CN117106253A - 一种高模量沥青改性剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高模量沥青改性剂，涉及沥青改性剂领域，本发明按照重量份包括如下组分：高密度聚乙烯30‑60份，热塑性弹性体20‑50份，高模量主剂30‑35份，高粘度主剂20‑30份，橡胶粉5‑25份，高效增溶剂1‑5份，长链硅烷偶联剂5‑15份，沥青10‑20份，本发明通过采用高密度聚乙烯，其软化点为120‑140℃，密度为0.950‑0.960g/cm3，可以保持其高温状态下的稳定性，防止沥青路面产生永久变形，本发明通过高密度聚乙烯与热塑性弹性体相结合，具有串联结构的不同嵌段，即塑性段和橡胶段，形成类似合金的组织结构，由于这种独特的结构，使其既具有塑料的刚性和塑性，又具有橡胶的柔性和弹性。
Description
技术领域
本发明涉及沥青改性剂领域，具体为一种高模量沥青改性剂。
背景技术
沥青是由不同分子量的碳氢化合物及其非金属衍生物组成的黑褐色复杂混合物，是高黏度有机液体的一种，呈液态，表面呈黑色，可溶于二硫化碳。沥青可以分为煤焦沥青、石油沥青和天然沥青，其中，煤焦沥青是炼焦的副产品，石油沥青是原油蒸馏后的残渣，天然沥青则是储藏在地下，有的形成矿层或在地壳表面堆积，沥青主要用于涂料、塑料、橡胶等工业以及铺筑路面等。沥青路面主要包括以下使用性能：低温抗脆裂性能、高温抗车辙性能、耐久性和路面表面特性等。
沥青作为一种复杂的高分子碳氢化合物，在一定温度与荷载作用下表现为典型的弹-粘-塑性，并且在高温与紫外线照射下会产生老化现象，随着车流量越来越大，车荷载越来越重，气温逐渐变暖，传统的沥青道路沥青已不能满足高等级公路和特殊路段的使用要求，为了提高路面的抗永久变形、抗车辙、抗拥包、抗推移、抗疲劳、抗低温开裂、抗老化、抗水侵害等病害能力，本申请提供一种高模量沥青改性剂，以此来提高沥青材料的综合性能。
发明内容
本发明的目的在于：为了解决上述技术问题，提供一种高模量沥青改性剂。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高模量沥青改性剂，按照重量份包括如下组分：高密度聚乙烯30-60份，热塑性弹性体20-50份，高模量主剂30-35份，高粘度主剂20-30份，橡胶粉5-25份，高效增溶剂1-5份，长链硅烷偶联剂5-15份，沥青10-20份。
进一步地，所述高密度聚乙烯的软化点为120-140℃，优选130℃，且其密度为0.950-0.960g/cm3。
进一步地，所述高密度聚乙烯的拉伸强度(-40℃/4H处理)在12Mpa以上，伸长率(-40℃/4H处理)大于300％。
通过采用上述技术方案，高密度聚乙烯的软化点为120-140℃，密度为0.950-0.960g/cm3，可以保持其高温状态下的稳定性，防止沥青路面产生永久变形，提高了沥青的使用寿命。
进一步地，所述高模量主剂由以下重量份的原料制成：脱硫橡胶轮胎粉45-50份；废旧PP25-30份，废旧PE25-30份，石油树脂或固体沥青5-10份，相容剂3-6份，硅烷偶联剂1-3份，高模量添加剂5-10份，稳定剂1-5份。
进一步地，所述高模量主剂的制备方法如下，将脱硫橡胶轮胎粉、废旧PP、废旧PE、石油树脂或固体沥青、相容剂、硅烷偶联剂、高模量添加剂、稳定剂放入反应釜中，在常温、常压下进行搅拌、融合反应，搅拌速率为800rpm，搅拌时间为10-15min，既得高模量主剂。
通过采用上述技术方案，能够显著提高沥青混合料的动态劲度模量，提高沥青混合料的高温稳定性(抗车辙能力)和水稳定性，并对混合料低温抗开裂性能影响较小。
进一步地，所述橡胶粉的粒径为30-80目。
通过采用上述技术方案，提高橡胶粉与沥青的混合均匀性，有利于沥青的微弹性，减轻其刚性。
进一步地，高效增溶剂为硬脂酸或者聚乙烯-醋酸乙烯酯；所述长链硅烷偶联剂为含有氨基的长链硅烷偶联剂。
