一种沥青化学改性添加剂制造技术

本发明专利技术公开了一种沥青化学改性添加剂，其特征在于通过对聚烯烃改性剂功能化处理后，聚烯烃改性剂功能化的基团与沥青中的活性基团发生化学接枝交联反应，改性剂与沥青通过分子链的价键作用牢固结合在一起，形成主筋网络结构，改性后的沥青具有优良的韧性和力学强度，提高了沥青路面的抗疲劳性、耐磨性和抗车辙能力，特别是用于重交通道路具有良好的应变能力，减少路面的永久变形，节省了大量养护费用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种沥青改性添加剂，尤其是一种沥青化学改性添加剂。
技术介绍
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。因此加入改性剂的主要目的就是要改善沥青混合料在高温下的路用性能，提高其抗车辙、抗疲劳、抗老化及抵抗低温开裂等方面的性能。沥青改性效果的关键在于解决改性剂与沥青的相容性问题。所谓相容性，在热力学上的含义是指两种或两种以上物质按任意比例形成均相体系(或物质)的能力。但实际生活中能够完全互溶的物质几乎是不存在的，因此道路工程上所指的相容性是指“聚合物改性剂以微细的颗粒与基质沥青发生反应或均匀、稳定地分散在基质沥青中，而不发生分层、凝聚或离析等现象”。改性剂与基质沥青的相容性主要取决于两者之间的界面作用、基质沥青的组分以及集合物的极性、颗粒大小、分子结构等因素。一般地，聚合物的极性愈强，分子结构与沥青愈接近，则它与基质沥青的相容性越好，相应地改性效果也较好。目前，国内用于沥青改性的聚合物品种繁多，归纳起来，大致可分为三种类型 (1)橡胶改性类如天然橡胶(NR)、丁苯橡胶(SBR)、氯丁橡胶(CR)、丁二烯橡胶(BR)、乙丙橡胶(EPDM)、废旧的汽车轮胎等；(2)热塑性弹性体如苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯-异二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)；(3)树脂类包括热塑性树脂与热固性树脂。前者有聚乙烯(PE)、乙烯-醋酸-乙烯共聚物(EVA)、聚乙氯烯(PVC)，后者有近年来国外(美国)广泛用作正交异性钢桥面铺装的环氧树脂(EP)(注国内首次使用在正交异性钢桥上的工程案例为南京长江二桥)。我国公路建设开始大量使用改性沥青的浪潮已经到来，公路建设全面采用改性沥青已是今后发展的必然趋势，但从目前现有的技术来看，大部分的技术是采用物理的方法实现聚合物对沥青的改性，如加热搅拌、剪切、胶体磨等，物理改性的方法虽然使沥青的性能有所提高，但综合性能依旧没有得到根本改善。另外由于SBS价格昂贵及现场生产所需设备庞大且操作十分麻烦，导致改性沥青产品的价格偏高，没有价格优势，不利于市场推广应用。因此，迫切需要采用新的化学改性方法和选用性价比较好的改性剂来对道路沥青进行改性。
技术实现思路
沥青中的沥青质、胶质等重组分是包含多芳环、杂环衍生物以及有芳环、环烷烃和杂环的重复单元结构的复杂混合物。芳烃a位上的活泼氢以及烷烃上受热易断裂的C-S键等，能产生活性点，这是沥青进行反应共混改性的化学基础。本专利技术所公开的沥青改性化学反应添加剂是通过对改性剂功能化处理后，聚烯烃改性剂功能化的基团与沥青中的活性基团发生化学接枝交联反应，聚烯烃改性剂与沥青通过分子链的价键作用牢固结合在一起，形成主筋网络结构。聚烯烃类改性剂(如聚乙烯)功能基团的接枝交联反应采用自由基物质接枝反应改变聚合物的结构，再通过交联剂交联反应使沥青与聚合物生成化学连接，从而改善聚合物与沥青的相容性。一般聚烯烃改性剂为聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、丙烯酸酯等，用量为3~5％(占改性沥青总质量的百分比，下同)。自由基物质为极性物质或酯类，如酚醛树脂、二芳基二硫化物等，用量为0.2～0.5％。