CN106915916B - 一种沥青混凝土温拌抗辙裂剂的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及到一种沥青混凝土温拌抗辙裂剂的制备方法。所述制备方法的具体步骤为：将蜡、树脂和交联剂在反应釜内充分混合，得到改性混合物；然后将表面活性剂，增塑剂和助剂添加到上述改性混合物中，进行融溶共混，然后经造粒塔或回转带式冷凝造粒机造粒，得到温拌抗辙裂剂。与现有技术相比，本发明操作简单，易于工业化生成，不仅有助于降低沥青混凝土的拌和温度和压实温度，减少有害气体的排放，而且同时提高沥青混凝土的耐湿性和对沥青起到高温降粘、低温增粘的作用；所制得的温拌抗辙裂剂能显著提高沥青的软化点、延度和60度粘度，在降低拌和和摊铺温度的同时，提高沥青混凝土抗车辙性能、低温抗裂性能和抗水损害性能。

Description

一种沥青混凝土温拌抗辙裂剂的制备方法

技术领域

本发明属于沥青混凝土添加剂技术领域，具体来说，涉及到一种沥青混凝土温拌抗辙裂剂的制备方法。

背景技术

热拌沥青混合料普通沥青拌合温度在160度左右，改性的则在180度左右，热拌条件下沥青温度过高会加速老化，影响路面性能，而且沥青在加热过程中会排出有毒气体，温度越高排出的越多。而温拌沥青混合料主要通过一定的技术措施使得沥青能够在相对较低的温度下很好地裹覆在集料上，具有良好的粘结和润滑作用，从而使沥青能在相对较低的温度下进行拌和及施工，同时保持混合料使用性能不低于HMA。目前市场上，以减少压实和拌和温度的混合技术被称为温拌沥青混合料。

以减少拌和和摊铺温度的技术可以大致分为三类：第一类为产品，如沙索公司国际推广的以费托蜡为主体材料的Sasobit产品，这是一种粘性流动改进剂，降低混合料中集料的粘度，从而降低拌和与压实温度。但是菲舍尔托蜡是一种塑性材料有沥青混合料的低温脆化和随之而来的疲劳开裂的弯曲梁流变仪问题。第二类是将一定量的水引入到混合料中。当沥青或混合料的温度高于水的沸点时，水分蒸发，从而使沥青发泡，从而大大增加了沥青的表面积，发泡过程降低了聚合混合物的粘度，从而有助于产生在降低的温度下，这有利于在低于正常温度下的摊铺的骨料混合物。但是由于水是故意引入到挥毫落纸，这些技术需要一些修改的热混合工厂。这些水分发泡技术的问题是未知的长期影响水分的损害。第三类是通过对设备的改进，允许在低于正常的温度下拌和和铺设混合料。

低温施工都会有个水稳定性问题，温度低了，沥青混合料的流动性降低，不好压实，压实度不足，压实后空隙率过大，易发生水损害。而且目前温拌剂的功能单一，在满足温拌的同时很难兼顾沥青混合料的高、低温和水损害性能。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种操作简单，易于工业化生成，有害气体排放少的沥青混凝土温拌抗辙裂剂的制备方法。

本发明所述的一种沥青混凝土温拌抗辙裂剂的制备方法，所述制备方法的具体步骤为：1)将90-100质量份蜡，5-10质量份树脂和1-2质量份交联剂在160℃的反应釜内充分混合，并反应30min，得到改性混合物；2)然后将3-10质量份表面活性剂，1-5质量份增塑剂和1-3质量份助剂添加到上述改性混合物中，进行融溶共混，控制温度在135-140℃，然后经造粒塔或回转带式冷凝造粒机造粒，得到温拌抗辙裂剂。

本发明所述的一种沥青混凝土温拌抗辙裂剂的制备方法，所述步骤1)中的蜡为改性聚乙烯蜡，氧化聚乙烯蜡，环氧接枝聚乙烯蜡，费托蜡，酰胺蜡或马来酸酐改性聚乙烯蜡的一种或几种。

本发明所述的一种沥青混凝土温拌抗辙裂剂的制备方法，所述步骤1)中的树脂为热熔EVA，石油树脂，松香酸的一种或几种。

本发明所述的一种沥青混凝土温拌抗辙裂剂的制备方法，所述步骤1)中的交联剂为过氧化氢二异丙苯，过氧化二异丙苯，2-乙基-4甲基咪唑，四气邻苯二甲酸酐或硫。

本发明所述的一种沥青混凝土温拌抗辙裂剂的制备方法，所述步骤1)中反应釜的温度控制在135-160℃。

本发明所述的一种沥青混凝土温拌抗辙裂剂的制备方法，所述步骤1)中蜡的熔点是90℃-125℃，135℃的粘度在10-40CPS。

本发明所述的一种沥青混凝土温拌抗辙裂剂的制备方法，所述步骤2)中的表面活性剂为胺，多胺，酰胺基胺，牛脂胺，脂肪三丙胺，N，N二亚甲基双酰胺，氢化牛脂胺，脂肪酰胺的一种或几种。

