本发明专利技术提供一种可以提高沥青混凝土高温性能的外掺剂及其制备方法，所述外掺剂的化学组成为：均聚PP，马来酸酐，引发剂，抗氧剂，有机溶剂，PE材料。制备方法如下：（1）将均聚PP加热干燥；（2）按照质量配比将均聚PP，马来酸酐，引发剂，抗氧剂，有机溶剂，室温下进行混合得到高分子相容剂；（3）将高分子相容剂与PE材料共混挤出，挤出料造粒即得。本发明专利技术的沥青混凝土外掺剂具有优异的抗冲击性能，较高的强度和韧性，还具有较高的熔点，将其应用于沥青混凝土中，不但可以提高沥青混凝土的模量，改善沥青混凝土的高温抗车辙能力，还能改善沥青混凝土的低温开裂性能和水稳定性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术具体涉及。
技术介绍
随着重载交通的不断增多，车辙已成为沥青路面早期损坏的主要形式之一。近几 年，为抵抗车辙，高速公路沥青路面开始大面积使用苯乙稀丁二稀苯乙稀（SBS)改性沥青。 但是由于渠化交通以及大量重载交通的作用，即使使用了 SBS改性沥青，一些路段在投入 运营后仍然有车辙病害产生。不得不进行维修，浪费了大量的人力物力，而且在封闭交通过 程中，严重降低了交通服务水平。 从国内外研究应用高模量沥青混凝土的情况来看，在普通沥青混凝土中加入聚乙 烯（PE)型外掺剂的方法施工工艺简单，效果显著，易于推广。但我国东北地区属于季冻性气 候区域，冬季寒冷，夏季炎热，而恰恰聚乙烯对于环境应力(化学与机械作用）是很敏感的， 耐热老化性差，由于上述原因，限制了聚乙烯型外掺剂在区域的进一步推广和应用。 聚丙烯（PP)是一种来源广、价格低廉的通用塑料树脂，有着非常广泛的用途。其 结晶度高，结构规整，因而具有优良的力学性能，PP力学性能的绝对值高于PE，鉴于上述优 点，可以考虑先将PP进行改性，再与其他聚烯烃类物质进行共混挤出，制备出高温性能优 异的聚烯烃类沥青混凝土外掺剂，应用于道路功能材料的前景十分广阔。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，并结合PP具有的一系列优良力学性能，本专利技术提供一 种可以提高沥青混凝土高温性能的外掺剂及其制备方法。本专利技术的技术方案如下： 一种可以提高沥青混凝土高温性能的外掺剂，化学组成为：均聚PP 10~20 wt%，马来酸 酐 0·01~0·04 wt%，引发剂 0·03~0·06 wt%，抗氧剂 0·03~0·06 wt%，有机溶剂 0·05~0·1 wt%，PE 材料 80~90 wt%。 所述均聚 PP 为型号 022、5004、2401、S1003、T30S、163 中的一种。 所述引发剂为过氧化二异丙苯、过氧化二叔丁基、过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酰叔 丁酯或过氧化甲乙酮。 所述抗氧剂为四季戊四醇酯、、或。 所述有机溶剂为乙酸乙酯、醋酸乙酯、丁醇或乙酸丁酯。 所述PE材料为聚乙烯树脂、高密度聚乙烯树脂、线型低密度聚乙烯树脂、线型聚 乙烯、低压低密度聚乙烯、低分子量聚乙烯树脂、低密度聚乙烯中一种或多种的混合。 所述可以提高沥青混凝土高温性能的外掺剂的制备方法，按照以下工艺步骤进 行： (1)将均聚PP在50~70° C干燥24h，备用； (2) 按照质量百分比为：均聚PP 10~20 wt%，马来酸酐0.01~0.04 wt%，引发剂 0·03~0. 06 wt%，抗氧剂0·03~0·06 wt%，有机溶剂0·05~0·1 wt%，选配原料，室温下在高 速搅拌机中进行混合，其中搅拌速度为3000~4000 r/min，搅拌时间为10~15min，得到高分 子相容剂； (3) 采用双螺杆挤出机将高分子相容剂与PE材料共混挤出，其中PE材料在外掺剂中 占80~90 wt%，共混挤出的工艺参数为：一区温度为170~180° C，二区温度为180~190° C， 三区温度为180~200° C，四区温度为180~200° C，五区温度为200~220° C，六区温度为 200~220° C，七区温度为185~200° C，八区温度为180~200° C，九区温度为180~190° C， 机头温度为180~190° C，挤出料采用造粒机造粒，得到圆柱状颗粒外掺剂。 