小本体聚丙烯改性沥青用作路面材料制造技术

本发明专利技术是利用小本体聚丙烯改性沥青用作为路面材料的制备技术。本发明专利技术是采用化学改性的技术，改善了聚合物与沥青的相容性。所得改性聚丙烯可直接与沥青在加热下混合，不仅简化了混合工艺，而且使改性沥青的性能符合国家重交通道路所用沥青的标准，达到了实用水平。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于小本体聚丙烯改性沥青用作路面材料的制备技术。利用高聚物对沥青进行改性的研究，在国外已有几十年的历史，并有多项专利及工业化报道，其应用量也在不断增加.例如在美国，道路改性沥青的应用量从五年前的不足1％上升到目前的10％(我国仍不足1％)，日本早在1993年使用的改性沥青以达21.2万吨，占全年度各类沥青使用量的3.5％，在澳大利亚及西欧各国，改性沥青也得到较广泛的应用。但国外的改性技术往往使修路成本增加很多，而且必须使用专用调配，搅拌设备，因此很难推广使用。国内对沥青改性的研究也有十几年的历史，所用高分子材料一般为橡胶和塑料两大类。利用橡胶类如SBS等虽可改善沥青的低温性能和韧性，但必须增加与沥青的调配和混合装置。利用塑料类对沥青进行改性，从目前国内的发展状况来看，一般只能做到提高沥青的部分性能如软化点等，但随之而来的是延度的下降及针入度的降低，如何在保持沥青的延度和针入度基本不变的情况下，同时提高沥青的耐高温性能及低温韧性，这正是目前亟待解决的技术关键。本专利技术是采用小本体聚丙烯、引发剂、丙烯酸酯系列化合物按质量比100∶0.5～1.5∶2.5～7.5混合均匀后，加入到已升温200～230℃的双螺杆挤出机中，物料在挤出机中的停留时间可以为30～50分钟，在进行可控降解的同时接枝有反应性的基团，挤出造粒得到熔融流动速率为18～25g/10min的改性聚丙烯。本专利技术中所用小本体聚丙烯的数均分子量为10～15万，熔融流动速率为5～15，物料形状可为颗粒或粉状，最好为粉状。所用引发剂为一般常见的自由基聚合引发剂，过氧化物如过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯，偶氮化合物如偶氮二异丁腈等。所用接枝剂为丙烯酸系列化合物包括丙烯酸、丙烯酸酯类如丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯，取代丙烯酸酯类如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯等。所用沥青可为石油沥青、焦油沥青。改性聚丙烯与140#沥青(石油沥青、焦油沥青)按质量比100∶1～5，加热温度为140～160℃，混合时间为40～120分钟就得到了改性沥青。所得改性沥青的性能达到国家重交通道路所用沥青的指标，达到了实用水平。本专利技术的特点是1.首先对小本体聚丙烯进行化学改性，使其可控降解的同时接枝有反应性的基团，改善了聚合物与沥青的相容性，有效地起到改性作用。2.所改性的聚丙烯可直接与沥青进行混合，简化了工艺，无需使用专用的混合设备。3.聚丙烯改性的沥青在保持延度不变的情况下，有效地提高了沥青的耐高温及耐低温性能，使所铺路面在在冬季裂纹明显减少，而在夏季未出现流淌现象。实施例1将小本体聚丙烯、过氧化二异丙苯(DCP)和丙烯酸按100∶1∶2.5的比例混合均匀，然后加入到已升温到220℃的双螺杆挤出机中，物料在挤出机中的停留时间为30分钟，挤出造粒得到改性聚丙烯。粘均分子量1.11×105，结晶度24.6％，熔融温度159.8℃。实施例2方法同实施例1，物料停留时间为40分钟。所得改性聚丙烯的性能为，粘均分子量1.11×105，结晶度8.5％，熔融温度158.5℃。实施例3方法同实施例1，小本体聚丙烯、DCP和丙烯酸的质量比为100∶2∶2.5，所得改性聚丙烯的性能的熔融温度为143.8℃。实施例4方法同实施例1，小本体聚丙烯、DCP和丙烯酸的质量比为100∶1∶5.0，所得改性聚丙烯的熔融温度为158.5℃。