烯20～30重量％，环氧树脂3～10重量％，聚乙烯8～10重量％，硬脂酸8～10重量％，乙撑双硬脂酰胺40～60重量％，将上述组分在常温下混合，搅拌10～15分钟即为成品,但该改性剂成本高,不经济，改性沥青软化点仅85左右。

发明内容

本发明的目的在于的提供了一种沥青改性剂，该改性剂克服现有改性剂和改性沥青的不足，可显著改善沥青性能，具有很好的稳定性，软化点高、针入度低；易拌和，不离析，分散性能好，耐酸、耐碱、防水性能十分优越；有利于沥青混凝土的回收和再生，同时用于路面维护也省时、省力、方便、快速。

为实现本发明的目的，提供一种沥青改性剂，该改性剂由聚乙烯树脂20％-30％，棕榈酸30-50％，硬脂酰胺30-50％,均为重量百分比。

本发明的另一目的，提供了一种制备沥青改性剂的方法，包括将重量百分比的聚乙烯树脂20％-30％，棕榈酸30-50％，硬脂酰胺30-50％混合，常温下搅拌5-10分钟即得。

本发明的又一目的，提供了本发明的沥青改性剂用于制造改性沥青的用途。

另一方面，本发明还提供了一种改性沥青，包含本发明的沥青改性剂和沥青，其中，沥青改性剂的重量为沥青重量的1-3％。

本发明的沥青改性剂用于改性沥青，与已有技术相比具有以下优点：

本发明的沥青改性剂的熔点从100-146℃左右，在加热条件下，它仅需简单机械搅拌，即可稳定地分散于沥青之中，中面层均能使用，改性效果功能强大，适合于各种基质沥青的改性，既可单独添加使用，也可和其他改性剂(如SBS，SBR等)复合使用。并还具有以下特性：

◆适用于所有石油沥青，掺入量低，效果好；加1-2％就起到降粘改性效果,降粘效果极其显著。

◆易拌和，不离析，无需特殊设备；分散性能好；耐酸、耐碱、耐油、耐磨，防水性能十分优越。

◆显著提高沥青的高温性能，明显提高软化点，降低针入度，大提高动稳定度，无毒无害。

◆显著提高路面的抗变形能力，降低车辙，防止波浪、拥包现象；

◆显著提高沥青在60℃下的粘度，同时降低其在135℃下的粘度，抗粘、抗结块效果极佳。

◆显著改善沥青混合料的施工和易性，减少毒害烟尘的排放，节能环保。

◆提高沥青对集料的附着力，投入少、收效快，抗紫外线功能强大。

◆明显提高混合料的压实度，减少空隙率，消除潜在的车辙。

◆降低能量消耗，提高工效，延长道路寿命，降低综合造路成本；

除以上特性外，还具有如下特点：

1、常规改性剂制得的改性沥青软化点不会大于80，即在改善沥青高温性能上不明显，也就是高温稳定性效果不够突出，易出现车辙和拥包。而本发明的改性剂采用与常规改性剂相同的量，即沥青质量的3％,就可以使沥青的软化点能轻松达到90以上，沥青软化点得到显著提高。其他改性剂的沥青软化点一般只能达到75以内。

2、添加沥青质量的1-3％的本发明的改性剂，所制得的混合料在无需单独添加抗剥落剂的条件下仍具有抗剥落的功能，这样可以进一步减少了成本。而采用像SBS类的改性剂，混合料必需单独添加抗剥落剂，才具有抗剥落效果。

3、本发明的改性剂可根据拌合站出料情况现场加入，进行现场改性，非常方便，避免了长距离的拌合站，改性沥青长距离运输易出现离析的问题。同时可防止改性沥青不断的升温和降温，降低改性功能。

4、本发明的改性剂，当其用量为沥青质量的2％，其改性沥青还可以作为橡胶沥青混凝土或浇筑式沥青混凝土的降粘剂，可提高特殊铺装施工的压实度。

5、SBS改性剂与本发明的改性剂用于改性沥青的综合成本分析对比

本发明的改性剂总体有益效果∶掺入量为沥青用量3％的PE类STK改性剂，即可将沥青软化点提高到95℃以上，并提高混合料的动稳定度一倍以上，同时可降低混合料的拌和温度30℃左右，提高压实度并可减少碾压次数，提高工效，降低能量消耗。以一吨改性沥青计算，使用STK可节约400元左右；每吨沥青混合料可节约30元左右。以铺筑面层4cm厚路面来计算，使用STK改性沥青比使用SBS改性沥青每平方米至少可节约2.5元左右。