采用注塑机将所述外掺剂注塑成被测试样，注塑工艺参数为：一区温度为200~ 220° C，二区温度为210~230° C，三区温度为210~240° C，四区温度为200~240° C，五 区温度为200~230° C，机头温度为200~220° C，开模压力为90~100 MPa，锁模压力为 120~140 MPa。所述被测试样的力学性能测试结果为：冲击强度为9~11 J/m2,测试过程符 合GB-T14153-1993标准；拉伸强度为15~17 MPa，测试过程符合GB-T1040-1992标准；断裂 伸长率为100~150%，测试过程符合GB-T16419-1996标准；熔体流动速率为2~10 g/10min， 测试过程符合GB/T -3682-2000标准。 常规沥青混凝土中所用的集料可采用本专利技术的沥青混凝土外掺剂，集料的级配适 用于《沥青路面施工技术规范》中规定的各种级配，例如AC-20, AC-25等。在确定了外掺 剂、沥青和矿粉的用量后，选择集料的级配和确定其用量。选择集料的级配和确定其用量 是本领域普通技术人员已经掌握的技术，他们可以根据具体情况进行选择，因此不再详述。 进一步说明高温性能优异的沥青混凝土的制备方法，按照以下步骤进行：首先将本专利技术的 外掺剂加入至180~190°C的集料中，干拌2~3 min，外掺剂的加入量占沥青混凝土总质量的 0. 08% ;然后立即加入热的液态沥青，在175~180°C搅拌3~5 min，得到高温性能优异的沥青 混凝土。将所述沥青混凝土按照《沥青混合料性能测试规范》的要求制备出沥青混凝土待 测试样。所述沥青混凝土待测试样的性能测试结果为：动稳定度为5000~10000次/mm，测 试过程符合T0719-1993标准；车辙深度为1~3 mm，测试过程符合T0719-1993标准；破坏应 变为2300~3500 μ ε，测试过程符合T0715-1993标准；冻融劈裂强度比为80~90%，测试过 程符合Τ0729-2000标准。并且，较普通沥青混凝土的动稳定度提高了近400%以上，车辙深 度降低了近70%，破坏应变提高了近200%，冻融劈裂强度比提高了近10%以上。 本专利技术的有益效果如下： 本专利技术的沥青混凝土外掺剂的冲击强度为9~11 J/m2,拉伸强度为15~17 MPa，断裂伸 长率为100~150%，熔体流动速率为2~10 g/10min，具有优异的抗冲击性能，较高的强度和韧 性，还具有较高的熔点，阻燃性提高，将其应用于沥青混凝土中，不但可以提高沥青混凝土 的模量，改善沥青混凝土的高温抗车辙能力，还能改善沥青混凝土的低温开裂性能和水稳 定性能，和普通沥青混凝土的性能相比，添加本专利技术沥青混凝土外掺剂的沥青混凝土其冻 融劈裂强度比提高了近10%以上，动稳定度提高了近400%以上，车辙深度降低了近70%，破 坏应变提高了近200%。此外，本专利技术方法工艺简单、易于操作，适于工业化大规模生产。【具体实施方式】 本专利技术实施例中采用的均聚PP、马来酸酐，引发剂，抗氧剂，有机溶剂，PE材料均 为市售产品。 本专利技术实施例中采用的高速搅拌机为ZGH - 50型立式高速混合机。 本专利技术实施例中采用的双螺杆挤出机为SHJ - 20型双螺杆挤出机。 本专利技术实施例中采用的注塑机为NG120-A型注塑机。 实施例1 一种可以提高沥青混凝土高温性能的外掺剂，化学组成为：均聚PP(T30S)10 wt%，马来 酸酐0.01 wt%，过氧化二异丙苯0.03 wt%，四 季戊四醇酯0.03 wt%，乙酸乙酯0.05 wt%，聚乙稀树脂90 wt%。制备方法如下： (1) 将均聚PP(T30S)在50° C干燥24h，备用； (2) 按照质量百分比为：均聚PP (T30S) 10 wt%本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种可以提高沥青混凝土高温性能的外掺剂，其特征在于化学组成为：均聚PP 10~20 wt%，马来酸酐 0.01~0.04 wt%，引发剂 0.03~0.06 wt%，抗氧剂 0.03~0.06 wt%，有机溶剂 0.05~0.1 wt%，PE材料 80~90 wt%。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：金鑫，朱建平，刘云全，高明，
申请(专利权)人：辽宁省交通科学研究院，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
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