实施例5方法同实施例1，丙烯酸改变为丙烯酸甲酯，所得改性聚丙烯的熔融温度为157.1℃。实施例6方法同实施例1，丙烯酸改变为甲基丙烯酸甲酯，所得改性聚丙烯的熔融温度为156.3℃。实施例7方法同实施例1，DCP改变为过氧化苯甲酰，所得改性聚丙烯的熔融温度为155.6℃。实施例8方法同实施例1，DCP改变为偶氮二异丁睛，所得改性聚丙烯的熔融温度为154.5℃。实施例9实施例1所得改性聚丙烯3份，140#沥青100份放在烧杯内加热混合，混合时间为60分钟。所得改性沥青的性能为，延度(25℃，cm)＞100，针入度(25℃)64，软化点(℃)47.5。实施例10方法同实施例9，改性聚丙烯为4份，所得改性沥青的性能为，延度(25℃，cm)56，针入度(25℃)65，软化点(℃)51.5。实施例11实施例4所得改性聚丙烯3份，140#沥青100份放在烧杯内加热混合，混合时间为60分钟。所得改性沥青的性能为，延度(25℃，cm)82，针入度(25℃)84，软化点(℃)46。上述结果表明，采取本专利技术的技术路线后，所得改性沥青的性能达到国家重交通道路所用沥青的指标，从而使所得改性沥青的性能达到实用水平。权利要求1.一种小本体聚丙烯化学改性沥青用作路面材料的制备方法，其特征在于小本体聚丙烯、引发剂和丙烯酸系列化合物质量比按100∶0.5～1.5∶2.5～7.5混合均匀后，加入到已升温200～230℃的双螺杆挤出机中，物料在挤出机中的停留时间可以为30～50分钟，在进行可控降解的同时接枝有反应性的基团，挤出造粒后得到熔融流动速率为18～25g/10min的改性聚丙烯；改性聚丙烯与140#沥青按质量比为100∶1～5，加热温度为140～160℃混合40～120分钟就得到了改性沥青。2.如权利要求1所述的路面材料的制备方法，其特征在于小本体聚丙烯的数均分子量为10～15万，熔融流动速率为5～15，物料形状可为颗粒或粉状，引发剂为过氧化物如过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯，偶氮化合物如偶氮二异丁腈，丙烯酸系列化合物为丙烯酸，丙烯酸酯类如丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯，取代丙烯酸酯类如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯等；140#沥青为石油沥青或焦油沥青。全文摘要本专利技术是利用小本体聚丙烯改性沥青用作为路面材料的制备技术。本专利技术是采用化学改性的技术,改善了聚合物与沥青的相容性。所得改性聚丙烯可直接与沥青在加热下混合,不仅简化了混合工艺,而且使改性沥青的性能符合国家重交通道路所用沥青的标准,达到了实用水平。文档编号C08L23/00GK1264717SQ0010456公开日2000年8月30日 申请日期2000年3月23日 优先权日2000年3月23日专利技术者高歌, 王静媛, 杨松茹, 马荣堂 申请人:吉林大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种小本体聚丙烯化学改性沥青用作路面材料的制备方法，其特征在于小本体聚丙烯、引发剂和丙烯酸系列化合物质量比按１００∶０．５～１．５∶２．５～７．５混合均匀后，加入到已升温２００～２３０℃的双螺杆挤出机中，物料在挤出机中的停留时间可以为３０～５０分钟，在进行可控降解的同时接枝有反应性的基团，挤出造粒后得到熔融流动速率为１８～２５ｇ／１０ｍｉｎ的改性聚丙烯；改性聚丙烯与１４０↑［＃］沥青按质量比为１００∶１～５，加热温度为１４０～１６０℃混合４０～１２０分钟就得到了改性沥青。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高歌，王静媛，杨松茹，马荣堂，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：82[中国|长春]