具体实施方式

以下实施例用于进一步阐明和理解本发明，但不以此限制本发明的范围。

下述实施例中其组分配比是按重量百分数计。

实施例1

1A改性剂配方：

制备工艺：

将配方比的聚乙烯树脂、棕榈酸、硬脂酰胺依次在常温下投入搅拌缸中，搅拌5～10分钟后，转速为100～110转/分钟，即为沥青改性剂成品。

1B改性沥青

在基础沥青中加入沥青重量3％的上述1A所得沥青改性剂，然后搅拌，搅拌温度150℃，搅拌时间30-35分钟，即可制成混合均匀、优质的改性沥青。使用：

然后将制成的改型沥青与集料如花岗岩、石灰石、砂拌和，其拌和方法可参照普通沥青进行，但拌和温度应在150℃左右，改性沥青混合料的摊铺和碾压条件应根据实际情况由实验确定，但一般可参照常规沥青混合料的规定进行。

实施例2

2A改性剂配方

制备工艺：

将配方比的聚乙烯树脂、棕榈酸、硬脂酰胺依次在常温下投入搅拌缸中，搅拌5～10分钟后，转速为100～110转/分钟，即为沥青改性剂成品。

2B改性沥青

在基础沥青中加入沥青重量1％的上述2A所得沥青改性剂，然后搅拌，搅拌温度145℃，搅拌时间50-60分钟，即可制成混合均匀、优质的改性沥青。使用：然后将制成的改型沥青与集料如花岗岩、石灰石、砂拌和，其拌和方法可参照普通沥青进行，但拌和温度应在150℃左右，改性沥青混合料的摊铺和碾压条件应根据实际情况由实验确定，但一般可参照常规沥青混合料的规定进行。

实施例3

3A改性剂配方

制备工艺：

将配方比的聚乙烯树脂、棕榈酸、硬脂酰胺依次在常温下投入搅拌缸中，搅拌5～10分钟后，转速为100～110转/分钟，即为沥青改性剂成品。

3B改性沥青

在基础沥青中加入沥青重量2％的上述3A所得沥青改性剂，然后搅拌，搅拌温度145-150℃，搅拌时间40-50分钟，即可制成混合均匀、优质的改性沥青。

使用：

然后将制成的改型沥青与集料如花岗岩、石灰石、砂拌和，其拌和方法可参照普通沥青进行，但拌和温度应在150℃左右，改性沥青混合料的摊铺和碾压条件应根据实际情况由实验确定，但一般可参照常规沥青混合料的规定进行。

实施例4

4A改性剂配方

制备工艺：

将配方比的聚乙烯树脂、棕榈酸、硬脂酰胺依次在常温下投入搅拌缸中，搅拌5～10分钟后，转速为100～110转/分钟，即为沥青改性剂成品。

4B改性沥青

在基础沥青中加入沥青重量3％的上述4A所得沥青改性剂，然后搅拌，搅拌温度145-150℃，搅拌时间40-50分钟，即可制成混合均匀、优质的改性沥青。

实施例5改性沥青性能测试

测试方法：按照JTGF40-2004中记载的方法测试实施例1-4的改性沥青的技术指标和性能。结果见表1

表1实施1-4的改性沥青主要技术指标

用实施例1的改性沥青加入碎石或细粒集料分别制成AC-16沥青混混凝土混合料和SMA-13细粒式沥青混凝土，测定其性能。结果见表2

表2实施例1的改性沥青混合料的性能指标

本发明的新型沥青改性材料，性能上可替代广泛使用的SBS，并且改性沥青的工艺简单易操作，避免了制造SBS改性沥青需高温加热、高速分散剪切的专用设备。该沥青改性剂适合于各种基质沥青的改性，既可单独添加使用，也可和其他改性剂(如SBS，SBR等)复合使用。添加1-3％重量比的本发明的改性剂后改性沥青符合聚合物改性沥青符合Ⅲ-C技术要求。

Claims (5)

1.一种沥青改性剂，由以下重量百分比的组分组成：聚乙烯树脂20%-30%，棕榈酸30-50%，硬脂酰胺30-50%。

2.权利要求1的改性剂用于制造改性沥青的用途。

3.一种改性沥青，包括权利要求1的沥青改性剂和沥青。

4.如权利要求3的改性沥青，改性剂的重量为沥青重量的1-3%。

5.一种制备沥青改性剂的方法，将重量百分比的聚乙烯树脂20%-30%，棕榈酸30-50%，硬脂酰胺30-50%混合，常温下搅拌5-10分钟即得。