进一步地，所述高模量沥青改性剂的制备方法包括如下步骤，将高密度聚乙烯加热至160-200℃，加入配方量的橡胶粉和沥青混合搅拌，并加入配方量的高模量主剂、高粘度主剂、高效增溶剂和长链硅烷偶联剂，将得到的混合浆料进行搅拌、挤压、成粒，降温后得到沥青混凝土高模量改性剂。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过采用高密度聚乙烯，其软化点为120-140℃，密度为0.950-0.960g/cm3，可以保持其高温状态下的稳定性，防止沥青路面产生永久变形。
2、本发明通过高密度聚乙烯与热塑性弹性体相结合，具有串联结构的不同嵌段，即塑性段和橡胶段，形成类似合金的组织结构。由于这种独特的结构，使其既具有塑料的刚性和塑性，又具有橡胶的柔性和弹性。
具体实施方式
下面通过实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。
实施例一：一种高模量沥青改性剂，按照重量份包括如下组分：高密度聚乙烯30份，热塑性弹性体20份，高模量主剂30份，高粘度主剂20份，橡胶粉5份，高效增溶剂1份，长链硅烷偶联剂5份，沥青10份，高密度聚乙烯的拉伸强度(-40℃/4H处理)在12Mpa以上，伸长率(-40℃/4H处理)大于300％，高密度聚乙烯的软化点为120℃，密度为0.950g/cm3，可以保持其高温状态下的稳定性，防止沥青路面产生永久变形，提高了沥青的使用寿命。
作为本发明更进一步的优选，高模量主剂由以下重量份的原料制成：脱硫橡胶轮胎粉45份；废旧PP25份，废旧PE25份，石油树脂或固体沥青5份，相容剂3份，硅烷偶联剂1份，高模量添加剂5份，稳定剂1份，高模量主剂的制备方法如下，将脱硫橡胶轮胎粉、废旧PP、废旧PE、石油树脂或固体沥青、相容剂、硅烷偶联剂、高模量添加剂、稳定剂放入反应釜中，在常温、常压下进行搅拌、融合反应，搅拌速率为800rpm，搅拌时间为10min，既得高模量主剂，能够显著提高沥青混合料的动态劲度模量，提高沥青混合料的高温稳定性(抗车辙能力)和水稳定性，并对混合料低温抗开裂性能影响较小。
作为本发明更进一步的优选，橡胶粉的粒径为30目，提高橡胶粉与沥青的混合均匀性，有利于沥青的微弹性，减轻其刚性。
作为本发明更进一步的优选，高效增溶剂为硬脂酸或者聚乙烯-醋酸乙烯酯；长链硅烷偶联剂为含有氨基的长链硅烷偶联剂。
作为本发明更进一步的优选，高模量沥青改性剂的制备方法包括如下步骤，将高密度聚乙烯加热至160℃，加入配方量的橡胶粉和沥青混合搅拌，并加入配方量的高模量主剂、高粘度主剂、高效增溶剂和长链硅烷偶联剂，将得到的混合浆料进行搅拌、挤压、成粒，降温后得到沥青混凝土高模量改性剂。
实施例二：一种高模量沥青改性剂，按照重量份包括如下组分：高密度聚乙烯45份，热塑性弹性体35份，高模量主剂32份，高粘度主剂10份，橡胶粉15份，高效增溶剂3份，长链硅烷偶联剂10份，沥青15份，高密度聚乙烯的拉伸强度(-40℃/4H处理)在12Mpa以上，伸长率(-40℃/4H处理)大于300％，高密度聚乙烯的软化点为130℃，密度为0.955g/cm3，可以保持其高温状态下的稳定性，防止沥青路面产生永久变形，提高了沥青的使用寿命。
作为本发明更进一步的优选，高模量主剂由以下重量份的原料制成：脱硫橡胶轮胎粉48份；废旧PP28份，废旧PE28份，石油树脂或固体沥青8份，相容剂5份，硅烷偶联剂2份，高模量添加剂8份，稳定剂3份，高模量主剂的制备方法如下，将脱硫橡胶轮胎粉、废旧PP、废旧PE、石油树脂或固体沥青、相容剂、硅烷偶联剂、高模量添加剂、稳定剂放入反应釜中，在常温、常压下进行搅拌、融合反应，搅拌速率为800rpm，搅拌时间为13min，既得高模量主剂，能够显著提高沥青混合料的动态劲度模量，提高沥青混合料的高温稳定性(抗车辙能力)和水稳定性，并对混合料低温抗开裂性能影响较小。
作为本发明更进一步的优选，橡胶粉的粒径为50目，提高橡胶粉与沥青的混合均匀性，有利于沥青的微弹性，减轻其刚性。
作为本发明更进一步的优选，高效增溶剂为硬脂酸或者聚乙烯-醋酸乙烯酯；长链硅烷偶联剂为含有氨基的长链硅烷偶联剂。
作为本发明更进一步的优选，高模量沥青改性剂的制备方法包括如下步骤，将高密度聚乙烯加热至180℃，加入配方量的橡胶粉和沥青混合搅拌，并加入配方量的高模量主剂、高粘度主剂、高效增溶剂和长链硅烷偶联剂，将得到的混合浆料进行搅拌、挤压、成粒，降温后得到沥青混凝土高模量改性剂。
