一种沥青混合料改性剂及其制备方法和应用技术

技术编号:6785005 阅读:280 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种沥青混合料改性剂及其制备方法和应用,所述的沥青混合料改性剂,包括组分和含量(重量百分数):聚乙烯和聚丙烯材料中的一种或二种混和物50%~70%;粘合树脂15%~35%;沥青材料3%~10%;耐热抗水材料1%~10%;所述各组分之和为100%。本发明专利技术所述的沥青混合料改性剂,通过对沥青混合料改性剂的研究,研究出一种可以大幅提高沥青耐热抗水性能的改性材料。由于中空微球具有吸热和阻止其他材料内部传热,所以具有耐热性能;同时在受热情况下,此球形结构的无机中空微球会出现膨胀,起到阻水效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及交通路面加铺材料
,尤其是涉及一种可以改进高温多雨极端环境专用浙青性能的浙青混合料改性剂及其制备方法和应用。
技术介绍
浙青混合料由矿物混合料和浙青胶组成的混合体系,经人工合理选择级配组成的矿料与适量浙青结合料,经拌合组成的优质路面加铺材料。按材料组成及结构分为连续级配、间断级配混合料。按矿料级配组成及空隙率大小分为密级配、半开级配、开级配混合料。 按公称最大粒径的大小可分为特粗式(公称最大粒径大于31. 5mm)、粗粒式(公称最大粒径等于或大于26. 5mm)、中粒式(公称最大粒径16mm或19mm)、细粒式(公称最大粒径9. 5mm或 13. 2mm)、砂粒式(公称最大粒径小于9. 5mm)浙青混合料。按制造工艺分为热拌浙青混合料、 冷拌浙青混合料、再生浙青混合料等。在我国一些高温多雨等极端环境较多的地区,浙青混凝土路面的高温车辙,水损害等破坏情况较严重,桥面铺设多出现高温推移,车辙,脱层等病害。根本解决公路路面破坏,提高路用性能及耐久性的根本途径之一是改善和提高路面材料的性能。尽管国内外已经提出对路面浙青材料进行改性,以提高路面耐温和抗水的性能的研究,但仍没发现通过添加改性剂大幅提高浙青耐热抗水性能的材料。
技术实现思路
本专利技术的目的在于,通过对浙青混合料改性剂的研究,研究出一种可以大幅提高浙青耐热抗水性能的改性材料,解决现有技术存在的缺陷。为实现本专利技术的目的,本专利技术采用如下技术方案 一种浙青混合料改性剂,包括组分和含量(重量百分数) 聚乙烯和聚丙烯材料中的一种或二种混和物 50°/Γ70% 粘合树脂15% 35% 浙青材料 3% 10% 耐热抗水材料 1°/Γ10% ; 所述各组分之和为100%。优选的是所述的粘合树脂为为石油树脂;即一种由石油裂解所副产的C5、C9馏份,经前处理、聚合、蒸馏等工艺生产的一种热塑性树脂,为分子量介于300-3000的低聚物。更优的是浙青材料为天然浙青,煤焦浙青,石油浙青中的一种或几种。更优的是所述的耐热抗水材料为无机中空微球或者有机双层热塑性结构微球。更优的是所述的无机中空微球为玻璃中空微球,或氧化铝中空微球,或氧化镁中空微球,或氧化锆中空微球,或二氧化硅中空微球,或陶瓷料中空微球,或硼酸盐中空微球;本专利技术优选玻璃中空微球。所述的有机双层热塑性结构微球为丙烯腈共聚物壳体和置于所述壳体内碳氢化合物气囊形成的微球结构。有机双层热塑性结构微球为内含气囊结构和外层共聚物壳体组成的双层结构,所述共聚物为偏二氯乙烯和丙烯腈或这两种中的一种聚合物,气囊结构为异丁烷或者异戊烷。所述双层热塑性结构已发泡膨胀的直径典型值为10-200Mffl ;对于未发泡膨胀的微球, 在膨胀之前的直径典型值为20-60Mm。本专利技术还提供了一种浙青混合料改性剂的制备方法,包括步骤A)按各组分比例计量各组分原料,在可加热容器中充分混合各组分使其均勻;B)将混合均勻后的物料投入双螺杆挤出机,加热至150-170度,使其形成熔融混合物后挤出;C)在水冷过程中保持130-150度的环境中切粒,制得成品。本专利技术所述的浙青混合料改性剂各组分中,其中粘合树脂和热塑性丁苯橡胶可由市面购得,浙青材料为天然浙青,煤焦浙青,石油浙青中的一种或几种,耐热抗水材料为无机中空微球或者双层热塑性结构微球(丙烯腈共聚物壳体和碳氢化合物气囊),此类材料具有较小密度,较大表面积,且低成本等优点。由于中空微球具有吸热和阻止其他材料内部传热,所以具有耐热性能;同时在受热情况下,此球形结构的无机中空微球会出现膨胀,起到阻水效果。