熱貯存穩定的橡塑復合改性瀝青及其制備方法
【專利摘要】本發明一種熱貯存穩定的橡塑復合改性瀝青,是由基質瀝青、廢胎膠粉、聚乙烯和264抗氧劑制成，其中廢胎膠粉含量為基質瀝青重量的10％～35％，聚乙烯含量為基質瀝青重量的3％～10％，264抗氧劑含量為廢胎膠粉重量的1.0％～5.0％。該橡塑復合改性瀝青的制備方法為：(1)將基質瀝青加熱至熱融狀態，緩慢加入稱量好的廢胎膠粉、聚乙烯和264抗氧劑的混合物，攪拌使其混合均勻；(2)將步驟1的改性瀝青混合物加熱至170℃～210℃時，高速剪切30～120分鐘。本發明制備的改性瀝青提高了瀝青的高溫抗車轍性能、低溫抗裂性能以及熱貯存穩定性，不易離析，降低了改性瀝青成本，工藝簡單，有利于改性瀝青的推廣與應用。
【專利說明】熱貯存穩定的橡塑復合改性瀝青及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及改性瀝青的制備方法，具體涉及一種具有較好高低溫性能和熱貯存穩 定的橡塑復合改性瀝青及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 隨著公路交通量的迅速增長，車輛大型化、重載、超載、渠化交通等現象日益突出， 導致瀝青混凝土路面通行很短時間后就出現破壞，影響道路的正常運營和使用壽命。另外， 瀝青對溫度較強的敏感性導致瀝青混凝土路面在夏季出現高溫車轍、推移、冬季出現低溫 開裂等問題。鑒于此，通過添加聚合物改性劑改善瀝青的溫度敏感性成為提高瀝青路面路 用性能的有效途徑。
[0003] 目前，用于改性瀝青的聚合物改性劑主要有：熱塑性彈性體類，如：苯乙烯-丁二 烯-苯乙烯（SBS)、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯（SIS)等；橡膠類，如：天然橡膠（NR)、丁苯橡 膠（SBR)、順丁橡膠（BR)、異戊橡膠（IR)等；樹脂類，如：聚乙烯（PE)、無規則聚丙烯（APP) 等。但是，上述大多聚合物改性劑雖可以明顯改善瀝青材料的路用性能，但其較高的價格無 疑會大幅增加改性瀝青的成本，從而制約改性瀝青的推廣與應用。
[0004] 當采用廢胎膠粉或PE作為瀝青的改性劑時，由于廢胎膠粉、PE都與基質瀝青在化 學結構、密度、粘度、分子量等上有很大的差別，在熱力學上極不相容，進而導致廢胎膠粉或 PE改性的瀝青都存在熱儲存穩定性問題。另外，廢胎膠粉、PE顆粒將會以減少體系表面的 方式降低表面能，表現為顆粒在高溫下相互碰撞發生聚集，達到一定粒度后，由于聚合物與 瀝青的密度差，顆粒發生上浮或下沉，其結果是改性瀝青發生離析。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的是克服現有技術中的缺陷，主要針對提升瀝青路面的高溫抗車轍和 低溫抗開裂的能力，提供一種具有較好高低溫性能、熱貯存穩定不易發生離析的橡塑復合 改性瀝青及其制備方法。
[0006] 本發明解決其技術問題采用的技術方案：一種熱貯存穩定的橡塑復合改性瀝青， 由基質瀝青、廢胎膠粉、聚乙烯和264抗氧劑制成，其中廢胎膠粉含量為基質瀝青重量的 10 %?35 %，聚乙烯含量為基質瀝青重量的3 %?10 %，264抗氧劑含量為廢胎膠粉重量的 1. 0%?5. 0%〇
[0007] 優選的組成為：廢胎膠粉含量為基質瀝青重量的15%?30%，聚乙烯含量為基質 瀝青重量的5%?8%，264抗氧劑含量為廢胎膠粉重量的2. 0%?4. 0%。
[0008] 所述基質瀝青的針入度為40?120dmm、軟化點為30°C?60°C。
[0009] 所述廢胎膠粉由天然橡膠、丁苯橡膠、順丁橡膠或異戊橡膠制成的廢舊輪胎經粉 碎制得，所述廢胎膠粉的膠粉粒度在20?200目之間。
[0010] 所述聚乙烯由低密度聚乙烯制成的廢舊塑料或原生低密度聚乙烯制得。
[0011] 制備所述熱貯存穩定的橡塑復合改性瀝青的方法，包括如下步驟：
[0012] (1)將基質瀝青加熱至熱融狀態，緩慢加入稱量好的廢胎膠粉、聚乙烯和264抗氧 劑的混合物，攪拌使其混合均勻；
[0013] (2)將步驟1的改性瀝青混合物加熱至170°C?210°C時，高速剪切30?120分 鐘，即可制備出橡塑復合改性瀝青。
