CN101629000B

CN101629000B - 一种沥青改性产品及其制备方法

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Publication number: CN101629000B
Application number: CN200910108133XA
Authority: CN
Inventors: 张少高; 唐国翌
Original assignee: Shenzhen City Kezhongda Traffic Building Material Co Ltd
Current assignee: Shenzhen City Kezhongda Traffic Building Material Co Ltd
Priority date: 2009-06-26
Filing date: 2009-06-26
Publication date: 2010-12-01
Anticipated expiration: 2029-06-26
Also published as: CN101629000A

Abstract

本发明公开了一种沥青改性产品及其制备方法，该产品由以下重量份数的原料制成：回收PE，57～62；氢氧化镁，3～5；粘合树脂，8～10.5；塑料填充母料，16～23。制备方法包括：a：在PE中加入纳米氢氧化镁，混合均匀；b：在步骤a获得的混合物中加入粘合树脂，继续混合至均匀；c：在步骤b获得的混合物中加入塑料填充母料，继续混合至均匀；d：将步骤c混合好的原料投入到双螺杆挤出机，经过熔融挤出造粒；e：通过水冷切粒；f：将步骤e制出的产品风干。本发明提供的沥青改性产品，成本低，路用性能指标高，使用方便，无污染且节省能源。

Description

一种沥青改性产品及其制备方法

技术领域

本发明涉及交通材料领域，更具体地说，涉及一种沥青改性产品及其制备方法。

背景技术

沥青是一种棕黑色有机胶凝状物质，包括天然沥青、石油沥青、页岩沥青和煤焦油沥青等四种。主要成分是沥青质和树脂，其次有高沸点矿物油和少量的氧、硫和氯的化合物。在常温下其粘稠度变化范围很宽，从硬弹性状变化到软“固态”状。如加入塑料或橡胶之类的聚合物则可改善沥青的性能，而不会改变其传统的存储和运输方法。在很多沥青的应用场合，如铺盖路面、屋顶施工和其它工业的应用场合，不管是未经过改性的沥青还是经过塑料改性的沥青，都需要工厂以热的液体形式供应，并保存在保温罐中直到使用。

对沥青进行改性再运用到路面建设起始于70年代欧洲。当时使用的是SBS改性沥青技术，该技术特点是应用特殊设备、特定的工艺将沥青进行改性，生产出改性沥青产品，将该产品与石料、灰、沙子等搅拌，生产出沥青混合料，铺设到路面上，使其路面性能的得到了改善及提高，该技术属于高能耗、高污染的技术。而到了90年代末期，德国、法国等先进国家开始开发应用了新的改性沥青技术产品-“直接投放式”进行沥青改性技术，该技术特点该产品完全代替了SBS改性沥青技术的工艺，直接将产品与石料、灰、沙子等搅拌，生产出沥青混合料，其性能指标均高于SBS改性沥青技术生产的沥青混合料。

我国是在20年代中后期才开始从奥地利引进SBS改性沥青技术，该技术一直在我国沿用至今，所生产的改性沥青数量已经超过1000万吨，几乎高等级路面全部应用了改性沥青技术，同时每年需要耗掉1500万升的柴油，2000万度电，造成大量的因使用硫磺而引起的污染。

2003年，法国、德国等“直接投放式”进行沥青改性技术产品进入我国公路建设，国内也出现了类似技术的研究。但是，现有沥青改性产品路用性能改善不多，且性价比不高。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述需要复杂设备与复杂工艺的缺陷，提供一种可改善提高沥青路面使用性能的新型改性沥青技术产品及制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种高性价比、使用方便、无污染且节省能源的沥青改性产品及其制备方法。

