一种道路沥青混合料抗车辙添加剂及其制备方法技术

本发明专利技术属于道路沥青混合料添加剂技术领域，涉及一种沥青混合料抗车辙剂及其制备方法。一种道路沥青混合料抗车辙添加剂，其特征在于它由下述原料混合后，通过熔融挤出、切粒、干燥制备而成，原料组成及各原料所占重量份为：聚烯烃100份，废橡胶粉3～30份，马来酸酐0.5～2份，过氧化二异丙苯0.05～0.2份。该方法制备的添加剂能显著提高沥青混合料的抗车辙性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于道路沥青混合料添加剂
，涉及一种沥青混合料抗车辙剂及其制备方法。
技术介绍
随着我国高速公路大流量、大轴载和渠化交通特点表现得越来越突出，沥青路面在高温和持续荷载的作用下，产生流动变形不断累积形成车辙。车辙是沥青路面早期破坏的几个主要因素之一。沥青路面车辙的出现将严重影响路面结构的服务能力，不但直接影响到路面的平整度和行车安全性，而且由于轮迹处沥青层厚度减薄，削弱了面层及路面结构的整体强度，将会进一步诱发其他病害，影响沥青路面的使用品质和使用寿命。车辙危害已成为道路建设中一个急需解决的技术难题。通常情况下，沥青路面车辙防治都是指流动性车辙的防治。为了防治车辙的产生，需从开发抗车辙能力强的沥青混合料和改进施工工艺两方面入手。目前常用的预防性技术措施主要有以下几种：a、提高沥青的高温粘度，采用高粘度沥青或各种改性沥青；b、合理调整级配，采用更粗的矿料级配；c、在混合料中掺加各种聚酷纤维、木质素纤维和矿物纤维等；d、采用高性能沥青路面(Superpave)、沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)、大碎石沥青混合料(LSAM)、沥青稳定碎石混合料(ATB)等结构层。外掺各种纤维或采用Superpave、SMA等结构因成本大幅度提高而很少使用，特别是很少用于中面层。国内外一些机构和产家针对路面产生车辙的原因研制出用于提高道路沥青混合料抗车辙能力的外添加剂，这种添加剂在道路沥青施工过程中，直接掺加到沥青混合料中，施工方法简单。现阶段国际市场上抗车辙剂产品主要有法国PRI公司的PR PLASTS颗粒、德国巴赛尔集团的DUROFLEX颗粒、壳牌沥青公司的SEAM颗粒等。国内主要有RadSpunrie车辙王抗车辙剂。目前这些抗车辙剂的价格较昂贵，且产量有限，不能满足国内日益增长的需求。西安高远公路养护技术有限公司的徐培华等人将聚乙烯、石油沥青、硅藻土等采用单螺杆挤出机共混制得抗车辙外加剂(中国专利公开号CN1887951A)，其专利说明书显示：添加0.4％，道路沥青混合料的动稳定度可达3000次/mm以上。华中科技大学解孝林等人也专利技术了一种由马来酸酐接枝改性聚烯烃、聚烯烃、无机矿物填充料、天然沥青等混合通过熔融挤出制得的抗车辙剂(中国专利公开号CN101955335A)，添加0.4％的此种抗车辙剂，道路沥青混合料的动稳定度可达11200次/mm。交通部公路科学研究院、武汉理工大学等单位也开展过沥青混合料抗车辙剂的相关研究工作。总体来说，目前我国在该领域成熟产品较少，相关研究有待进一步深入。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种道路沥青混合料抗车辙添加剂及其制备方法，该方法制备的添加剂能显著提高沥青混合料的抗车辙性能。为实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案是：一种道路沥青混合料抗车辙添加剂，其特征在于它由下述原料混合后，通过熔融挤出、切粒、干燥制备而成，原料组成及各原料所占重量份为：聚烯烃100份，废橡胶粉3～30份(优选5～15份)，马来酸酐(MA)0.5～2份，过氧化二异丙苯(DCP)0.05～0.2份。上述各原料所占重量份最佳为：聚烯烃100份，废橡胶粉5～15份，马来酸酐0.5～2份，过氧化二异丙苯0.05～0.2份。所述的聚烯烃是新的聚烯烃和废旧聚烯烃的混合料，混合料中原料所占重量份为：新的聚烯烃10～100份(优选30～100份)，废旧聚烯烃0～90份(优选0～70份)。所述的聚烯烃(新的聚烯烃、废旧的聚烯烃)是聚丙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯中的一种或两种以上按任意配比的混合物。所述的废橡胶粉为普通废橡胶粉改性沥青用废轮胎橡胶粉(为现有的产品)，目数从40目～80目均可。