一种超密实高模量沥青混合料铺装专用添加剂及其制备方法和应用方法技术

本发明专利技术公开了一种超密实高模量沥青混合料铺装专用添加剂及其制备方法和应用方法，属于道路工程领域，包括如下重量份的各组分：主剂100份，热塑性丁苯橡胶共聚物5‑20份，废旧塑料20‑40份，抗车辙母粒100‑200份，抗氧化剂1‑5份，其中，主剂由烯烃衍生物通过自由基聚合而成的。通过本发明专利技术特定配比和加工工艺，复合后得到的超密实高模量改性剂能够在降低混合料孔隙率情况下依然具有较好的高低温性能和耐老化性能，制备工艺简单且经济性好，进一步应用于超密实高模量沥青混合料铺装能够延长沥青路面的抗车辙性能和使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种超密实高模量沥青混合料铺装专用添加剂及其制备方法和应用方法
本专利技术涉及道路工程领域，尤其涉及一种超密实高模量沥青混合料铺装专用添加剂及其制备方法和应用方法。
技术介绍
高模量沥青混凝土(HMAC)在法国使用已经超过30年的时间，其原理是通过提高沥青混凝土的模量，减少车辆荷载作用下沥青混凝土产生的变形，提高路面抗高温变形能力，从而改善路面的抗疲劳性能，延长路面的使用寿命。目前关于高模量改性剂报道很多，其中法国产品PRPLASTS与德国产品Domix能提高沥青路面的抗车辙性能，但是价格贵，且掺量较高，对沥青混合料孔隙率影响较小，因此有这些高模量改性剂制备的高模量沥青混合料孔隙率均大于4％，混合料防水效果较差。国内有一些抗车辙剂产品，价格较为便宜，但是性能不稳定，尤其是动态模量方面和低温性能方面国内与国外差距较为明显。CN200810182751.4公开了一种道路用抗车辙改性沥青材料及其制备方法，其主要由沥青、SBS、SBR混合组成，该产品需要较高的碾压温度和应用极为不便，尤其是低温季节使用更加不方便，很难压实。CN200710178915.1公开了一种沥青混合料抗车辙添加剂及其制备方法和使用方法，是聚乙烯树脂与聚丙烯树脂混合物，熔融指数低，不易分散，低温性能差，老化严重，在正常拌合温度下，该改性剂很难在沥青混合料中熔融，因此容易降低路面的耐久性。CN200910129486公开了一种新型抗车辙剂，采用了岩沥青、聚乙烯、硅藻土相结合的技术方案，工艺简单，但是造粒过程容易出现吃料困难等问题。专利CN201110141313采用低密度聚乙烯、软化剂、高密度聚乙烯和聚碳酸酯制备高模量改性剂，但是该改性剂不能降低拌合和成型温度，很难用于冬季低温环境，且混合料低温性能不足。CN200810132714.2公开的高模量沥青混凝土添加剂采用的原料包括聚乙烯、聚酯、聚丙烯、聚氯乙烯、氯化聚丙烯、橡胶、沥青、纤维素、助剂组成，原材料众多，另外沥青需要单独的加热与计量设备，工艺十分繁琐，此外上述报道制备的高模量改性剂，仅仅对沥青混合料高温性能有提升，但是会损伤沥青混合料的低温性能，同时这些材料制备沥青混凝土孔隙率较大。致使沥青混凝土防水性能差，从而影响沥青路面耐久性。因此目前还未见报道关于采用特种超密实高模量添加剂用于孔隙率在1.5％-4％的超密实高模量防水混凝土铺装。有鉴于上述现有的沥青改性剂存在的缺陷，本专利技术人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合机理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种超密实高模量添加剂、制备方法及应用，使其更具有实用性，由该添加剂制备的超密实高模量改性沥青混凝土不仅具有较好的高温性能，而且还具备防水功能，解决目前沥青混凝土存在的高温性能和防水性能不能兼备的难题，该技术应用可大幅度提升沥青路面铺装或者水泥混凝土桥面铺装的使用寿命。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有的高模量混合料施工存在难以压实，拌合温度高，沥青混合料孔隙率大难以防水的缺陷，而提供一种超密实高模量沥青混合料铺装专用添加剂、制备方法及其应用，克服了高模量沥青混合料孔隙率大，抗车辙性能不足的问题，从而更加适于实用，且具有产业上的利用价值。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种超密实高模量沥青混合料铺装专用添加剂，按照质量份数计算，包括如下重量份的各组分：主剂是由烯烃衍生物自由基聚合制得的聚合物。自由基聚合的材料分子量适中，容易控制生产时分子量，若分子量过大会造成改性剂温拌性能减弱，混合料不容易压实，孔隙率变大，从而影响混合料动稳定度等性能，若分子量过小会对沥青混合料动稳定度有影响，造成沥青混合料动稳定度降低，从而影响沥青路面使用性能。进一步的，主剂是由烯烃衍生物在脂类溶剂中通过过氧化物催化完成自由基聚合产生的聚合物。该聚合物由于具备特定结构和分子量，因此该聚合物具有润滑性能，在沥青混合中起到温拌作用，对于混合料压实度，控制超密实沥青混合料孔隙率起到显著作用。同时该材料可以提升沥青软化点，降低粗骨料之间距离，增大粗骨料之间的摩擦，因此对沥青混合料动稳定度，抗水损害性能提升具有显著作用。进一步的，脂类为乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸正丁酯、醋酸正戊脂、戊酸乙酯、丙酸乙酯、丁酸乙酯、乳酸乙酯、壬酸乙酯、磷酸三脂等脂类溶剂中任意一种或者两种的混合物。进一步的，过氧化物催化剂为过氧乙酸、过氧化甲乙酮、过氧化苯甲酰或过氧化苯甲酰叔丁酯中的任意一种。进一步的，废旧塑料颗粒为废旧LLDPE塑料颗粒、废旧LDPE塑料颗粒、废旧HDPE塑料颗粒、废旧PP塑料颗粒或废旧聚苯乙烯塑料颗粒中的任意一种或几种的混合物。进一步的，热塑性丁苯橡胶共聚物为梳型热塑性丁苯嵌段共聚物、体型热塑性丁苯嵌段共聚物、线型热塑性丁苯嵌段共聚物或星型热塑性丁苯嵌段共聚物中的任意一种或几种的混合物。进一步的，一种超密实高模量沥青混合料铺装专用添加剂的制备方法，包括如下操作步骤：A1.向高温高压反应釜中加入脂类溶剂、过氧化物催化剂，将烯烃衍生物在高温高压下通过脂类溶剂发生自由基聚合生成目标产物主剂；A2.将主剂、热塑性丁苯橡胶共聚物、废旧塑料、抗车辙母粒、抗氧化剂混合后制备出超密实高模量沥青混合料铺装专用添加剂。进一步的，A1中压力为50-100Mpa、温度为49-300℃，反应时间为0.5h-7h。进一步的，抗氧化剂为二芳基仲胺类抗氧剂、对苯二胺类抗氧剂或醛胺缩合物类抗氧剂中的任意一种。上述步骤A1和步骤A2为溶液反应，A1的具体反应式如下：式II中R1和式III中R2与式I中的R1和R2具有相同的含义，其中R1＝R2＝H、R1＝R2＝CH3、R1＝H，R2＝CH3、R1＝H，R2＝CH3COO或者R1＝CH3，R2＝CH3COO；I为主剂分子结构式。进一步的，抗车辙剂母粒为软化点在100℃-125℃的硬质沥青颗粒。软化点太低，对沥青混合料动稳定度提升不明显，软化点太高会影响沥青混合料的低温性能。进一步的，一种超密实高模量沥青混合料铺装专用添加剂的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.分别加热基质沥青、石料；S2.将所述石料与超密实高模量沥青混合料铺装专用添加剂搅拌混合；S3.在所述S2中加入所述基质沥青，搅拌混合并成型，制得超密实高模量沥青混合料。进一步的，超密实高模量沥青混合料铺装专用添加剂占所述沥青混合料质量的0.8％-1.2％。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术的超密实高模量沥青添加剂的制备方法、合成工艺简单、反应条件温和、产率较高，所得添加剂可以有效地降低沥青混合料的孔隙率，提升沥青路面的抗车辙性能，合成添加剂用于制备沥青混合料时，混合料的路用性能较为优异。具体实施方式为了进一步说明本专利技术，下面结合具体实施例对本专利技术提供的超密实高模量沥青本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超密实高模量沥青混合料铺装专用添加剂，其特征在于，按照质量份数计算，包括如下重量份的各组分：/n主剂 100份/n热塑性丁苯橡胶共聚物 5-20份/n废旧塑料 20-40份/n抗车辙母粒 100-200份/n抗氧化剂 1-5份，/n所述主剂是由烯烃衍生物自由基聚合制得的聚合物。/n