本发明提供了一种沥青改性产品，由以下重量份数的原料制成：

回收PE 57～62；

氢氧化镁 3～5；

粘合树脂 8～10.5；

塑料填充母料 16～23。

在本发明所述的沥青改性产品中，所述PE为高密度线性PE。

在本发明所述的沥青改性产品中，所述氢氧化镁为纳米氢氧化镁。

在本发明所述的沥青改性产品中，所述增韧树脂为粘合树脂C-500WN。

在本发明所述的沥青改性产品中，所述塑料填充母料，由以下重量份数的原料制成：

PE 20～40

碳酸钙 60～80。

本发明还提供了一种沥青改性产品的制备方法，包括以下步骤：

a：在PE中加入氢氧化镁，混合均匀；

b：在步骤a获得的混合物中加入粘合树脂，继续混合至均匀；

c：在步骤b获得的混合物中加入塑料填充母料，继续混合至均匀；

d：将步骤c混合好的原料投入到双螺杆挤出机，经过熔融挤出，造粒；

e：通过水冷切粒；

f：将步骤e制出的产品风干。

本发明所述的一种沥青改性产品的制备方法，包括以下步骤：

a：在PE中加入氢氧化镁，在高速混合器中混合均匀；

d：将步骤c混合好的原料投入到双螺杆挤出机的加料斗中，经过熔融挤出，造粒温度为160-165℃；

e：通过水冷切粒，切粒温度为145-150℃；

f：将步骤e制出的产品风干、筛分以装袋。

实施本发明的沥青改性产品，具有以下有益效果：

1、本发明的沥青改性产品采用回收PE作为原料，且含量达到60％，有效地解决了我国塑胶所带来的“白色污染”；

2、本发明的沥青改性产品所采用的原料成本低，产品性价比占有一定优势；

3、本发明有效地改善和提高了沥青路面的综合性能指标，抗车辙性能指标高于国内同类产品的指标的1倍；

4、本发明的直接投放式的运用方法，省去通过强剪切设备制备改性沥青，再由改性沥青的应用来改善与提高沥青混凝土性能。从而减少改性沥青加工过程中沥青的老化，因为没有改性沥青生产环节，所以该材料与方法可以节约能源、清洁环保，质量可靠稳定，生产使用灵活方便，不受地理环境、气候条件等客观固素的影响，具有极高的经济和社会效益，成本低廉，运用范围广泛，利于推广，根据统计该技术的运用方法，每年为国家节约1500万升的柴油，2000万度电，具有极高的经济和社会效益，成本低廉，运用范围广泛，利于推广。

具体实施方式

为便于对本发明进一步理解，现结合具体实施例对本发明进行详细描述：

在下列实施例的复合材料原料中，

所采用的回收PE为高密度线性PE；

可采用微米氢氧化镁和纳米氢氧化镁；氢氧化镁作为阻燃剂，广泛应用于橡胶、化工、建材、塑料(聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、三元乙丙橡胶)及电子、不饱和聚酯和油漆、涂料等高分子材料中，具有优良的阻燃效果；

所采用的粘合树脂为安庆中大化学科技有限公司生产的粘合树脂C-500WN；粘合树脂C-500WN为脂肪族阴离子水性聚氨酯树脂。含有多种极性官能团，能与C、PET、PE、PB、PEB、PC、皮革、木材、金属、动植物纤维及多种化学纤维粘接，适用于塑塑复合。

粘合树脂能够通过将共聚单体接枝在聚合物的主链上形成官能支链，使暴露在主链外的官能支链迅速，高效地与被粘合材料发生化学反应。本发明可采用的粘合树脂有酸酐改性的乙烯-醋酸乙烯共聚物(简称EVA改性粘合树脂)、酸酐改性的线形低密度聚乙烯聚合物(简称LLDPE粘合树脂)、酸酐改性的聚丙烯聚合物(简称PP粘合树脂)、酸酐改性的高密度聚乙烯聚合物(简称HDPE粘合树脂)或乙烯和甲基丙烯酸酯的共聚物等。根据聚合物载体的种类分别用于粘合PE，PP，沙林，EVA，PA，和EVOH，PVC，纸张等，这类粘合树脂可用于普通的挤出和共挤出设备进行加工。