本发明所述的一种沥青混凝土温拌抗辙裂剂的制备方法，所述步骤2)中的增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯，邻苯二甲酸二丁酯，己二酸酯，柠檬酸酯，正丁醇或丙三醇的一种或几种。

本发明所述的一种沥青混凝土温拌抗辙裂剂的制备方法，所述步骤2)中的助剂为妥尔油，浮油沥青，植物油或动物油。

本发明所述沥青混凝土温拌抗辙裂剂的制备方法制得的沥青混凝土温拌抗辙裂剂具有以下特点：

1)温拌：有助于降低热拌生产和压实温度，作为温拌抗辙裂剂能够降低粘度，提高了沥青的流动性能和骨料表面的粘附能力，与普通沥青混合料相比，拌和温度降低20-40℃。

2)增粘：作为粘附性和粘合性改性剂，它提高了混合料的抗湿性，而且同时提高混合料的耐湿性。在混合料中起到增粘剂和抗剥落的效果，显著改善沥青混合的水稳定性。

3)改性：温拌抗辙裂剂中的其它功能性成分，能够与沥青中的不饱和烃发生聚合或交联，形成交联网状结构，这种网络状结构限制了沥青间的流动性，显著提高沥青混合料力学性能、抗车辙性能和低温抗裂性能，延长沥青路面使用寿命。

4)减排。能有效降低施工过程中二氧化碳等废气物的排放。

与现有技术相比，本发明所述沥青混凝土温拌抗辙裂剂的制备方法具有以下有益效果：

1)与普通沥青混合料相比，拌和温度降低20-40℃，易于拌和、摊铺和碾压，能有效降低施工过程中二氧化碳等废气物的排放，可在不增加成本的前提下显著提高沥青的软化点、延度和60度粘度，改善沥青混合料抗水损害性能、抗车辙性能和低温抗裂性能，延长沥青路面使用寿命。

2)温拌抗辙裂剂对路表和环境温度的要求相对低，路面施工季节和日施工时间延长，比热拌混合料更适合冬季和夜间施工。

3)减少有害气体以及粉尘的排放量，能有效降低施工过程中二氧化碳等废气物的排放，降低环境污染、改善工人工作环境质量。

4)工艺方法流程简单，减少了很多加工程序，可操作性强；设备及原料成本低廉；操作工艺条件缓和，整个工艺过程温度有较大程度的降低，从而有效降低了生产中的安全隐患，适合工业化生产，经济效益十分显著。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明所述沥青混凝土温拌抗辙裂剂的制备方法做进一步说明，但是本发明的保护范围并不限于此。

实施例1

1)将80质量份改性聚乙烯蜡，10质量份氧化聚乙烯蜡，5质量份费托蜡和5质量份热熔EVA和1质量份过氧化氢二异丙苯，在160℃的反应釜内充分混合，并反应30min，得到改性混合物；

2)然后将3质量份乙二胺，5质量份牛脂胺，1质量份己二酸酯，4质量份正丁醇和1质量份妥尔油添加到上述混合物中，进行融溶共混，控制温度在135-140℃，然后经造粒塔，得到温拌抗辙裂剂。

实施例2

1)将85质量份改性聚乙烯蜡，10质量份环氧化聚乙烯蜡，5质量份费托蜡和5质量份松香酸和1.5质量份过氧化氢二异丙苯，在160℃的反应釜内充分混合，并反应30min，得到改性混合物；

2)然后将2质量份脂肪丙三胺，8质量份脂肪酰胺，1质量份丙三醇，4质量份正丁醇和1质量份浮油沥青添加到上述混合物中，进行融溶共混，控制温度在135-140℃，然后经造粒塔，得到温拌抗辙裂剂。

实施例3

1)将85质量份改性聚乙烯蜡，10质量份环氧化聚乙烯蜡，5质量份费托蜡和5质量份松香酸和1.5质量份过氧化氢二异丙苯，在160℃的反应釜内充分混合，并反应30min，得到改性混合物；

2)然后将2质量份脂肪丙三胺，8质量份嘧霉胺乙酸盐，1质量份柠檬酸酯，4质量份正丁醇和1质量份浮油沥青添加到上述混合物中，进行融溶共混，控制温度在135-140℃，然后经造粒塔，得到温拌抗辙裂剂。

实施例4

1)将85质量份费托蜡，10质量份氧化聚乙烯蜡，5质量份酰胺蜡和5质量份石油树脂和1质量份过氧化氢二异丙苯，在160℃的反应釜内充分混合，并反应30min，得到改性混合物；

