[发明专利]一种包装废弃聚合物/纳米共挤改性沥青及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，涉及一种改性沥青材料，具体涉及一种包装废弃聚合物/纳米共挤改性沥青，本发明还涉及该改性沥青的制备方法。

背景技术

包装业的发展为经济建设作出了重大贡献，同时也给人类带来了严重的环境问题。据美国《包装》杂志通过全国性民意测验的结果，绝大多数人认为：包装带来的环境污染仅次于水质污染、海洋湖泊污染和空气污染，已处于第四位。据统计，我国城乡每年产生的垃圾有4亿吨，其中30%是包装废弃物。而70%以上为一次性包装产品，使用后即废弃。以2004年为例，包装业总产值超过3200亿元，其中2300亿元的产品将成为包装废弃物，若总回收利用率按25％计算，则至少还有1700亿元的资源被白白浪费。因此，包装与环保作为一个社会热点正摆在人们面前，已成为各国急需解决的严重问题。

塑料以其质量轻、强度高、耐腐蚀、易加工等优良性能，在经济建设各个领域发挥着重要作用，塑料加工业作为新兴行业已成为我国国民经济的支柱产业之一。塑料在为现代人类文明发展做出贡献的同时，也给环境造成了不可忽视的污染，即所谓的“白色污染”。在“白色污染”现象的背后，包装废弃聚合物所造成的影响是不容忽视的。据统计，包装废弃聚合物使用的合成树脂约占世界合成树脂总量的25%。我国每年产生的废弃塑料大约有100万吨，包装废弃聚合物量约占塑料产量的70%。废弃塑料产生量如此之大，而目前我国每年回收利用率却很少，几乎不到废弃塑料总量的20%。因此，合理回收利用包装废弃聚合物已成为公众关心的焦点问题，也成为亟待解决的一大难题。

与此同时，随着高等级公路交通量增大、车速高、轴载日趋重型化以及国产普通沥青含蜡量高、粘结力差、延伸度低、温度敏感性大等性能缺点，导致高等级公路路面形成各种严重的病害。

首先是高温车辙及变形问题。在高温地区、大型车辆以及超载、重载路段，车辙已成为沥青路面潜在的最严重的破坏形式之一。

其次，沥青路面水损害破坏严重。所谓沥青路面水损害破坏，是沥青路面在油水分的条件下，经受交通载荷和温度胀缩的反复作用，一方面水分逐步侵入到沥青与集料的界面上，同时由于水动力的作用，沥青层渐渐地从集料表面剥离，并导致集料之间的粘结力丧失而发生的路面破坏过程。由于这种破坏作用的存在，导致在春融、梅雨季节及雨季，好端端的路面逐渐出现麻面、松散、掉粒乃至坑槽，此种情况已经在许多公路以及某些高速公路上出现。

再次，寒冷地区沥青路面温缩裂缝普遍存在。在冬季气温骤降时，沥青混合料的应力松弛赶不上温度应力的增长，同时劲度急剧增大，超过混合料的极限强度或极限拉伸应变，便会产生开裂。

最后是高速公路的表面功能，尤其是抗湿滑性能不足，恶性交通事故时有发生。现今公众对道路交通安全和舒适性的期望越来越高，路面必须具有良好的抗滑性，并且在潮湿状态下没有水雾，没有眩光，噪声小。

因此，研究提高沥青混凝土路面使用性能的关键技术，即改性沥青技术，已成为公路建设的重要课题。

很久以前人们就开始在沥青中添加硫磺、橡胶以改善其性能。中国专利公开号CN1164548（专利号 97104353.1，申请日1997年5月28日，公开日1997.11.12）公开了一种利用废塑料制成沥青防水卷材、涂料、油膏的技术；主要是用废品回收站或垃圾站的废塑料特别是废塑料膜袋，先与溶解组分合成改性组分，再与沥青基料合成改性沥青基料，后与相应辅料分别制成改性沥青防水卷材、涂料、油膏。现有对改性沥青的研究，大多都是利用工业聚合物作为改性剂，其生产成本较高，还有用树脂类作改性剂，但是树脂类改性剂存在一定的缺点，对沥青性能全面改善效果不明显，改善幅度有限。

发明内容

本发明的目的是提供一种包装废弃聚合物/纳米共挤改性沥青，解决了现有改性沥青成本高以及对沥青性能全面改善效果不明显，改善幅度有限的缺陷。

本发明的另一目的是提供上述共挤改性沥青的制备方法。

本发明所采用的技术方案是，一种包装废弃聚合物/纳米共挤改性沥青，其组成为：改性剂和基质沥青，改性剂由包装废弃聚合物PE和纳米蒙脱土组成，其中包装废弃聚合物PE、纳米蒙脱土和基质沥青按质量百分比分别为包装废弃聚合物PE 0.5%～13%、纳米蒙脱土0.1%～12%、基质沥青75%～99%，包装废弃聚合物、纳米蒙脱土和基质沥青的质量百分比总和为100%。

本发明所采用的另一技术方案是，上述包装废弃聚合物/纳米共挤改性沥青的制备方法，按以下步骤进行：