交联剂一般为环氧树脂、硫磺或过氧化物，用量为0.2～0.5％。 具体反应过程如下CH2＝CH-COOCH2CH3(投入160~180℃热沥青中溶胀15~20Min)180℃接枝 本专利技术一种沥青化学改性添加剂的突出特点1、沥青化学反应改性则是通过对改性剂功能化处理后，改性剂功能化的基团与沥青中的活性基团发生化学接枝交联反应，改性剂与沥青通过分子链的价键作用牢固结合在一起，产品综合性能优于物理改性沥青。2、设备投资较低，能有效地降低生产成本，具有极强的市场竞争力。3、对基质沥青无特殊要求，尤其适合国产高含蜡量沥青的改性，产品在储存期不会发生分层、离析。4、采用现场母料添加法，可利用沥青站现有的搅拌设备进行生产，使用和运输方便，大幅降低劳动强度，不污染现场环境。5、沥青制品粘结能力很强，能明显改善路面遇水后的抗拉能力，并极大地改善沥青的水稳定性。产品有很好的高低温性能。6、良好的抗车辙能力，其优良的韧性和力学强度提高了路面的抗疲劳性、耐磨性，特别是重交通道路具有良好的应变能力，减少路面的永久变形，延长道路的养护寿命，节省大量维修费用。具体实施例方式实施例1将4％改性剂先与0.3％自由基物质接枝，同时加入0.5％交联剂，并在180～220℃时将环氧化聚合物混入沥青，反应1～5h，产物经177℃贮存96h后，表面未结皮、未凝胶化，说明体系是稳定的。其性能指标符合《公路改性沥青路面施工技术规范》JTJ036-1998要求，见表1表1改性沥青物理性能检测报告 权利要求1.一种沥青化学改性添加剂，其特征在于通过对聚烯烃改性剂功能化处理后，聚烯烃改性剂功能化的基团与沥青中的活性基团发生化学接枝交联反应，改性剂与沥青通过分子链的价键作用牢固结合在一起，形成主筋网络结构。2.根据权力要求1所述的聚烯烃类改性剂，其特征在于聚烯烃类改性剂功能基团的接枝交联反应采用自由基物质接枝反应改变聚合物的结构，再通过交联剂交联反应使沥青与聚合物生成化学连接，从而改善聚合物与沥青的相容性。3.根据权力要求1或2所述的聚烯烃改性剂，其特征在于聚烯烃改性剂可以选用为聚乙烯或聚丙烯或聚丁烯或丙烯酸酯等，用量为3～5％(占改性沥青总质量的百分比)。4.根据权力要求2所述的自由基，其特征在于自由基物质为极性物质或酯类，如酚醛树脂、二芳基二硫化物等，用量为0.2～0.5％(占改性沥青总质量的百分比)。5.根据权力要求2所述的交联剂，其特征在于本专利技术所用交联剂可以用环氧树脂或硫磺或过氧化物，用量为0.2～0.5％(占改性沥青总质量的百分比)。全文摘要本专利技术公开了一种沥青化学改性添加剂，其特征在于通过对聚烯烃改性剂功能化处理后，聚烯烃改性剂功能化的基团与沥青中的活性基团发生化学接枝交联反应，改性剂与沥青通过分子链的价键作用牢固结合在一起，形成主筋网络结构，改性后的沥青具有优良的韧性和力学强度，提高了沥青路面的抗疲劳性、耐磨性和抗车辙能力，特别是用于重交通道路具有良好的应变能力，减少路面的永久变形，节省了大量养护费用。文档编号C08L95/00GK1757663SQ20041005174公开日2006年4月12日 申请日期2004年10月9日 优先权日2004年10月9日专利技术者鲁红春, 周君, 何唯平 申请人:深圳市海川实业股份有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种沥青化学改性添加剂，其特征在于通过对聚烯烃改性剂功能化处理后，聚烯烃改性剂功能化的基团与沥青中的活性基团发生化学接枝交联反应，改性剂与沥青通过分子链的价键作用牢固结合在一起，形成主筋网络结构。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁红春，周君，何唯平，
申请(专利权)人：深圳市海川实业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]