CN105037948A

CN105037948A - 一种提高沥青路面抗车辙性能的联构型稳道剂及其制备方法

Info

Publication number: CN105037948A
Application number: CN201510580195.6A
Authority: CN
Inventors: 孟勇军; 杨斌; 蒋允田; 毛明亮; 李方念; 邵明明; 程维
Original assignee: Guangxi University
Current assignee: Guangxi University
Priority date: 2015-09-14
Filing date: 2015-09-14
Publication date: 2015-11-11

Abstract

本发明公开了一种提高沥青路面抗车辙性能的联构型稳道剂及其制备方法，包括A组分和B组分，其中A组分由20～40份聚苯乙烯(PS)，20～40份高密度聚乙烯(HDPE)组成；B组分由80～90份高聚物聚丙烯(PP)组成；其中A、B之间的质量组分比例为：1∶9～1∶5。制备方法为先将A组分和B组分制成粒径为2～3.5mm颗粒状后按比例1∶9～1∶5充分混合均匀后制得。本发明的提高沥青路面抗车辙性能的联构型稳道剂具有价格低廉，生产工艺简单，施工简便易行，易于存储等诸多优点，市场应用前景广阔。

Description

一种提高沥青路面抗车辙性能的联构型稳道剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种提高沥青路面抗车辙性能的联构型稳道剂及其制备方法，隶属道路材料技术领域。

背景技术

目前，沥青路面在我国的道路建设中应用非常广泛，现在我国建成的高等级公路95％以上都是采用沥青路面。沥青路面具有行车稳定性好、施工工期短、养护维修简便等诸多优点。但沥青作为一种典型的粘弹性材料，对温度的敏感性较大。夏季持续性高温、车辆超载严重以及路面长大纵坡等使得路面车辙现象严重。车辙的出现会使路面使用性能大大降低，严重影响路面的使用质量和服务寿命，具体表现为：①影响了路面的平整度，导致行车舒适性降低；②使轮迹带沥青层厚度减薄，降低了面层以及路面结构的整体强度，也由此进一步引起裂缝、坑槽等其它路面破坏；③存在较大辙槽的路段，车辆变向难以控制，影响行驶的安全性；④雨天时路表排水不畅，行驶车辆易发生漂滑而影响高速行车的安全。因此，防止车辙病害已成为亟需解决的问题。

为了提高沥青路面的抗车辙性能，国内外通过采用在沥青混合料中掺加抗车辙剂来提高沥青路面的高温稳定性。常用的抗车辙剂有路孚8000，domix等，这些抗车辙剂虽然也能提高沥青路面的抗车辙性能，但有市场价格昂贵及制作工艺复杂等缺点，且动稳定度基本在4000-6000(次/mm)，提升效果不明显。而本发明的联构型稳道剂是一种新型的抗车辙剂，可以显著改善沥青路面的抗车辙性能，60℃动稳定度DS＞10000(次/mm)，远远大于规范要求，提高了沥青路面的路用性能，且施工简便又经济节约。

发明内容

本发明就是针对传统抗车辙改性剂材料价格昂贵及施工复杂等不足，提出一种新型抗车辙改性剂-联构型稳道剂，以及其制备方法。

为实现上述目的，本发明专利采用如下技术方案：

一种提高沥青路面抗车辙性能的联构型稳道剂，其特征是：包括A组分和B组分，其中：

A组分由两种质量成分组成：普通聚苯乙烯(PS)20～40份，高密度聚乙烯(HDPE)20～40份；

B组分为高聚物聚丙烯(PP)，质量组分为80～90份；

其中A、B之间的质量组分比例为：1∶9～1∶5。

所述的普通聚苯乙烯PS具有电绝缘性能好，易着色，加工流动性好，刚性好及耐化学腐蚀性好等优点；

所述的高密度聚乙烯(HDPE)，是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂，能提高软化点温度和热变形温度。

所述的高聚物聚丙烯(PP)，是一种半结晶的热塑性塑料，具有较高的耐冲击性，添加后能显著提高路面变形后的弹性恢复功能，从而显著提高抗车辙性能。

本发明是按照以下步骤得以完成的：

1.将20～40份聚苯乙烯(PS)和20～40份高密度聚乙烯(HDPE)均加热至熔融状态并充分混合，混合均匀后冷却使可塑成边长为2～3.5mm的长条状，并对长条进行切割，长度也控制在2～3.5mm。

2.将80～90份高聚物聚丙烯(PP)加热至熔融状态并冷却可塑成边长为2～3.5mm的长条状，并对长条进行切割，长度也控制在2～3.5mm。

3.将步骤1和2制成的A组分和B组分按照比例为1∶9～1∶5进行混合即可制得抗车辙型联构型稳道剂。

本发明产品的作用机理可以从以下4个方面解释：

1)嵌挤作用

联构型稳道剂在施工过程中由于高温的作用而软化，这些微粒在碾压过程中热成型，相当于具有高粘附性的单一粒径细集料填充嵌挤到了集料骨架中的空隙，增加了沥青混合料结构的骨架作用，加强了混合料之间的相互作用力，使混合料之间更加紧密，降低了成型路面的渗透性，同时增加了沥青混合料承受荷载的能力。

