一种预混共聚型沥青混合料复合改性剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种预混共聚型沥青混合料复合改性剂，所述复合改性剂包括以下重量含量的组分：改性聚乙烯颗粒50～70％，活化改性废弃橡胶粉20～30％，SBS沥青改性剂10～20％；所述改性聚乙烯颗粒为聚乙烯颗粒和甲基丙烯酸缩水甘油酯按质量比100：5混合均匀，在90～100℃下机械拌合反应1小时制得；所述活化改性废弃橡胶粉为废弃橡胶粉和环烷基橡胶油按质量比100：5混合，在90～100℃下机械搅拌50～60分钟制得；所述SBS沥青改性剂为苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯三嵌段共聚物。本发明专利技术解决了单一聚合物改性效果单一的问题，全面提高沥青的各方面性能，同时降低了聚合物改性的成本。

Pre mixed copolymerization type asphalt mixture compound modifier and preparation method thereof

The invention relates to a premixed copolymer type asphalt mixture compound modifier, the composite modifier comprises the following components: the weight content of modified polyethylene particles from 50 to 70%, the activation of modified waste rubber powder 20 ~ 30%, SBS asphalt modifier of 10 to 20%; the modified polyethylene particles polyethylene particles and glycidyl methacrylate are evenly mixed according to the mass ratio of 100:5, at 90 to 100 DEG C machine mixing reaction 1 hours; modified waste rubber powder of waste rubber powder and naphthenic rubber oil according to the mass ratio of the mixed 100:5 activation, in 90 ~ 100 DEG C under mechanical stirring ~ 50 60 minutes is prepared; the SBS asphalt modifier for styrene butadiene styrene three block copolymer. The invention solves the problem of single modification effect of the single polymer, improves all aspects of asphalt performance in a comprehensive way, and reduces the cost of polymer modification.

【技术实现步骤摘要】
一种预混共聚型沥青混合料复合改性剂及其制备方法
本专利技术属于石油化工
，涉及一种预混共聚型沥青混合料复合改性剂及其制备方法。
技术介绍
