[发明专利]一种储存稳定的聚乙烯复合改性沥青及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚乙烯复合改性沥青及其制备方法，具体涉及一种储存稳定的聚乙烯复合改性沥青及其制备方法。

背景技术

随着国民经济的发展，对公路的使用性能提出了更高的要求。沥青长期以来被广泛用作铺路材料，但沥青作为一种典型的粘弹性材料，存在高温易发粘流淌，耐老化性能和疲劳性能差，以及易产生车辙等问题。因此，对沥青的改性是必须的。其中树脂类塑料改性沥青是改性沥青技术取得较为成功的一类。塑料沥青是将某一种或几种塑料(或废塑料)按一定比例均匀溶于沥青中，使原沥青的路用性能得到改善，从而提高沥青路面质量，延长路面寿命。由于塑料工业的发展，以及废塑料的大量产生，塑料(以聚乙烯PE为代表)改性沥青已成为当今改性沥青技术中之新秀，在国内外发展很快。被誉为“国门第一路”的首都机场高速公路引进奥地利RF集团的聚乙烯改性沥青“NOVOPHALT”，经过多年的使用，效果良好。此项工程为我国高等级公路利用改性沥青起到了重要的推动及示范作用。

聚乙烯改性沥青的高温性能优异，低温性能也有所提高，抗车辙能力强，与集料的粘接力强，且聚乙烯材料价格相对SBS低廉。但聚乙烯改性沥青的一个最大问题是聚乙烯与沥青不相容，高温储存时离析，形成富聚乙烯层和沥青层，聚乙烯漂浮在沥青表面。聚乙烯改性沥青只能施工现场制作，现制现用，从而限制了其应用。聚乙烯改性沥青还有一个问题就是低温抗开裂性能差。测试聚乙烯改性沥青5℃时的延度，几乎都是脆断；聚乙烯改性沥青低温抗开裂性能差，只能在高温地区使用，也限制了其应用。所以大部分国家的聚乙烯改性沥青标准都对低温延度和离析值不做要求。比如美国和中国在其聚乙烯改性沥青的标准中，就没有对低温延度和离析值提出要求。

中国专利CN1468894A报导了一种聚乙烯改性沥青母粒的制备方法，它是先通过双螺杆挤出机将聚乙烯(或聚乙烯与SBS的混合物)、聚乙烯接枝物、沥青、增容剂、引发剂、防老剂、交联剂等各种物料熔融共混制得聚乙烯改性母粒。制备的母粒在现场制作改性沥青时，再按比例加入。这种方法虽然制备了聚乙烯改性沥青，但并没有解决聚乙烯改性沥青的热储存问题，仍要现场制作改性沥青，不适于大规模生产。并且聚乙烯改性沥青母粒的设备要求高，制作工艺复杂，所用挤出机要求四个投料口，物料要分四次分组加入挤出机。

中国专利CN1837291A报导了一种将橡胶、热塑性弹性体、聚乙烯三者的混合物加入沥青中，分散均匀后，再加入二硫代吗琳或硫与二硫代吗琳的共混物，制得橡塑共混物改性沥青，达到热储存稳定的目的。但这种方法主要是针对橡胶改性沥青，聚乙烯质量含量只有0-20％。而且改性沥青制作工艺时间长，加入硫化剂后，还要继续搅拌100-120分钟才能完全完成硫化反应。采用二硫代吗琳虽然解决了使用硫磺时，体系交联过快，体系粘度变大问题，交联过程平稳，但生产周期较长。

中国专利CN1324896A涉及一种将聚乙烯与橡胶复合，然后加入硫化剂改性沥青的方法。方法是先在哈克流变仪中将聚乙烯、SBS或SBR熔融共混，制得聚乙烯/SBS的共混料，然后将共混料投入加热后的沥青，再加入硫黄，制得热储存稳定的橡塑复合改性沥青。但这种方法的缺点是，橡胶用量要求仍很大，要求占橡塑体系的60-90％，非真正意义上的聚乙烯改性沥青。改性沥青制作过程中仍然要加入硫黄，硫黄用量大，是橡胶用量的5％。而且尽管橡胶用量很大，改性沥青的延度提高不多。

中国专利CN102020860A涉及一种橡塑复合物改性沥青的制备，其先对低密度聚乙烯进行接枝改性，然后将得到的聚乙烯接枝物与橡胶、活性剂、促进剂、防老剂和硫化剂共混制成橡塑复合物。制得的橡塑复合物可以加入沥青中得到橡塑复合物改性沥青。但这种方法的缺点是，使用的聚乙烯必须经过接枝改性，增加了生产成本，并且无法使用回收的废旧塑料。

发明内容

发明要解决的问题

本发明要解决的主要问题是聚乙烯改性沥青的储存稳定性问题，从而使其可实现在工地现场加工后稳定储存，而不发生明显的离析，从而使得聚乙烯改性沥青的顺利施工成为可能。此外，本发明还保障了聚乙烯改性沥青技术指标的均匀和稳定。

用于解决问题的方案

本发明通过先将接枝聚乙烯和聚乙烯主改性剂加入沥青中剪切分散，再加入苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)剪切分散，然后加入端胺基丁腈橡胶(ATBN)，经过端胺基和接枝PE的桥接作用、SBS改性剂的分散相，实现PE主改性剂的稳定分散，具体如下：