沥青混合料改性添加剂及制备方法和高强韧沥青混合料技术

本发明专利技术提供了一种沥青混合料改性添加剂及制备方法和含该添加剂的高强韧沥青混合料，其中沥青混合料改性添加剂的原料包括：聚丙烯树脂，30～85份；增韧剂，10～50份，所述增韧剂为三元乙丙橡胶、二元乙丙橡胶、苯乙烯与丁二烯类热塑性弹性体、顺丁橡胶、丁苯橡胶中的一种或几种的混合物；增黏剂，2～6份；云母粉，1～3份；助磨剂0.1～1份；偶联剂0.05～0.5份；抗氧化剂0.1～0.3份。本申请所述沥青混合料改性添加剂，在沥青混合料生产过程中使用，具有提升沥青混合料高温塑性、同时增强低温延展性的作用，获得的沥青混合料高温稳定性高于现有抗车辙剂、高模量剂等材料，同时具有良好的抗疲劳性能和水稳定性。性能和水稳定性。

【技术实现步骤摘要】
沥青混合料改性添加剂及制备方法和高强韧沥青混合料


[0001]本专利技术属于道路工程领域，具体涉及一种沥青混合料改性添加剂及制备方法和含该添加剂的高强韧沥青混合料。

技术介绍

[0002]随着道路交通流量持续增加，长寿命路面的设计理念已成为现今道路工程的发展趋势，对于沥青混合料面层，需要进一步增加高温抗变形能力和长期耐老化、耐疲劳的性能，以满足路面耐久性提升的需求。目前，本领域技术人员针对高温性能提升，研发了基于塑料基改性抗车辙剂、天然岩沥青改性与聚合物复合工艺制备的抗车辙剂、高模量剂等材料。如中国专利文献CN106750791A公开了一种利用废弃塑料制备的抗车辙剂,原料包括废弃塑料90～110份，活化剂5～15份，增溶剂20～30份，活化橡胶粉2～4份，钙粉14～16份。其利用活化剂使得老化程度较高的废弃塑料恢复活性，提升沥青塑性，使沥青混合料具有良好的高温抗车辙能力和低温变形能力。中国专利文献CN106189291A提供了一种伊朗天然岩沥青改性沥青，包括原料：伊朗天然岩沥青15～20份，基质沥青90～100份，芳烃油20～30份，热塑性弹性体15～30份，稳定剂3～5份，相容剂3～5份，分散剂0.5～1份。该申请中天然岩沥青改性后的混合沥青料，具有较好的高温抗车辙性能。再如，中国专利文献CN101781469A公开了一种聚合物复合改性沥青，由基质沥青、丁苯橡胶、热塑性丁苯橡胶、增塑剂、稳定剂、高温降粘剂组成，其中所述增塑剂为蓖麻油和邻苯二甲酸二辛酯，所述稳定剂为硫磺和四甲基秋兰姆化二硫；所述高温降粘剂为对羟基苯甘氨酸和合成石蜡。其通过复合聚合物的添加，可改善沥青的高温稳定性。
[0003]上述现有技术中的技术手段均可在一定程度上提升路面的高温抗变形能力。但其仍旧存在的问题在于，一方面，使用现有抗车辙剂，混合料的实验室60℃动稳定度一般为6000
‑
10000次/mm，能满足一般路面的要求，但难以满足特重交通、渠化交通、重载交叉路口等特殊场景的使用需求。另一方面，已有抗车辙添加剂主要通过增加沥青塑性提升高温抗变形性能，而材料的耐疲劳、耐水损害性能一般较低，或仅能满足规范最低要求，在使用过程中沥青材料韧性不足，易产生开裂、水损、老化等病害及现象，因此，现有抗车辙、高模量等添加剂一般仅在道路中、下面层使用，无法在表面层使用。所以，面对日益增长的交通流量以及沥青路面长寿命的使用需求，本领域必须要探索新的沥青混合料改性添加剂，同步增强沥青混合料的高温性能及韧性，使其具有长期使用中的耐疲劳、耐老化性能，并能够在沥青路面所有层位中有效使用。