近年来，随着改革开放的不断深入，我国高等级公路建设以前所未有的速度发展，取得了令人瞩目的成就。至2015年底，我国高速公里通车里程达到11.19万公里，实现通车里程居世界第一位的历史性突破，国道主干线高速公路网基本建成，通行十分便利。且资料显示，我国已建成的高速公路中有95％以上采用沥青路面。沥青路面所用沥青混凝土材料作为典型的粘弹塑性材料，温度和荷载对其力学性能的影响非常显著，因此对于沥青路面而言，服役期间，在交通荷载和环境因素的共同作用下，可能会出现各种各样的病害，对交通和道路使用者造成了很大的影响，因此，沥青路面要达到良好的平整度、较好的耐久性等高等级公路的标准，就必须要求沥青具有较好的性能。实践证明采用改性剂改性沥青可以使沥青路面的使用性能得到极大的改观，在道路建设中使用改性道路沥青取代传统的普通道路沥青是未来的发展趋势，是改善路面高低温性能和耐久性最有效的手段之一。在改性剂中，研究和应用最广泛的主要是聚合物改性剂如苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)、丁苯橡胶(SBR)和无规聚丙烯(APP)，但是相对于基质沥青，聚合物改性剂一般价格昂贵，改性沥青原料和生产成本过高；其次，采用单一的聚合物组分进行改性存在很多的缺点，如SBS沥青改性剂的高成本问题；聚乙烯与沥青的相容性(储存稳定性)及低温抗裂性问题；橡胶和基质沥青是热力学不相容体系，而且橡胶表面呈惰性，难以与沥青通过化学作用产生有效的结合，同时，橡胶颗粒密度大于基质沥青，所以，橡胶在储运过程中极易下沉发生离析的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种预混共聚型沥青混合料复合改性剂及其制备方法，具有以下优点：针对聚乙烯和废弃橡胶在沥青改性中存在的不足，利用甲基丙烯酸缩水甘油酯其聚乙烯进行改性，得到部分的接枝改性聚乙烯，提高了拉伸强度和冲击强度，利用环烷基橡胶油对废弃橡胶改性显著的降低橡胶分子链之间的范德华力，使橡胶更好发的充分溶胀混入沥青中，提高橡胶对沥青的改性效果。通过SBS、聚乙烯、废弃橡胶的复合，解决了单一聚合物改性的改性效果有限，成本高问题。利用了废弃的橡胶粉，节约了成本，符合可持续发展的战略，同时成产过程简单，能耗较小。为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案是：本专利技术提供一种预混共聚型沥青混合料复合改性剂，所述复合改性剂包括以下重量含量的组分：改性聚乙烯颗粒50～70％，活化改性废弃橡胶粉20～30％，SBS沥青改性剂10～20％；所述改性聚乙烯颗粒为聚乙烯颗粒和甲基丙烯酸缩水甘油酯按质量比100：5混合均匀，在90～100℃下机械拌合反应1小时制得；所述活化改性废弃橡胶粉为废弃橡胶粉和环烷基橡胶油按质量比100：5混合，在90～100℃下机械搅拌50～60分钟制得；所述SBS沥青改性剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物。所述聚乙烯颗粒为高密度聚乙烯颗粒、低密度聚乙烯颗粒、线性低密度聚乙烯颗粒中的一种或多种。所述废弃橡胶粉为普通废弃轮胎粉磨成50～100目的橡胶粉。所述的预混共聚型沥青混合料复合改性剂的制备方法：将改性聚乙烯颗粒、活化改性废弃橡胶粉、SBS沥青改性剂按比例称取后机械混合均匀，然后加入到双螺杆挤出机中预混共聚，双螺杆挤出机温度控制在180～230℃，熔融挤出形成条状半成品后水冷拉丝冷却，切粒，干燥，得到预混共聚型沥青混合料复合改性剂。SBS沥青改性剂成本较高，用一部分改性聚乙烯颗粒和活化改性橡胶粉来复合改性，不仅能够降低成本，还可以达到更好的改性效果。本专利技术的有益效果在于：针对聚乙烯和废弃橡胶在沥青改性中存在的不足，利用甲基丙烯酸缩水甘油酯对聚乙烯进行改性，得到部分接枝的改性聚乙烯，提高了其拉伸强度和冲击强度，利用环烷基橡胶油对废弃橡胶改性，显著地降低橡胶分子链之间的范德华力，使橡胶充分溶胀混入沥青中，橡胶与沥青相容性得以改善，提高了沥青的抗氧化、抗温度变化和抗疲劳开裂的能力(以本专利技术制备的复合改性剂对沥青混合料进行改性，所得沥青混合料试件马歇尔稳定度达12.1-13.5KN，冻融劈裂强度比达89.6-95.0％，车辙动稳定度达7900-9000次/mm)；本专利技术通过SBS、聚乙烯、废弃橡胶的复合，解决了单一聚合物改性效果单一的问题，全面提高沥青的各方面性能，同时降低了聚合物改性的成本。本专利技术生产制备过程简单，能耗较小，符合可持续发展的战略。具体实施方式为使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合实施例对本专利技术作进一步详细描述。本专利技术实施例所用SBS沥青改性剂为普通市售SBS沥青改性剂。