一种环保型沥青路面抗车辙剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种环保型沥青路面抗车辙剂制备方法及其应用，将以“白色垃圾”为原料的聚乙烯45％～80％与石油树脂15％～30％、聚甲基丙烯酸甲酯5％～15％、沥青材料5％～15％、无机矿物填充料0％～10％高速混合搅拌，高温挤出，制备出一种环保型沥青路面抗车辙剂。提高沥青路面的性能，延长路面的使用寿命，并回收利用“白色垃圾”，减少环境污染。聚乙烯主要成分为工业生产低密度聚乙烯、工业回收废旧聚乙烯中的一种或两种，工业回收废旧聚乙烯为聚乙烯回料或再生低压聚乙烯或再生PE；石油树脂分子量为300～3000；聚甲基丙烯酸甲酯分子量为8～12万；沥青材料为天然沥青，煤焦沥青，石油沥青中的一种或几种；无机矿物填充料为500～800目级碳酸钙、滑石粉、石英沙、玻璃中空微珠、高岭土中一种或两种以上。

【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在高温多雨极端环境下使用的环保型浙青路面抗车辙剂制备方法及其应用。
技术介绍
废弃在环境中的废塑料包装袋和废农膜会对市容景观和生态环境造成破坏，这就是人们常说的“白色垃圾”。“白色垃圾”的危害主要有视觉污染和潜在危害。视觉污染指散落在环境中废塑料制品对市容、景观的破坏。影响城市风景点的整体美感。潜在的危害指废旧塑料进入环境后，由于很难降解产生的危害，在土壤中阻碍农作物吸收水分和养分导致减产。其次，抛弃在陆地上或水体中的塑料制品被动物误食导致死亡。“白色垃圾”循环利用成为热点话题。 而把“白色垃圾”应用于高速公路，既可以收到可观的环境效益，而且对高速公路性能也有一定的改善，提高浙青路面的抗车辙能力，延长路面的使用寿命。车辙是浙青路面的一种高温季节常见的病害，近年来由于交通量与轴载的不断增力口，浙青路面的车辙病害在浙青路面的病害中占了很大比例，而且出现越来越早，数量越来越多，程度越来越严重。尤其是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，水损害等破坏情况更为严重，桥面铺设多出现高温推移，车辙，脱层等病害。车辙大多发生在交通量大、重型车辆多的道路上，出现最多的地方多为收费站和公交车的停站点。车辙不但影响行车质量而且危及行车安全，因此，解决车辙病害是近年来公路设计、施工、养护和研究单位十分重视的问题。车辙的类型大体可分为以下几类①由于路面基层或路基强度不够，在行车作用下路基或基层发生变形使路面出现车辙，一般称为结构性车辙。②由于浙青混合料的高温稳定性差，抗剪强度不足，造成浙青混合料在车辆作用下出现侧向推移，这类变形一般称为失稳性车辙。③在冬季某些冰冻滑溜路段，车辆使用防滑链或采用带钉轮胎，造成路面的严重磨损,这类车辙一般称为磨损性车辙。解决车辙的问题要从设计和施工着手，目前我国的很多地方路面的设计很不合理，交通量大，重型的超载车辆多，设计荷载普遍小于实际荷载，路面的厚度设计的很薄，非常不合理。为了能有效的解决浙青路面的车辙问题，国内公路建设、施工、养护、研究部门做了大量工作。本专利技术从提高浙青混合料的稳定性入手，将以“白色垃圾”为原料的聚乙烯与石油树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、浙青材料、无机矿物填充料混合，制备出一种环保型浙青路面抗车辙剂。提高浙青路面的高温性能，抗车辙能力和防水抗低温能力，延长路面的使用寿命
技术实现思路
本专利技术的目的在于，通过对环保型浙青路面抗车辙剂的研究，研究出一种可以大幅提高浙青路面耐热，耐寒，抗水性能的改性材料，解决现有技术存在的缺陷。并回收利用“白色垃圾”，减少环境污染。解决上述技术问题所采用的技术方案是由下述的原料及其重量百分数比制成聚乙烯45% 80%石油树脂15% 30%聚甲基丙烯酸甲酯5% 15%沥青材料5% 15% 无机矿物填充料0% 10%所述各组分之和为100%。上述的聚乙烯主要成分为工业生产低密度聚乙烯、工业回收废旧聚乙烯中的一种或两种，工业回收废旧聚乙烯与低密度聚乙烯的重量比为I : I 4，低密度聚乙烯的密度为0.917 0. 932g/cm3，工业回收废旧聚乙烯为聚乙烯回料或再生低压聚乙烯或再生PE ；聚甲基丙烯酸甲酯分子量为8 12万；石油树脂分子量为300 3000。浙青材料为天然浙青，煤焦浙青，石油浙青中的一种或几种；无机矿物填充料为500 800目级碳酸钙、滑石粉、石英沙、玻璃中空微珠、高岭土中一种或两种以上。制备本专利技术环保型浙青路面抗车辙剂所采用的技术方案是由下述的原料及其重量百分数比制成聚乙烯45%~80%石油树脂15%~30%聚甲基丙烯酸甲酯5% 15%沥青材料5%~15%无机矿物填充料0%~10%所述各组分之和为100%。