技术实现思路

[0004]本专利技术解决的是现有技术中缺少能够提升沥青混合料高温性能，同时能够提升长期使用中的耐疲劳、耐老化性能的沥青混合料改性添加剂的问题，进而提供一种能够同步增强沥青混合料的高温性能和韧性，同时使其具有良好的耐疲劳、耐老化性能的沥青混合料改性添加剂，本申请同时提供了所述沥青混合料改性添加剂的制备方法以及包含所述改
性添加剂的沥青混合料。
[0005]本专利技术解决上述技术问题采用的技术方案为：
[0006]一种沥青混合料改性添加剂，至少由以下重量份的原料组分制成：聚丙烯树脂，30～85份；增韧剂，10～50份，所述增韧剂为三元乙丙橡胶、二元乙丙橡胶、苯乙烯与丁二烯类热塑性弹性体、顺丁橡胶、丁苯橡胶中的一种或几种的混合物；增黏剂，2～6份，所述增黏剂为萜烯树脂或芳烃石油树脂；云母粉，1～3份；助磨剂，0.1～1份；偶联剂0.05～0.5份；抗氧化剂0.1～0.3份。
[0007]所述聚丙烯树脂为注塑类聚丙烯树脂、挤出和吹塑类聚丙烯树脂、窄带类聚丙烯树脂中的一种或几种的混合物；所述聚丙烯树脂的拉伸屈服应力大于或者等于30MPa，弯曲弹性模量大于或者等于1000MPa，熔融指数大于或者等于2g/10min。
[0008]所述聚丙烯树脂和增韧剂的质量比大于2。
[0009]所述聚丙烯树脂和增韧剂的质量比例为0.8～2。
[0010]所述云母粉细度为20～50μm。
[0011]所述助磨剂为木质素磺酸钠或木质素磺酸钙；偶联剂为硅烷偶联剂、马来酸酐接枝、铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂中的一种；所述抗氧化剂为四季戊四醇酯和三亚磷酸酯的混合物。
[0012]所述的沥青混合料改性添加剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将特定重量份的所述云母粉在100～150℃下，干燥2小时；(2)将特定重量份的所述聚丙烯树脂、增韧剂、增黏剂、干燥后的云母粉、助磨剂、偶联剂、抗氧化剂加入高速混料及搅拌至充分混合，制成混合物料；(3)将所述混合物料送入双螺杆挤出机熔融共混挤出，在双螺杆挤出机中的熔融温度为180～230℃，挤出物料经冷却、风机吹干、切粒，即得到高强韧沥青混合料改性添加剂。
[0013]制备得到的所述高强韧沥青混合料改性添加剂的熔融指数大于或者等于1g/10min。
[0014]添加所述沥青混合料改性添加剂的高强韧沥青混合料，所述沥青混合料改性添加剂的添加量以质量计占所述高强韧沥青混合料的0.3～0.6％wt。
[0015]所述高强韧沥青混合料采用70#基质沥青或SBS改性沥青。
[0016]本申请中所述的沥青混合料改性添加剂，其优点在于：
[0017]本申请所述的沥青混合料改性添加剂，在沥青混合料生产过程中使用，具有提升沥青混合料高温塑性、同时增强低温延展性的作用，获得的沥青混合料高温稳定性高于现有抗车辙剂、高模量剂等材料，同时具有良好的抗疲劳性能和水稳定性。此外，针对不同使用场景的需求，可通过调整不同组分的比例，实现抗车辙、抑裂、耐老化等不同使用需求，全面提升沥青混合料耐久性。本申请中的聚丙烯和增韧剂的质量比例优选为大于或者等于0.8，其中制备具有高强抗车辙性能的添加剂时，聚丙烯和增韧剂的质量比例大于2，制备具有抗车辙、抗疲劳均衡性能的添加剂时，聚丙烯和增韧剂的质量比例为0.8～2之间。
[0018]在施工操作时，本申请中的改性添加剂具有物料特性融合、高温条件(160℃以上)速熔，以及与沥青材料均匀共融的特性，是能够在沥青混合料拌和中直投使用的改性剂材料，具有良好的施工和易性。本申请中的高强韧沥青混合料改性添加剂优选用于70#基质沥青、SBS改性沥青指标的沥青混合料。所述的沥青混合料改性添加剂在用于70#基质沥青混合料时，混合料60℃动稳定度可达到6000次/mm以上，对SBS改性沥青进行复合改性，混合料
60℃动稳定度可达到20000次/mm以上。
[0019]同时，本申请中的沥青混合料改性添加剂，用于70#基质沥青、SBS改性沥青指标的沥青混合料时，制备得到的沥青混合料具有良好的平衡性，其高温稳定性、水稳定性和低温抗裂性能均十分优良，同时沥青混合料的指标不会失去平衡，其模量等参数亦处于较优范围值。本申请中的沥青混合料改性添加剂用于其它类型沥青，也可以有效提高强韧性，但相比于70#基质沥青、SBS改性沥青，使用沥青混合料改性添加剂后可能会导致沥青混合料的某一项指本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种沥青混合料改性添加剂，其特征在于，至少由以下重量份的原料组分制成：聚丙烯树脂，30～85份；增韧剂，10～50份，所述增韧剂为三元乙丙橡胶、二元乙丙橡胶、苯乙烯与丁二烯类热塑性弹性体、顺丁橡胶、丁苯橡胶中的一种或几种的混合物；增黏剂，2～6份，所述增黏剂为萜烯树脂或芳烃石油树脂；云母粉，1～3份；助磨剂，0.1～1份；偶联剂0.05～0.5份；抗氧化剂0.1～0.3份。2.根据权利要求1所述的沥青混合料改性添加剂，其特征在于，所述聚丙烯树脂为注塑类聚丙烯树脂、挤出和吹塑类聚丙烯树脂、窄带类聚丙烯树脂中的一种或几种的混合物；所述聚丙烯树脂的拉伸屈服应力大于或者等于30MPa，弯曲弹性模量大于或者等于1000MPa，熔融指数大于或者等于2g/10min。3.根据权利要求1或2所述的沥青混合料改性添加剂，其特征在于，所述聚丙烯树脂和增韧剂的质量比大于2。4.根据权利要求1或2所述的沥青混合料改性添加剂，其特征在于，所述聚丙烯树脂和增韧剂的质量比例为0.8～2。5.根据权利要求1
‑
4任一所述的沥青混合料改性添加剂，其特征在于，所述云母粉细度为20～50μm。6.根据权利要求5所述的沥青混合料改性添加剂，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明亮，李俊，武昊，
申请(专利权)人：交通运输部公路科学研究所，
类型：发明
国别省市：