实施例1将聚乙烯颗粒(高密度聚乙烯颗粒、低密度聚乙烯颗粒、线性低密度聚乙烯颗粒按1：1：1混合)、甲基丙烯酸缩水甘油酯按质量比100:5称重，在常温下机械拌合混合均匀，再在90℃反应1小时后制得改性聚乙烯颗粒。将废弃橡胶粉(普通废弃轮胎粉磨成50目的橡胶粉)和环烷基橡胶油按质量比100：5混合，在90℃下机械搅拌50分钟制得活化改性废弃橡胶粉。制备预混共聚型沥青混合料复合改性剂(10Kg)：按照重量比例称取上述改性聚乙烯颗粒70％，活化改性废弃橡胶粉20％，SBS沥青改性剂10％。在常温下机械混合均匀，加入到双螺杆挤出机中，反应温度控制在180℃左右，熔融挤出形成条状半成品，水冷拉丝冷却(水温低于20℃)，轮式切刀分切造粒，然后放在干燥箱中干燥2小时，温度为60℃，得到本专利技术的预混共聚型沥青混合料复合改性剂。实施例2将聚乙烯颗粒(高密度聚乙烯颗粒、低密度聚乙烯颗粒、线性低密度聚乙烯颗粒按1：1：1混合)、甲基丙烯酸缩水甘油酯按质量比100:5称重，在常温下机械拌合混合均匀，再在90℃反应1小时后制得改性聚乙烯颗粒。将废弃橡胶粉(普通废弃轮胎粉磨成50目的橡胶粉)和环烷基橡胶油按质量比100：5混合，在90℃下机械搅拌50分钟制得活化改性废弃橡胶粉。制备预混共聚型沥青混合料复合改性剂(10Kg)：按照重量比例称取上述改性聚乙烯颗粒65％，活化改性废弃橡胶粉25％，SBS沥青改性剂10％。在常温下机械混合均匀，加入到双螺杆挤出机中，反应温度控制在200℃左右，熔融挤出形成条状半成品，水冷拉丝冷却(水温低于20℃)，轮式切刀分切造粒，然后放在干燥箱中干燥2小时，温度为60℃，得到本专利技术的预混共聚型沥青混合料复合改性剂。实施例3将聚乙烯颗粒(高密度聚乙烯颗粒、低密度聚乙烯颗粒、线性低密度聚乙烯颗粒按1：1：1混合)、甲基丙烯酸缩水甘油酯按质量比100:5称重，在常温下机械拌合混合均匀，再在100℃反应1小时后制得改性聚乙烯颗粒。将废弃橡胶粉(普通废弃轮胎粉磨成100目的橡胶粉)和环烷基橡胶油按质量比100：5混合，在100℃下机械搅拌60分钟制得活化改性废弃橡胶粉。制备预混共聚型沥青混合料复合改性剂(10Kg)：按照重量比例称取上述改性聚乙烯颗粒65％，活化改性废弃橡胶粉20％，SBS沥青改性剂15％。在常温下机械混合均匀，加入到双螺杆挤出机中，反应温度控制在200℃左右，熔融挤出形成条状半成品，水冷拉丝冷却(水温低于20℃)，轮式切本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种预混共聚型沥青混合料复合改性剂，其特征在于，所述复合改性剂包括以下重量含量的组分：改性聚乙烯颗粒50～70％，活化改性废弃橡胶粉20～30％，SBS沥青改性剂10～20％；所述改性聚乙烯颗粒为聚乙烯颗粒和甲基丙烯酸缩水甘油酯按质量比100：5混合均匀，在90～100℃下机械拌合反应1小时制得；所述活化改性废弃橡胶粉为废弃橡胶粉和环烷基橡胶油按质量比100：5混合，在90～100℃下机械搅拌50～60分钟制得；所述SBS沥青改性剂为苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯三嵌段共聚物。

【技术特征摘要】
1.一种预混共聚型沥青混合料复合改性剂，其特征在于，所述复合改性剂包括以下重量含量的组分：改性聚乙烯颗粒50～70％，活化改性废弃橡胶粉20～30％，SBS沥青改性剂10～20％；所述改性聚乙烯颗粒为聚乙烯颗粒和甲基丙烯酸缩水甘油酯按质量比100：5混合均匀，在90～100℃下机械拌合反应1小时制得；所述活化改性废弃橡胶粉为废弃橡胶粉和环烷基橡胶油按质量比100：5混合，在90～100℃下机械搅拌50～60分钟制得；所述SBS沥青改性剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物。2.根据权利要求1所述的预混共聚型沥青混合料复合改性剂，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：李相国，笪俊伟，刘卓霖，胡赞，明添，尹轮，任钊锋，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42