本发明采用的塑料填充母料为PE和碳酸钙。

沥青改性产品的制备包括以下步骤：

a：在PE中加入氢氧化镁，在高速混合器中混合均匀；

e：通过水冷切粒，切粒温度为145-150℃；

f：将步骤e制出的产品风干、筛分以装袋。

实施例1

一种沥青改性产品，由以下重量份数的原料制成：

回收PE 57；

氢氧化镁 4；

粘合树脂C-500WN 8；

塑料填充母料 20；

其中塑料填充母料的PE∶碳酸钙 20∶80。

沥青改性产品的制备包括以下步骤：

a：在PE中加入氢氧化镁，在高速混合器中混合均匀；

b：在步骤a获得的混合物中加入粘合树脂C-500WN，继续混合至均匀；

e：通过水冷切粒，切粒温度为145-150℃；

f：将步骤e制出的产品风干、筛分以装袋。

实施例2

一种沥青改性产品，由以下重量份数的原料制成：

回收PE 62；

纳米氢氧化镁 3；

粘合树脂C-500WN 9；

塑料填充母料 16；

其中塑料填充母料的PE∶碳酸钙 30∶70。

沥青改性产品的制备包括以下步骤：

a：在PE中加入纳米氢氧化镁，在高速混合器中混合均匀；

e：通过水冷切粒，切粒温度为145-150℃；

f：将步骤e制出的产品风干、筛分以装袋。

实施例3

一种沥青改性产品，由以下重量份数的原料制成：

回收PE 59；

纳米氢氧化镁 5；

粘合树脂C-500WN 10.5；

塑料填充母料 23；

其中塑料填充母料的PE∶碳酸钙 40∶60。

沥青改性产品的制备包括以下步骤：

a：在PE中加入纳米氢氧化镁，在高速混合器中混合均匀；

e：通过水冷切粒，切粒温度为145-150℃；

f：将步骤e制出的产品风干、筛分以装袋。

实施例4

一种沥青改性产品，由以下重量份数的原料制成：

回收PE 60；

纳米氢氧化镁 3.5；

粘合树脂C-500WN 10；

塑料填充母料 17；

其中塑料填充母料的PE∶碳酸钙 35∶75。

沥青改性产品的制备包括以下步骤：

a：在PE中加入纳米氢氧化镁，在高速混合器中混合均匀；

e：通过水冷切粒，切粒温度为145-150℃；

f：将步骤e制出的产品风干、筛分以装袋。

本发明制备的沥青改性产品为黑色固体，圆柱体塑胶颗粒，密度1.0-1.1kg/m3(立方米)，颗粒大小为5-7mm，熔点100℃-165℃，将本发明制备的产品直接加入沥青拌合锅里，与相应的石料、灰、沙子进行搅拌，(注意：加入烘干的集料温度要在170-180℃，沥青温度不低于160℃，搅拌时间0.5-1小时)，进行沥青混合料的生产，其沥青混合料的生产工艺与普通沥青混合料一样，产品可直接运用于路面施工。

性能测试：

1、测试仪器：电子天平，型号为AC-8KD；

浸水车辙试验机，型号为TR-323；

轮碾成型机，型号为TR-323M；

马歇尔试验仪，型号为EXE 25KN；

恒温水浴，型号为F3-K。

2、沥青混合料配合比：

配合比(％)：10-15mm占24％；5-10mm占35％；0-5mm占35％；矿粉占6％；油石比为5.4％；本发明的沥青改性产品7％。

3、对产品进行车辙动稳定度试验(0.7MPa)：试验温度为60℃。

4、对产品进行冻融劈裂试验和浸水马歇尔试验。

实施例1～4产品配方及性能见表1：

表格1实施例1~4产品配方及性能指标表

国家交通部行业标准要求车辙动稳定度要求不小于2800次/mm，冻融劈裂试验残留强度比不小于80％，浸水马歇尔试验残留稳定度要求不小于85％。而本。从上表可以看出，本发明实施例1～4制备的沥青改性产品路用性能指标不仅远远达到国家交通部行业标准要求，在国内外同类产品的性能指标也处于领先水平。在相同的测试条件下，法国的某沥青改性产品车辙指标为7230次/mm，德国某沥青改性产品为7870次/mm，国内某沥青改性产品为4845次/mm，因此本发明提供的沥青改性产品车辙指标明显高于同类产品，能到达很好的改性沥青的效果。

从上表可以看出可以看出本发明所得产品各项性能优良。且本发明的沥青改性产品的配方含有60％左右的回收材料，解决了我国塑胶所带来的“白色污染”；改善和提高了沥青路面的综合性能指标，抗车辙性能指标高于国内同类产品的指标的1倍；本发明的沥青改性产品成本低，性价比占有一定优势；同时本发明的直接投放式的运用方法，省去通过强剪切设备制备改性沥青，再由改性沥青的应用来改善与提高沥青混凝土性能。从而减少改性沥青加工过程中沥青的老化，因为没有改性沥青生产环节，所以该材料与方法可以节约能源、清洁环保，质量可靠稳定，生产使用灵活方便，不受地理环境、气候条件等客观固素的影响，具有极高的经济和社会效益，成本低廉，运用范围广泛，利于推广，根据统计该技术的运用方法，每年为国家节约1500万升的柴油，2000万度电，具有极高的经济和社会效益，成本低廉，运用范围广泛，利于推广。

以上对本发明所提供的一种沥青改性产品进行了详细介绍，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种沥青改性产品，其特征在于，由以下重量份数的原料制成：

回收PE 57～62；

氢氧化镁 3～5；

粘合树脂C-500WN 8～10.5；

塑料填充母料 16～23；

且所述塑料填充母料由以下质量份数的原料制成：PE，20～40；碳酸钙，60～80。

2.根据权利要求1所述的沥青改性产品，其特征在于，所述PE为高密度线性PE。

3.根据权利要求1所述的沥青改性产品，其特征在于，所述氢氧化镁为纳米氢氧化镁。

4.一种根据权利要求1至3中任意一项所述的沥青改性产品的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

a：在回收PE中加入氢氧化镁，混合均匀；

e：通过水冷切粒；

f：将步骤e制出的产品风干。

5.如权利要求4所述的沥青改性产品的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

a：在回收PE中加入氢氧化镁，在高速混合器中混合均匀；

e：通过水冷切粒，切粒温度为145-150℃；

f：将步骤e制出的产品风干、筛分以装袋。