2)加筋作用

由于联构型稳道剂中聚合物形成的微结晶区具有相当的劲度，它在拌和过程中部分拉丝成塑料纤维，在集料骨架内搭桥交联而形成纤维加筋作用。由于聚合物纤维的存在，它在胶结料中形成网状，加强了沥青矿粉胶结料体系相互作用和整体性。

3)胶结作用

抗车辙剂投入沥青混合料的拌和锅中，在170～180℃的温度下，首先通过与矿料干拌，使它软化，继续加入沥青拌和，抗车辙剂颗粒与沥青形成胶结作用，使沥青性能得到改善.提高了沥青的软化点；降低了对温度的敏感性；增加了沥青与矿料的粘附能力。

4)变形恢复作用

抗车辙剂的弹性成分在较高温度时具有使路面的变形部分弹性恢复的功能，因而降低了成型沥青路面的永久变形。

本发明产品的积极效果在于：产品价组成物价格低廉，生产工艺简单，施工简便易行，易于存储，且加入联构型稳道剂后沥青混合料的60℃动稳定度DS＞10000(次/mm)，远远大于规范规定的重交通沥青路面动稳定度(2800次/mm)，路面抗车辙性能得到显著提高，极具推广应用的价值。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中，在不背离本发明的技术解决方案前提下，对本发明所作的本领域普通技术人员容易实现的任何改动或改变都将落入本发明的权利要求范围之内。

实例1

A组分：

聚苯乙烯(PS)20份

高密度聚乙烯(HDPE)30份

B组分：

高聚物聚丙烯(PP)80份

制作步骤如下：

1.将20份聚苯乙烯(PS)和30份高密度聚乙烯(HDPE)均加热至熔融状态并充分混合并调成红色，混合均匀后冷却使可塑成边长为2mm的长条状，并对长条进行切割，长度也控制在2mm。

2.将80份高聚物聚丙烯(PP)加热至熔融状态调成黑色并冷却可塑成边长为2mm的长条状，并对长条进行切割，长度也控制在2mm。

3.将步骤1和2制成的A组分和B组分按照比例为1∶9进行混合即可制得抗车辙型联构型稳道剂。

实例2

A组分：

聚苯乙烯(PS)30份

高密度聚乙烯(HDPE)40份

B组分：

高聚物聚丙烯85份

制作步骤如下：

1.将30份聚苯乙烯(PS)和40份高密度聚乙烯(HDPE)均加热至熔融状态并充分混合并调成绿色，混合均匀后冷却使可塑成边长为3mm的长条状，并对长条进行切割，长度也控制在3mm。

2.将85份高聚物聚丙烯(PP)加热至熔融状态调成黑色并冷却可塑成边长为3mm的长条状，并对长条进行切割，长度也控制在3mm。

3.将步骤1和2制成的A组分和B组分按照比例为1∶7进行混合即可制得抗车辙型联构型稳道剂。

实例3

A组分：

聚苯乙烯(PS)30份

高密度聚乙烯(HDPE)30份

B组分：

高聚物聚丙烯90份

制作步骤如下：

1.将30份聚苯乙烯(PS)和30份高密度聚乙烯(HDPE)均加热至熔融状态并充分混合并调成黄色，混合均匀后冷却使可塑成边长为2.5mm的长条状，并对长条进行切割，长度也控制在2.5mm。

2.将90份高聚物聚丙烯(PP)加热至熔融状态调成黑色并冷却可塑成边长为2.5mm的长条状，并对长条进行切割，长度也控制在2.5mm。

3.将步骤1和2制成的A组分和B组分按照比例为1∶5进行混合即可制得抗车辙型联构型稳道剂。

实例1、2、3制得的联构型稳道剂的技术指标及加入该联构型稳道剂后的沥青混合料的力学指标如下表1：

表1联构型稳道剂的技术参数以及加入稳道剂后的沥青混合料的力学指标

Claims

1.一种提高沥青路面抗车辙性能的联构型稳道剂，其特征在于：包括A组分和B组分，其中：

A组分由两种质量成分组成：聚苯乙烯(PS)20～40份，高密度聚乙烯(HDPE)20～40份；

B组分为高聚物聚丙烯(PP)，质量组分为80～90份；

其中A、B之间的质量组分比例为：1∶9～1∶5。

2.一种权利要求1所述的联构型稳道剂的制备方法，其特征在于：先将A组分和B组分制成颗粒状后按比例1∶9～1∶5充分混合均匀后制得。

3.按照权利要求1和2的提高沥青路面抗车辙性能的联构型稳道剂，其特征在于：形状为颗粒状，粒径为2～3.5mm，软化点≥140℃。

4.按照权利要求1和2的提高沥青路面抗车辙性能的联构型稳道剂，其特征在于：联构型稳道剂的掺量为沥青混合料重量比的0.3％～0.5％。

5.按照按照权利要求1～4的提高沥青路面抗车辙性能的联构型稳道剂，其特征在于：添加联构型稳道剂后的沥青混合料的60℃动稳定度DS达到10000次/mm以上。