本发明专利技术公开的一种包装废弃聚合物/纳米共挤改性沥青，其组成为：改性剂和基质沥青，改性剂由包装废弃聚合物PE和纳米蒙脱土组成，按质量百分比，包装废弃聚合物PE0.5%～13%、纳米蒙脱土0.1%～12%、基质沥青75%～99%，三者的质量百分比总和为100%。其制备方法为：首先将包装废弃聚合物PE和纳米蒙脱土在挤出机上熔融共挤制得改性剂，加入基质沥青中加热熔化，人工搅拌和剪切机搅拌使其充分溶胀，再次进行剪切，使改性剂均匀分散于沥青中，即得。本发明专利技术利用回收的包装废弃聚合物和纳米蒙脱土作为改性剂，结合各自的特点，采用共挤改性的技术方法，熔融共挤制备改性剂，对基质沥青进行改性，在降低改性成本的同时，提高了沥青的综合性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于建筑材料
，涉及一种改性浙青材料，具体涉及一种包装废弃 聚合物/纳米共挤改性浙青，本专利技术还涉及该改性浙青的制备方法。
技术介绍
包装业的发展为经济建设作出了重大贡献，同时也给人类带来了严重的环境问 题。据美国《包装》杂志通过全国性民意测验的结果，绝大多数人认为包装带来的环境污 染仅次于水质污染、海洋湖泊污染和空气污染，已处于第四位。据统计，我国城乡每年产生 的垃圾有4亿吨，其中30%是包装废弃物。而70%以上为一次性包装产品，使用后即废弃。 以2004年为例，包装业总产值超过3200亿元，其中2300亿元的产品将成为包装废弃物，若 总回收利用率按25%计算，则至少还有1700亿元的资源被白白浪费。因此，包装与环保作 为一个社会热点正摆在人们面前，已成为各国急需解决的严重问题。塑料以其质量轻、强度高、耐腐蚀、易加工等优良性能，在经济建设各个领域发挥 着重要作用，塑料加工业作为新兴行业已成为我国国民经济的支柱产业之一。塑料在为现 代人类文明发展做出贡献的同时，也给环境造成了不可忽视的污染，即所谓的“白色污染”。 在“白色污染”现象的背后，包装废弃聚合物所造成的影响是不容忽视的。据统计，包装废 弃聚合物使用的合成树脂约占世界合成树脂总量的25%。我国每年产生的废弃塑料大约有 100万吨，包装废弃聚合物量约占塑料产量的70%。废弃塑料产生量如此之大，而目前我国 每年回收利用率却很少，几乎不到废弃塑料总量的20%。因此，合理回收利用包装废弃聚合 物已成为公众关心的焦点问题，也成为亟待解决的一大难题。与此同时，随着高等级公路交通量增大、车速高、轴载日趋重型化以及国产普通浙 青含蜡量高、粘结力差、延伸度低、温度敏感性大等性能缺点，导致高等级公路路面形成各 种严重的病害。首先是高温车辙及变形问题。在高温地区、大型车辆以及超载、重载路段，车辙已 成为浙青路面潜在的最严重的破坏形式之一。其次，浙青路面水损害破坏严重。所谓浙青路面水损害破坏，是浙青路面在油水分 的条件下，经受交通载荷和温度胀缩的反复作用，一方面水分逐步侵入到浙青与集料的界 面上，同时由于水动力的作用，浙青层渐渐地从集料表面剥离，并导致集料之间的粘结力丧 失而发生的路面破坏过程。由于这种破坏作用的存在，导致在春融、梅雨季节及雨季，好端 端的路面逐渐出现麻面、松散、掉粒乃至坑槽，此种情况已经在许多公路以及某些高速公路 上出现。再次，寒冷地区浙青路面温缩裂缝普遍存在。在冬季气温骤降时，浙青混合料的应 力松弛赶不上温度应力的增长，同时劲度急剧增大，超过混合料的极限强度或极限拉伸应 变，便会产生开裂。最后是高速公路的表面功能，尤其是抗湿滑性能不足，恶性交通事故时有发生。现 今公众对道路交通安全和舒适性的期望越来越高，路面必须具有良好的抗滑性，并且在潮湿状态下没有水雾，没有眩光，噪声小。因此，研究提高浙青混凝土路面使用性能的关键技术，即改性浙青技术，已成为公 路建设的重要课题。很久以前人们就开始在浙青中添加硫磺、橡胶以改善其性能。中国专利公开号 CNl 164548 (专利号 97104；353. 1，申请日 1997 年 5 月 28 日，公开日1997. 11. 12)公开了一 种利用废塑料制成浙青防水卷材、涂料、油膏的技术；主要是用废品回收站或垃圾站的废塑 料特别是废塑料膜袋，先与溶解组分合成改性组分，再与浙青基料合成改性浙青基料，后与 相应辅料分别制成改性浙青防水卷材、涂料、油膏。现有对改性浙青的研究，大多都是利用 工业聚合物作为改性剂，其生产成本较高，还有用树脂类作改性剂，但是树脂类改性剂存在 一定的缺点，对浙青性能全面改善效果不明显，改善幅度有限。