2)然后将2质量份丙三胺，3质量份酰胺基胺，5质量份氢化嘧霉胺乙酸盐，1质量份柠檬酸酯，4质量份邻苯二甲酸二辛酯和1质量份妥尔油添加到上述混合物中，进行融溶共混，控制温度在135-140℃，然后经造粒塔，得到温拌抗辙裂剂。

实施例5

1)将85质量份费托蜡，10质量份氧化聚乙烯蜡，5质量份酰胺蜡和5质量份石油树脂和1质量份过氧化氢二异丙苯，在160℃的反应釜内充分混合，并反应30min，得到改性混合物；

2)然后将2质量份丙三胺，3质量份酰胺基胺，5质量份氢化牛脂胺，1质量份邻苯二甲酸二丁酯，4质量份邻苯二甲酸二辛酯和1质量份妥尔油添加到上述混合物中，进行融溶共混，控制温度在135-140℃，然后经造粒塔，得到温拌抗辙裂剂。

实施例6

1)将80质量份费托蜡，5马来酸酐改性聚乙烯蜡，5质量份改性聚乙烯蜡，5质量份酰胺蜡和5质量份松香酸和1.5质量份过氧化氢二异丙苯，在160℃的反应釜内充分混合，并反应30min，得到改性混合物；

2)然后将3质量份丙三胺，3质量份N,N-二亚甲基双酰胺，4质量份牛脂胺，1质量份邻苯二甲酸二丁酯，4质量份柠檬酸酯和1质量份石油树脂添加到上述混合物中，进行融溶共混，控制温度在135-140℃，然后经造粒塔，得到温拌抗辙裂剂。

下表1是按沥青质量3％掺加本发明的温拌抗辙裂剂后，对沥青的改性效果。

表1实施例1-6制得改性沥青的测试结果如下

由上表可以看出，采用温拌抗辙裂剂改性沥青后，软化点明显增大，说明具有非常好的高温稳定性，既具有良好的高温抗车辙能力。同时保持了高温降粘效果，而且改性后的沥青粘度仍能满足相关技术的指标要求，有利于降低沥青混合料的低温脆性。

按我国《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ052-2000)标准，掺量为沥青混凝土质量2‰的本发明温拌抗辙裂剂后，所制备沥青混凝土试件的高、低温性能和抗水损害性能明显改善。

表2实施例1-6制得沥青混凝土温拌抗辙裂剂测试结果如下

与现有技术相比，本发明所述的一种沥青混凝土温拌抗辙裂剂的制备方法具有以下优点：提高沥青混凝土的耐湿性和改善沥青的高温降粘、低温增粘；有助于降低沥青混凝土的拌和温度和压实温度，减少有害气体的排放，拌和温度可降低20-40℃，易于拌和、摊铺和碾压；可显著提高沥青的软化点、延度和60度粘度，改善沥青混合料抗水损害性能、抗车辙性能和低温抗裂性能，延长沥青路面使用寿命；本发明方法操作简单，易于工业化生成，经济效益显著。

Claims (2)

1.一种沥青混凝土温拌抗辙裂剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法的具体步骤为：1）将90-100质量份蜡，5-10质量份树脂和1-2质量份交联剂在反应釜内充分混合，并反应30 min，得到改性混合物；2）然后将3-10质量份表面活性剂，1-5质量份增塑剂和1-3质量份助剂添加到上述改性混合物中，进行融溶共混，控制温度在135-140℃，然后经造粒塔或回转带式冷凝造粒机造粒，得到温拌抗辙裂剂；

所述步骤1）中的蜡为氧化聚乙烯蜡，环氧接枝聚乙烯蜡，费托蜡，酰胺蜡或马来酸酐改性聚乙烯蜡的一种或几种；

所述步骤1）中的树脂为热熔EVA，石油树脂，松香酸的一种或几种；

所述步骤1）中的交联剂为过氧化氢二异丙苯，过氧化二异丙苯，2-乙基-4-甲基咪唑或硫；

所述步骤1）中反应釜的温度控制在160℃；

所述步骤1）中蜡的熔点是90℃-125 ℃，135℃的粘度在10-40 CPS；

所述步骤2）中的表面活性剂为酰胺基胺，牛脂胺，脂肪三丙胺，N，N二亚甲基双酰胺，氢化牛脂胺，脂肪酰胺的一种或几种；

所述步骤2）中的助剂为妥尔油，浮油沥青，植物油或动物油。

2.根据权利要求1所述的沥青混凝土温拌抗辙裂剂的制备方法，其特征在于，所述步骤2）中的增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯，邻苯二甲酸二丁酯，己二酸酯，柠檬酸酯，正丁醇或丙三醇的一种或几种。