实施例三：一种高模量沥青改性剂，按照重量份包括如下组分：高密度聚乙烯60份，热塑性弹性体50份，高模量主剂35份，高粘度主剂30份，橡胶粉25份，高效增溶剂5份，长链硅烷偶联剂15份，沥青20份，高密度聚乙烯的拉伸强度(-40℃/4H处理)在12Mpa以上，伸长率(-40℃/4H处理)大于300％，高密度聚乙烯的软化点为140℃，密度为0.960g/cm3，可以保持其高温状态下的稳定性，防止沥青路面产生永久变形，提高了沥青的使用寿命。
作为本发明更进一步的优选，高模量主剂由以下重量份的原料制成：脱硫橡胶轮胎粉50份；废旧PP30份，废旧PE30份，石油树脂或固体沥青10份，相容剂6份，硅烷偶联剂3份，高模量添加剂10份，稳定剂5份，高模量主剂的制备方法如下，将脱硫橡胶轮胎粉、废旧PP、废旧PE、石油树脂或固体沥青、相容剂、硅烷偶联剂、高模量添加剂、稳定剂放入反应釜中，在常温、常压下进行搅拌、融合反应，搅拌速率为800rpm，搅拌时间为15min，既得高模量主剂，能够显著提高沥青混合料的动态劲度模量，提高沥青混合料的高温稳定性(抗车辙能力)和水稳定性，并对混合料低温抗开裂性能影响较小。
作为本发明更进一步的优选，橡胶粉的粒径为80目，提高橡胶粉与沥青的混合均匀性，有利于沥青的微弹性，减轻其刚性。
作为本发明更进一步的优选，高效增溶剂为硬脂酸或者聚乙烯-醋酸乙烯酯；长链硅烷偶联剂为含有氨基的长链硅烷偶联剂。
作为本发明更进一步的优选，高模量沥青改性剂的制备方法包括如下步骤，将高密度聚乙烯加热至200℃，加入配方量的橡胶粉和沥青混合搅拌，并加入配方量的高模量主剂、高粘度主剂、高效增溶剂和长链硅烷偶联剂，将得到的混合浆料进行搅拌、挤压、成粒，降温后得到沥青混凝土高模量改性剂。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
Claims (8)
1.一种高模量沥青改性剂，其特征在于：所述高模量沥青改性剂按照重量份包括如下组分：高密度聚乙烯30-60份，热塑性弹性体20-50份，高模量主剂30-35份，高粘度主剂20-30份，橡胶粉5-25份，高效增溶剂1-5份，长链硅烷偶联剂5-15份，沥青10-20份。
2.根据权利要求1所述的一种高模量沥青改性剂，其特征在于：所述高密度聚乙烯的软化点为120-140℃，优选130℃，且其密度为0.950-0.960g/cm3。
3.根据权利要求1所述的一种高模量沥青改性剂，其特征在于：所述高模量主剂由以下重量份的原料制成：脱硫橡胶轮胎粉45-50份；废旧PP25-30份，废旧PE25-30份，石油树脂或固体沥青5-10份，相容剂3-6份，硅烷偶联剂1-3份，高模量添加剂5-10份，稳定剂1-5份。
4.根据权利要求3所述的一种高模量沥青改性剂，其特征在于：所述高模量主剂的制备方法如下，将脱硫橡胶轮胎粉、废旧PP、废旧PE、石油树脂或固体沥青、相容剂、硅烷偶联剂、高模量添加剂、稳定剂放入反应釜中，在常温、常压下进行搅拌、融合反应，搅拌速率为800rpm，搅拌时间为10-15min，既得高模量主剂。
5.根据权利要求1所述的一种高模量沥青改性剂，其特征在于：所述高密度聚乙烯的拉伸强度(-40℃/4H处理)在12Mpa以上，伸长率(-40℃/4H处理)大于300％。
6.根据权利要求1所述的一种高模量沥青改性剂，其特征在于：所述橡胶粉的粒径为30-80目。
7.根据权利要求1所述的一种高模量沥青改性剂，其特征在于：高效增溶剂为硬脂酸或者聚乙烯-醋酸乙烯酯；所述长链硅烷偶联剂为含有氨基的长链硅烷偶联剂。
8.根据权利要求1所述的一种高模量沥青改性剂，其特征在于：所述高模量沥青改性剂的制备方法包括如下步骤，将高密度聚乙烯加热至160-200℃，加入配方量的橡胶粉和沥青混合搅拌，并加入配方量的高模量主剂、高粘度主剂、高效增溶剂和长链硅烷偶联剂，将得到的混合浆料进行搅拌、挤压、成粒，降温后得到沥青混凝土高模量改性剂。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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