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种包装废弃聚合物/纳米共挤改性浙青，解决了现有改性 浙青成本高以及对浙青性能全面改善效果不明显，改善幅度有限的缺陷。本专利技术的另一目的是提供上述共挤改性浙青的制备方法。本专利技术所采用的技术方案是，一种包装废弃聚合物/纳米共挤改性浙青，其组成 为改性剂和基质浙青，改性剂由包装废弃聚合物PE和纳米蒙脱土组成，其中包装废弃聚 合物PE、纳米蒙脱土和基质浙青按质量百分比分别为包装废弃聚合物PE 0. 5% 13%、纳米 蒙脱土 0. 1% 12%、基质浙青75% 99%，包装废弃聚合物、纳米蒙脱土和基质浙青的质量 百分比总和为100%。本专利技术所采用的另一技术方案是，上述包装废弃聚合物/纳米共挤改性浙青的制 备方法，按以下步骤进行按质量百分比分别取0. 5% 13%的包装废弃聚合物ΡΕ、0. 1% 12%的纳米蒙脱土和 75% 99%的基质浙青，步骤a.将上步所取的包装废弃聚合物PE与纳米蒙脱土在挤出机上熔融共挤，具体工 艺为双辊开炼混一高速破碎一双螺杆挤出一造料一烘干，制得改性剂；步骤b.将上步所取的基质浙青加热使之熔化，保持温度为150 200°C，加入步骤a 制得的改性剂，人工搅拌20 40min，剪切机搅拌80 lOOmin，降温至100 150°C，放置 20 50 min，使其充分溶胀；步骤c.将上步得到的浙青混合料在剪切机上再次进行剪切80 lOOmin，直至包装废 弃聚合物PE和纳米蒙脱土的熔融共挤改性剂均勻分散于浙青中，即得。本专利技术利用回收的包装废弃聚合物(主要成分为树脂类PE)以及纳米蒙脱土作为 改性剂，结合各自的特点，采用共挤改性的技术方法，熔融共挤制备改性剂，对基质浙青进 行改性，在降低改性成本的同时，提高了浙青的综合性能，缓解了 “白色污染”问题。附图说明图1是本专利技术的共挤改性浙青与未改性浙青针入度变化对比图； 图2是本专利技术的共挤改性浙青与未改性浙青软化点变化对比图。具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。本专利技术的共挤改性浙青，采用包装废弃聚合物PE和纳米蒙脱土熔融共挤制备改 性剂对基质浙青进行改性。按质量百分比，其组成为改性剂和基质浙青，改性剂由包装废 弃聚合物PE和纳米蒙脱土组成，其中包装废弃聚合物PE、纳米蒙脱土和基质浙青按质量百 分比分别为包装废弃聚合物PE 0. 5% 13%、纳米蒙脱土 0. 1% 12%、基质浙青75% 99%， 包装废弃聚合物、纳米蒙脱土和基质浙青的质量百分比总和为100%。包装用聚合物占聚合物很大的部分，而且回收再利用效果不佳，虽然塑料包装多 为复合材料，也包含印刷油墨以及少量的阻隔性树脂，但很多包装，单一聚合物为其主要成 分。本专利技术用包装废聚合物来代替纯的树脂改性浙青，进一步降低浙青改性的费用。纳米技术处于微观(分子、原子级水平)和宏观之间的所谓介观领域，因此纳米材 料具有神奇的小尺寸效应、表面效应、宏观量子隧道效应等优异性能。纳米改性浙青之所以 不同于其他改性浙青，其根本原因在于纳米改性浙青是从微观结构上改变浙青性能。为了 避免纳米材料在浙青中发生团聚，将纳米蒙脱土与包装废弃聚合物PE进行熔融共挤，使其 均勻分散在包装废弃聚合物PE中，进而改性浙青，并在浙青中均勻分散，全面改善浙青的 性能。从包装废弃聚合物改性浙青的性能确定包装废弃聚合物PE的含量为0.5% 13%， 从纳米材料的特殊效应和成本确定纳米蒙脱土 0. 1% 12%。包装废弃聚合物能够大大降低改性成本，并发挥聚合物改本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种包装废弃聚合物／纳米共挤改性沥青，其特征在于，其组成为：改性剂和基质沥青，所述的改性剂由包装废弃聚合物ＰＥ和纳米蒙脱土组成，其中包装废弃聚合物ＰＥ、纳米蒙脱土和基质沥青按质量百分比分别为包装废弃聚合物ＰＥ ０．５％～１３％、纳米蒙脱土０．１％～１２％、基质沥青７５％～９９％，包装废弃聚合物、纳米蒙脱土和基质沥青的质量百分比总和为１００％。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：方长青，周世生，陈瑞，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：87
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