[0014] 所述步驟1中基質瀝青熱融狀態加工溫度為120°C?170°C。
[0015] 所述步驟1中向基質瀝青中加入廢胎膠粉、聚乙烯和264抗氧劑的添加時間控制 在IOmin內，加入后的混合物溫度小于180°C。
[0016] 本發明的有益效果是：
[0017] (1)廢胎膠粉的密度比基質瀝青大，易在高溫基質瀝青中沉淀下來，而低密度聚乙 烯的密度比基質瀝青小，易在基質瀝青中上浮，通過添加264抗氧劑促進廢胎膠粉、PE與瀝 青之間的交聯反應，從而得到不易離析的廢胎膠粉+PE復合改性瀝青。
[0018] ⑵廢胎膠粉和廢舊塑料皆為廢舊回收材料，其成本遠低于SBS等改性劑。本發明 提出的廢胎膠粉+PE復合改性瀝青中，廢舊聚合物占瀝青質量可高達45 %，不僅降低了改 性瀝青成本，而且回收利用了廢胎膠粉和廢PE材料，降低其對環境造成的污染。
[0019] (3)本發明提出的廢胎膠粉+PE復合改性瀝青具備良好的高溫抗車轍、低溫抗開 裂以及熱貯存穩定性，不易發生離析，加工工藝簡單，具有很好的應用前景。
【具體實施方式】
[0020] 下面結合實施例對本發明作進一步說明，但并不因此而限制本發明。
[0021] 按照本專利所述方法和步驟，分別制備了 5個復合改性瀝青樣品，具體配方和評 價結果見表1中實施例1?5 ;按同樣的方法和步驟制備的2個對比例樣品，具體配方和評 價結果見表1中對比例1、2。具體制備方法按照如下步驟操作：
[0022] (1)將基質瀝青加熱至熱融狀態，加工溫度范圍為145°C?160°C。緩慢加入稱量 好的廢胎膠粉、PE以及264抗氧劑的混合物，添加時間應控制在IOmin內。低速剪切攪拌 使其混合均勻，剪切速率為1500?2000r/min，混合物的溫度控制在180°C以下。其中264 抗氧劑為通用型酚類抗氧劑，化學名稱為2, 6-二叔丁基-4-甲基苯酚，分子式為C15H24O,結 構式為
【權利要求】
1. 一種熱貯存穩定的橡塑復合改性瀝青，其特征在于：由基質瀝青、廢胎膠粉、聚乙烯 和264抗氧劑制成，其中廢胎膠粉含量為基質瀝青重量的10%?35%，聚乙烯含量為基質 瀝青重量的3%?10%，264抗氧劑含量為廢胎膠粉重量的1.0%?5.0%。
2. 根據權利要求1所述的熱存穩定的橡塑復合改性瀝青，其特征在于：由基質瀝青、 廢胎膠粉、聚乙烯和264抗氧劑制成，其中廢胎膠粉含量為基質瀝青重量的15%?30%，聚 乙烯含量為基質瀝青重量的5%?8%，264抗氧劑含量為廢胎膠粉重量的2. 0%?4. 0%。
3. 根據權利要求1或2所述的熱貯存穩定的橡塑復合改性瀝青，其特征在于：所述基 質瀝青的針入度為40?120dmm、軟化點為30°C?60°C。
4. 根據權利要求1或2所述的熱貯存穩定的橡塑復合改性瀝青，其特征在于：所述廢 胎膠粉由天然橡膠、丁苯橡膠、順丁橡膠或異戊橡膠制成的廢舊輪胎經粉碎制得，所述廢胎 膠粉的膠粉粒度在20?200目之間。
5. 根據權利要求1或2所述的熱貯存穩定的橡塑復合改性瀝青，其特征在于：所述聚 乙烯由低密度聚乙烯制成的廢舊塑料或原生低密度聚乙烯制得。
6. 權利要求1?4所述熱貯存穩定的橡塑復合改性瀝青的制備方法，其特征在于，包括 如下步驟： (1)將基質瀝青加熱至熱融狀態，緩慢加入稱量好的廢胎膠粉、聚乙烯和264抗氧劑的 混合物，攪拌使其混合均勻； ⑵將步驟1的改性瀝青混合物加熱至170°C?210°C時，高速剪切30?120分鐘，即 可制備出橡塑復合改性瀝青。
7. 根據權利要求6所述的熱存穩定的橡塑復合改性瀝青的制備方法，其特征在于， 所述步驟1中基質瀝青熱融狀態加工溫度為120°C?170°C。
8. 根據權利要求6所述的熱存穩定的橡塑復合改性瀝青的制備方法，其特征在于， 所述步驟1中向基質瀝青中加入廢胎膠粉、聚乙稀和264抗氧劑的添加時間控制在lOmin 內，加入后的混合物溫度小于180°C。
【文檔編號】C08K5/13GK104479376SQ201410742568
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月8日 優先權日:2014年12月8日
【發明者】董瑞琨, 游宏, 蹇依, 甘宏坤, 嚴蕾 申請人:重慶路面科技有限公司, 重慶大學