[发明专利]沥青路面橡塑复合抗车辙剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于材料技术领域，具体涉及到主要原料采用聚乙烯和橡胶粉制备的沥青路面用的抗车辙外加剂。

背景技术

沥青路面以其优良的使用性能，在公路中占有相当大的比例。但近年来，由于沥青路面原材料自身性能的局限性和交通量、重载超载车辆的增加、气候条件的恶化等外在因素的影响，沥青路面正面临着严峻的考验。很多新建成沥青路面通车不久就出现了早期病害，其中车辙病害已经成为危害沥青路面最为严重的早期病害之一。车辙是车辆荷载反复作用下，沥青路面行车道在行车轨迹处产生较大的永久性变形，并在沥青路面上沿车辆行驶方向形成的一种形状类似沟槽的路面损坏现象。沥青路面车辙病害的危害主要表现对公路路面和行驶车辆两个方面。车辙影响了路面的美观整洁度，破坏了路面的平整度，车槽内沥青混合料结构层厚度减薄，结构强度下降，最终导致路面使用寿命缩短，不仅阻碍了公路交通的正常运营，而且增加了公路运行的成本。沥青路面车辙的产生对行驶在其上的车辆也具有很大的危害性，尤其在雨雪天气，车槽内积水或结冰，车辆容易漂移打滑，对车辆行驶安全造成隐患，经常行驶在车辙病害路面上的车辆易磨损破坏，导致车辆的使用寿命降低。为了保证行车安全，每年交通部门要投入大量的人力、物力和财力来维修路面上出现的车辙病害。

沥青路面车辙病害的严重性和危害性已经引起了科研人员的广泛关注，车辙病害的预防研究成了热点课题。研究发现，车辙病害产生的内在原因主要是沥青的软化点低，在高温季节车辆荷载的反复作用下，沥青软化，沥青混合料发生塑性变形，导致路面出现车辙病害，所以很多研究人员通过在沥青中添加改性剂，来提高沥青的软化点，从而提高沥青路面的抗车辙能力。用于改性沥青的改性剂主要分为无机和有机两大类，无机改性剂主要包括炭黑、硅藻土等，有机改性剂主要是塑料类、橡胶类和纤维类，如聚乙烯(PE)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、丁苯橡胶(SBR)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)等。

专利公开号为CN1164684C的发明专利，提出了一种硅藻土改性沥青的制备方法，解决了沥青路面因软化而产生车辙、拥包、松散和坑槽等病害。专利公开号为CN1184263C的发明专利，提出了一种复合改性沥青及其制法，复合改性剂为聚烯烃和丁苯橡胶(SBR)复合，高速搅拌0.5～4小时后混合均匀即得复合改性沥青，提高了改性沥青的高低温性能。无论是无机改性剂还是有机改性剂，都可以改善沥青的性能，提高抗车辙能力，但改性沥青需要成套设备，无机改性剂需要加工提炼，工艺复杂，有机改性剂通常使用进口的高分子聚合物，材料和设备投入成本较高；改性后的沥青粘度大，需要增大管道运送的动力，能耗增加；改性工艺中，温度高，时间长，沥青容易老化；改性后的沥青中，改性剂分布不均匀，久置容易离析，影响改性沥青的使用性能。

近几年，研究者将研究方向集中在沥青混合料改性剂上，即先合成具有抗车辙性能的产品，简称抗车辙剂，直接将抗车辙剂产品添加到沥青混合料中，来提高沥青混合料的高温稳定性，即抗车辙能力。这种方法克服了上述改性沥青的缺点，不需要添加新的设备和工序，成本低、简单易于操作，是目前预防沥青路面车辙病害最主要的方法之一。如专利公开号为CN1408773A的发明专利，提出了一种沥青混合料改性剂及其制备方法以及改性沥青混合料的制备方法，其改性剂使用形状为粒径完整的小环藻，能有效解决沥青路面的早期破坏问题。专利公开号为CN101063000A的发明专利，提供了一种用于交通抗车辙的沥青改性剂及其改性沥青和沥青混合料，该发明的改性剂主要成分为热塑性弹性体乙烯基芳香烃-共轭二烯嵌段共聚物和聚烯烃，将沥青改性剂加入基础沥青的重量百分比为1％～7％；在普通沥青混合料中掺加1％～6％，即可显著提高沥青混合料的高温性能和抗车辙能力，并改善抗水损坏和抗低温开裂等性能。该发明主要使用高分子热塑性聚合物来提高沥青混合料的高温抗车辙能力，但聚烯烃类低温时容易脆裂，导致沥青混合料低温性能降低，另外，该发明产品使用的原材料均为工业合成的高分子材料，导致产品成本高，不利于推广使用。

发明内容

本发明所要解决的主要技术问题在于克服上述抗车辙剂的缺点，提供一种高温性能和低温性能均衡、产品成本低、能耗低、环境污染小、使用方便的沥青路面橡塑复合抗车辙剂。

解决上述技术问题所采用的技术方案它是由下述的原料及其重量份配比制成：

聚乙烯          50～80份

橡胶粉          5～20份

建筑沥青        2～10份