具体实施例方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步详细说明。实施例1将67%的聚乙烯加入5%的天然浙青,在高速混和器中混和均勻,再加入20%的石油树脂和7%的玻璃中空微球,继续混和均勻;将混合均勻后的物料投入双螺杆挤出机,加热至 150-170度,使其形成熔融混合物后挤出;在水冷过程中保持130-150度的环境中切粒,制得成品。实施例2将37%的聚乙烯和36%的聚丙烯加入9%的石油浙青,在高速混和器中混和均勻,再加入15%的石油树脂和3%的有机抗水材料,继续混和均勻;将混合均勻后的物料投入双螺杆挤出机,加热至150-170度,使其形成熔融混合物后挤出;在水冷过程中保持130-150度的环境中切粒,制得成品。所述有机抗水材料为有机双层热塑性结构微球;为内含气囊结构和外层共聚物壳体组成的双层结构,所述共聚物为偏二氯乙烯和丙烯腈或这两种中的一种聚合物,气囊结构为异丁烷或者异戊烷。所述双层热塑性结构已发泡膨胀的直径典型值为 10-200Mfli ;对于未发泡膨胀的微球,在膨胀之前的直径典型值为20-60Mffl。实施例3将59%的聚丙烯加入5%的石油浙青,在高速混和器中混和均勻,再加入24%的石油树脂和12%的玻璃中空微球,继续混和均勻;将混合均勻后的物料投入双螺杆挤出机,加热至 150-170度,使其形成熔融混合物后挤出;在水冷过程中保持130-150度的环境中切粒,制得成品。实施例4产品实际运用将按照实施例2制备的耐热抗水添加剂按0. 2%-1%的比例加入浙青混合料中,混合料混合后进行摊铺,摊铺后可以紧跟摊铺机碾压,确保在不低于165°C情况下完成初压,不低于140°C条件下。完成复压,在不低于110°C条件先完成终压。试验例1对加入和未加入耐热抗水添加剂的浙青改性剂的浙青通过冻融劈裂试验和浸水马歇尔试验分析对比,发现加入耐热抗水添加剂的浙青改性剂的浙青在冻融劈裂试验和浸水马歇尔试验中,效果均得到了大幅提升。试验方法将浙青混合集料烘干,保证烘干温度达到185°C以上稳定半小时以上; 烘好的混合料一起倒入拌和锅中,保证拌和锅的温度不低于185°C,然后把此浙青混合料添加剂按0. 2%-0. 4%的比例加入到混合料中;搅拌后进行以下试验。产品检测结果如下 冻融劈裂试验结果权利要求1.一种浙青混合料改性剂,包括组分和含量(重量百分数)聚乙烯和聚丙烯材料中的一种或二种混和物 50°/Γ70%粘合树脂15% 35%浙青材料3% 10%耐热抗水材料1°/Γ10% ;所述各组分之和为100%。2.如权利要求1所述的浙青混合料改性剂,其特征是所述的粘合树脂为石油树脂;所述的石油树脂为石油裂解所副产的C5、C9馏份,其分子量介于300-3000的低聚热塑性树脂。3.如权利要求1所述的浙青混合料改性剂,其特征是所述的浙青材料为天然浙青,煤焦浙青,石油浙青中的一种或几种。4.如权利要求1浙青混合料改性剂,其特征是所述的耐热抗水材料为无机中空微球或者有机双层热塑性结构微球。5.如权利要求4所述的浙青混合料改性剂,其特征是所述的无机中空微球为玻璃中空微球,或氧化铝中空微球,或氧化镁中空微球,或氧化锆中空微球,或二氧化硅中空微球, 或陶瓷料中空微球,或硼酸盐中空微球;所述的有机双层热塑性结构微球为丙烯腈共聚物壳体和置于所述壳体内碳氢化合物气囊形成的微球结构。6.权利要求1-5任意一项所述浙青混合料改性剂的制备方法,包括步骤Α)按各组分比例计量各组分原料,在可加热容器中充分混合各组分使其均勻;B)将混合均勻后的物料投入双螺杆挤出机,加热至150-170度,使其形成熔融混合物后挤出;C)在水冷过程中保持130-150度的环境中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种沥青混合料改性剂,包括组分和含量(重量百分数):聚乙烯和聚丙烯材料中的一种或二种混和物    50%~70%粘合树脂                                  15%~35%沥青材料3%~10%耐热抗水材料                              1%~10%;所述各组分之和为100%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张少高林秀军黄燕生
申请(专利权)人:深圳市科中大交通建材有限公司
类型:发明
国别省市:94

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