制备本专利技术环保型浙青路面抗车辙剂所采用的最佳技术方案是由下述的原料及其重量百分数比制成聚乙烯52%石油树脂23%聚甲基丙烯酸甲酯12%沥青材料8%无机矿物填充料5% 所述各组分之和为100%。本专利技术所述的环保型浙青路面抗车辙剂的制备方法，如下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匀；B)将混合均匀后的物料投入双螺杆挤出机，加热至150_170°C，并搅拌I. 5 2. 0小时，使其形成熔融混合物后挤出；C)在水冷过程中保持130_150°C的环境中切粒，制得成品。本专利技术将工业回收废旧聚乙烯即“白色垃圾”和石油树脂以及甲基丙烯酸甲酯作为产品的主要组分，不仅有利于保护环境，节省能源，变废为宝，符合国家可持续发展的战略方针。而本产品含有的聚甲基丙烯酸甲酯是一种高吸油性的高分子材料，在浙青混合料中形成一种三维交联的网状结构，具有一定的收缩与膨胀空间，提高了整个浙青路面的韧性与强度。这种材料的吸油原理与吸油材料不同，主要是利用其内部网络结构对油分子的范德华力，分子内的亲油基链与油分子的容积作用，由于网络交联结构的存在，高分子材料溶胀而不溶解，油分子包裹在大分子网络结构中，材料中吸收的油在外部压力作用下不容易释放，达到吸油的目的，当夏季高温时，浙青软化，高分子网络结构内外油浓度差加大，可以通过扩散和范德华力吸收更 多的软化浙青，减少因浙青软化导致的车辙。冬季低温时，浙青硬化，产品中三维网络结构通过范德华力对油有束缚作用，油很难释放，浙青不会产生位移，减少裂逢的产生。提高产品的高温性能，抗车辙能力和防水抗低温性能，降低产品成本，增加了产品的市场竟争力。采用本专利技术方法制备的环保型浙青路面抗车辙剂加到浙青浙青混合料中经测试，动稳定度、破坏应变、残留稳定度和残留强度比性能指标达到交通部颁发标准JTG F40-2004《公路浙青路面施工技术规范》的要求。本专利技术产品对浙青混合料的高温稳定性、低温抗裂性能具有明显的改善效果。本专利技术有性能稳定、使用方便、产品成本低、环境污染小、使用方便等优点，可在浙青混合料中用作抗车辙剂。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I在高速混和器中加入45%的聚乙烯，20%的石油树脂，20%的天然浙青，调节混合器的转速1800-2000转/分升温0. 5小时至140-150°C，加入5%的聚甲基丙烯酸甲酯和10%的玻璃中空微珠，调节混合器的转速8000-10000转/分，高速搅拌1-1. 5小时，升温至150-170°C ;将混合均匀后的物料投入双螺杆挤出机，保持150-170°C，使其形成熔融混合物后挤出；在水冷过程中保持130-150°C的环境中切粒，制得成品。实施例2在高速混和器中加入50%的聚乙烯，25%的石油树脂，13%的天然浙青，调节混合器的转速1800-2000转/分升温0. 5小时至140-150°C，加入8%的聚甲基丙烯酸甲酯和4%的玻璃中空微珠，调节混合器的转速8000-10000转/分，高速搅拌1-1. 5小时，升温至150-170°C ;将混合均匀后的物料投入双螺杆挤出机，保持150-170°C，使其形成熔融混合物后挤出；在水冷过程中保持130-150°C的环境中切粒，制得成品。实施例3在高速混和器中加入60%的聚乙烯，10%的石油树脂，13%的天然浙青，调节混合器的转速1800-2000转/分升温0.5小时至140-150°C，加入12%的聚甲基丙烯酸甲酯和5%的玻璃本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环保型浙青路面抗车辙剂，包括组分和含量(重量百分数)聚乙烯45% 80%石油树脂15% 30%聚甲基丙稀酸甲酷5% 15%沥青材料5% 15%无机矿物填充料0%~10%所述各组分之和为100%。2.如权利要求I所述的环保型浙青路面抗车辙剂，其特征是所述的聚乙烯为工业生产低密度聚乙烯、工业回收废旧聚乙烯中的一种或两种，工业回收废旧聚乙烯与低密度聚乙烯的重量比为I : I 4，低密度聚乙烯的密度为0.917 0.932g/cm3，工业回收废旧聚乙烯为聚乙烯回料或再生低压聚乙烯或再生PE。3.如权利要求I所述的环保型浙青路面抗车辙剂，其特征是所述的石油树脂分子量为 300 3000。4.如权利要求I所述的环保型浙青路面抗车辙剂，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：张少高，黄燕生，谢顺理，
申请(专利权)人：深圳市科中大高分子材料研究所，
类型：发明
国别省市：