上述一种道路沥青混合料抗车辙添加剂的制备方法，其特征是它包括如下步骤：1)按各原料所占重量份为：聚烯烃100份，废橡胶粉3～30份，马来酸酐0.5～2份，过氧化二异丙苯0.05～0.2份，选取聚烯烃、废橡胶粉、马来酸酐和过氧化二异丙苯，备用；2)将聚烯烃、废橡胶粉、马来酸酐和过氧化二异丙苯在常温下混合后，加入到螺杆挤出机中，在160～230℃筒体温度、30～50转/分钟主机转速、30～60转/分钟喂料速率下熔融挤出，切粒，干燥(常温鼓风干燥5-15min)，得到道路沥青混合料抗车辙添加剂。将本专利技术提供的道路沥青混合料抗车辙添加剂与沥青、集料和矿料，采用《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)中的AC-13型级配，按《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ052-2000)标准中的《沥青混合料试件制作方法》(T0703-1993)标准，制备沥青混合料试件，本专利技术道路沥青混合料抗车辙添加剂的添加量为0.3％(占沥青混合料的质量分率)，油石比为5.3％。沥青混合料试件按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ052-2000)标准中的《沥青混合料车辙试验》(T0719-1993)标准，进行动稳定度测定，衡量上述沥青混合料试件的抗车辙性能。本专利技术的抗车辙剂的作用机理为：上述混合物通过混熔发生聚合物与马来酸酐的接枝反应，得到部分马来酸酐接枝改性聚烯烃，其共混物拉伸强度和冲击强度得到提高，废橡胶粉的加入进一步提高了混合物的粘弹性，并且废橡胶粉中的抗老化成分增加了抗车辙剂的耐老化性能。在拌合过程中，抗车辙剂中的聚合物形成的微结晶区具有相当的劲度，部分拉丝成塑料纤维，在集料骨架内搭桥交联而形成纤维加筋作用；抗车辙剂在施工中临时软化、分散在集料中，在碾压过程中成型，相当于具有高粘附性的细集料填充了集料骨架中的空隙，增加了沥青混合料结构的骨架作用，同时降低了成型路面的渗透性；抗车辙剂中弹性成分在较高温度时具有使路面的变形部分弹性恢复的功能，降低了成型沥青路面的永久变形。本专利技术的有益效果是：通过大量的实验，制备不同原料配比的道路沥青混合料抗车辙添加剂，优化实验条件，对沥青混合料试件的动稳定度结果进行考察，实验结果显示本专利技术提供的道路沥青混合料抗车辙添加剂能显著提高沥青混合料的抗车辙性能。通过加入废旧聚烯烃和废橡胶粉来制备道路沥青混合料抗车辙添加剂大大降低了抗车辙及剂的成本。具体实施方法为了更好的理解本专利技术，下面结合实施例进一步阐明本专利技术的内容，但本专利技术的内容不仅仅局限于下面的实施例。实施例1：一种道路沥青混合料抗车辙添加剂，它由下述原料混合后，通过熔融挤出、切粒、干燥制备而成，原料组成及各原料所占重量为：新的聚乙烯(粒状)                    100kg，废橡胶粉   本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种道路沥青混合料抗车辙添加剂，其特征在于它由下述原料混合后，通过熔融挤出、切粒、干燥制备而成，原料组成及各原料所占重量份为：聚烯烃100份，废橡胶粉3～30份，马来酸酐0.5～2份，过氧化二异丙苯0.05～0.2份。

【技术特征摘要】
1.一种道路沥青混合料抗车辙添加剂，其特征在于它由下述原料混合后，通过熔融挤出、
切粒、干燥制备而成，原料组成及各原料所占重量份为：聚烯烃100份，废橡胶粉3～30份，
马来酸酐0.5～2份，过氧化二异丙苯0.05～0.2份。
2.根据权利要求1所述的一种道路沥青混合料抗车辙添加剂，其特征在于：各原料所占重
量份为：聚烯烃100份，废橡胶粉5～15份，马来酸酐0.5～2份，过氧化二异丙苯0.05～
0.2份。
3.根据权利要求1或2所述的一种道路沥青混合料抗车辙添加剂，其特征在于：所述的聚
烯烃是新的聚烯烃和废旧聚烯烃的混合料，混合料中原料所占重量份为：新的聚烯烃10～100
份，废旧聚烯烃0～90份。
4.根据权利要求3所述的一种道路沥青混合料抗车辙添加剂，其特征在于：混合料中原
料所占重量份为：新的聚烯烃30～100份，废旧聚烯烃0～70份。
5.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉永海，涂娟，张瑜，江国其，高涛，
申请(专利权)人：湖北国创高新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：