[发明专利]一种环保型沥青混合料温拌改性剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于道路材料领域，具体涉及一种环保型沥青混合料温拌改性剂及其制备方法，该改性剂能够降低热拌沥青混合料的施工温度。 

背景技术

作为一种高节能、低排放、环境友好的新型沥青混合料，温拌沥青混合料已经得到全球范围内的高度重视。欧洲以及美国率先开展了前瞻性的试验研究，并形成一系列相关专利技术。我国也进行了一些自主研发工作，开发了一些产品。温拌沥青混合料相比传统热拌沥青混合料具有更低的拌和、摊铺和压实温度，能明显节省燃料消耗、减少有害气体和烟尘排放，有效避免沥青胶结料在拌和过程中的热老化。 

目前，常用的温拌技术可以归纳为三大类：（1）沥青发泡技术，即采用少量水加入沥青中，或通过发泡设备，或使用亲水材料或潮湿的集料等，诱发沥青发泡，通过发泡形成的沥青膜结构来实现较低温度下对集料的裹附，以及降低沥青混合料的施工温度。（2）有机添加剂类，即在沥青胶结料生产或沥青混合料拌合时添加一种低熔点的有机添加剂，以改善沥青胶结料的流变性能，从而降低沥青混合料的拌合、摊铺和压实温度。（3）化学表面活性剂，其技术特点是少量的表面活性剂、水与热沥青在拌和过程中共同作用，借助拌和的强大分散能力实现彼此交织。 

目前已有的各类温拌剂的性能参差不齐，存在一方面或多方面的不足。对于沥青发泡技术，可以提高沥青混合料的压实性能，但对其高温性能影响不显著，水稳定性会显著降低，水敏感性增加，并且对设备依赖性较强；对于表面活性剂类，可以提高沥青混合料的压实性能，但对其高温性能改善不显著，并且添加时需要增加设备；对于有机降粘类，可以提高沥青混合料的压实性能，且高温性能显著提高，但沥青混合料的水损害风险增加，容易出现沥青剥落现象。 

为贯彻和落实国家节能减排政策，实现温拌改性剂种类的国产化和多样化，确保沥青混合料的路用性能，开发一种综合性能优越、使用方便的环保型沥青混合料温拌改性剂有着非常重要的现实意义。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种环保型沥青混合料温拌改性剂及其制备方法，通过选用废旧聚乙烯塑料催化裂解的聚乙烯蜡为改性剂的主体原料，同时配以适当比例的起润滑和抗剥离作用的表面活性剂，在明显提高沥青混合料的压实性能、显著提高其抗车辙性能的同时，解决现有有机降粘类添加剂存在的沥青混合料水损害和低温开裂风险增加、容易出现沥青剥落的问题。 

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种环保型沥青混合料温拌改性剂，其特征在于它包括下列重量份的组分：聚乙烯蜡100份、有机润滑剂20~40份、润滑性表面活性剂10~30份、增塑剂3~10份。根据本发明的优选实施例，聚乙烯蜡：有机润滑剂：润滑性表面活性剂：增塑剂的重量比为100:26~34:16~22:3~6。 

所述聚乙烯蜡由废旧聚乙烯塑料通过催化裂解制得，其熔点在90℃~110℃，平均分子量在1000~3000之间，可降低沥青混合料的施工温度，改善施工和易性，增强压实度，同时提高沥青混合料的高温稳定性。聚乙烯蜡的制备方法为现有技术，在此不再赘述。本发明所述的聚乙烯蜡利用废旧材料制备，可达到再生利用、节约资源和环境友好的目的。 

所述有机润滑剂为硬脂酸酰胺、脂肪酸酰胺、乙撑双硬脂酸酰胺或季戊四醇硬脂酸酯的一种或至少两种任意配比的混合物，其熔点在65℃~140℃之间。 

所述润滑性表面活性剂是一种阳离子表面活性剂，包括但不局限于烷基铵、烷基三甲基季铵盐、烷基二甲基苄基季铵盐、咪唑啉型铵盐。 

所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯或邻苯二甲酸二异辛酯中的一种或两种的任意配比的混合物。 

本发明还进一步涉及一种环保型沥青混合料温拌改性剂的制备方法：将聚乙烯蜡、有机润滑剂、润滑性表面活性剂和增塑剂在130~150℃下加热融化、混合均匀，经过螺杆挤出机挤出，常温下冷却，切割成3~5mm的颗粒，。 

本发明的温拌改性剂在沥青混合料中的掺量为沥青质量的1~8%，优选掺量为2~4% ，2~4%的掺量可保证沥青混合料的拌和温度降低20~40℃。 

本发明的环保型沥青混合料温拌改性剂，具有以下显著的效果： 

1）在热拌沥青混合料中或沥青中加入本发明的温拌改性剂，可以提高沥青混合料的压实性能，使沥青混合料的拌和、摊铺和压实温度降低20~40℃，并且能够节约沥青加热拌和时的能源和减少有害气体的排放；

2）本发明中添加的聚乙烯蜡，由废旧聚乙烯塑料通过催化裂解制得，不仅可以降低温拌改性剂的成本，而且可以解决废旧聚乙烯塑料的环境污染问题，达到再生利用、循环经济的目的；