【技术特征摘要】
1.一种超密实高模量沥青混合料铺装专用添加剂，其特征在于，按照质量份数计算，包括如下重量份的各组分：
主剂100份
热塑性丁苯橡胶共聚物5-20份
废旧塑料20-40份
抗车辙母粒100-200份
抗氧化剂1-5份，
所述主剂是由烯烃衍生物自由基聚合制得的聚合物。


2.根据权利要求1所述的超密实高模量沥青混合料铺装专用添加剂，其特征在于，所述主剂是由烯烃衍生物在脂类溶剂中通过过氧化物催化完成自由基聚合产生的聚合物。


3.根据权利要求2所述的超密实高模量沥青混合料铺装专用添加剂，其特征在于，所述脂类为乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸正丁酯、醋酸正戊脂、戊酸乙酯、丙酸乙酯、丁酸乙酯、乳酸乙酯、壬酸乙酯、磷酸三脂等脂类溶剂中任意一种或者两种的混合物。


4.根据权利要求2或3所述的超密实高模量沥青混合料铺装专用添加剂，其特征在于，所述过氧化物催化剂为过氧乙酸、过氧化甲乙酮、过氧化苯甲酰或过氧化苯甲酰叔丁酯中的任意一种。


5.根据权利要求1所述的超密实高模量沥青混合料铺装专用添加剂，其特征在于，所述废旧塑料颗粒为废旧LLDPE塑料颗粒、废旧LDPE塑料颗粒、废旧HDPE塑料颗粒、废旧PP塑料颗粒或废旧聚苯乙烯塑料颗粒中的任意一种或几种的混合物。


6.根据权利要求1所述的超密实高模量沥...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈李峰，潘友强，陈香，徐德根，关永胜，臧冬冬，盛晓慧，
申请(专利权)人：江苏中路交通科学技术有限公司，江苏中路工程技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32