[发明专利]一种废旧高分子改性沥青组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于道路建筑材料领域，具体地，涉及一种废旧高分子改性沥青组合物，以及它的制备方法；该废旧高分子改性沥青组合物可应用于道路建设。

背景技术

石油沥青是石油炼制的终端产品，由于目前的过度开采和使用，石油资源日益减少，面临枯竭的危险。科学家预计到本世纪中叶，即2050年左右，石油资源将会开采殆尽。石油资源日益匮乏，导致石油沥青价格节节攀升。

近年来，由于石油价格的迅速增长以及废旧高分子材料所带来的环境压力，使得在改性沥青中添加废旧高分子材料，并应用在道路中受到广泛的关注；而且由于其原料来源于废旧材料，使得其具有相对于SBS改性沥青较好的成本优势。但是作为新一代道路石油沥青材料，目前单纯使用废旧胶粉改性沥青和废旧塑料改性沥青还存在一些性能缺陷：1)废旧胶粉在沥青中溶胀后在高温下存贮不稳定，胶粉颗粒容易聚集而引起分层；2)单纯废胶粉改性沥青在低温和常温下可以充分发挥橡胶性能，提高沥青路面的柔韧性，减少反射裂缝和车辙的产生，以及降低噪音等；但是其高温软化点较低，在夏季高温路面承载力不足，使得高温性能不足；3)废胶粉改性沥青在贮存过程中容易引起胶粉的溶胀降解而导致性能衰减，软化点和黏度降低以致不能使用；4)废旧塑料材料由于是聚烯烃类物质，加入沥青中，可以大幅度提高高温抗车辙性能；但是聚乙烯等废旧塑料材料与沥青的相容性差，高温贮存聚烯烃颗粒易于聚集，不稳定，影响了其在道路工程中的应用。

经过前期文献检索，中国专利均为涉及到废旧塑料和废旧胶粉改性沥青技术，如CN101864102B，CN1364828，CN101805524B，CN102604397A，CN102020860A，CN102010532A均为把废旧塑料和废胶粉预先在高分子材料加工设备中加工造粒后再行使用，增加了加工工序；而且废旧橡胶在高温加工时容易散发橡胶气味，危害操作者健康和污染环境。

我国天然沥青储量丰富，面对石油沥青资源的巨大压力，天然沥青常被用来替代部分石油沥青形成天然沥青改性沥青。且天然沥青含有促进石油沥青中的活性基团(羧基、羰基、醛或萘等)交联聚合的有机链，使得掺入天然沥青的石油沥青分子的排列方式和网状结构(结点和强度)得以改善，增强了沥青内聚力，使其抗流动性、抗氧化性、粘附性和感温性等获得明显的改善；尤其在抗车辙方面，更是表现出十分优异的特性。生物沥青材料中含有极性酯基与非极性的直链烷烃，可以作为界面剂增加沥青中饱和烃与沥青质的相溶性，因此，能更好地稳定沥青在载荷作用下的胶体结构。但是，单纯地利用天然沥青或生物沥青，路用性能还不能满足我国规范要求。

因此，若能将废旧高分子材料和天然沥青或生物沥青结合起来使用，开发出一种全新的改性沥青，克服单纯地利用废旧高分子材料、天然沥青/生物沥青的缺陷，势必会有巨大的市场前景和经济价值。

发明内容

本发明的目的之一在于，提供一种废旧高分子改性沥青组合物。主要解决了废旧高分子材料在沥青中不稳定，高温贮存时废旧塑料上浮，废旧橡胶下沉的问题。

本发明的另一目的在于，提供一种所述废旧高分子改性沥青组合物的制备方法。

本发明提供的废旧高分子改性沥青组合物，包含以下重量份的成分：石油沥青60～85份，废旧高分子材料6～20份，相容剂1～8份，SBS1～1.5份，稳定剂0.01～0.5份，天然沥青、煤沥青或生物沥青中的一种或多种1～10份。

本发明提供的废旧高分子改性沥青组合物，优选地，包含以下重量份的成分：石油沥青70～85份，废旧高分子材料11～14份，相容剂1.8～7.5份，SBS 1～1.25份，稳定剂0.2～0.25份，天然沥青、煤沥青或生物沥青中的一种或多种1～7份。

本发明中的SBS均指苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段热塑性弹性体。

其中，若采用天然沥青、煤沥青和生物沥青三者的混合物，天然沥青、煤沥青和生物沥青的重量比为(0.5:1:0.5)～(4.5:1:0.5)。

其中，所述石油沥青的25℃针入度为20～120dmm。

其中，所述废旧高分子材料为废旧胶粉和废旧塑料。

进一步地，所述废旧胶粉和废旧塑料的重量比为(6～18):(1～4)。

更进一步地，所述废旧胶粉和废旧塑料的重量比为(8～12):(1～4)。

进一步地，所述废旧胶粉的目数为40～200目。它是由废旧汽车轮胎经过常温或者冷冻粉碎得到的。

进一步地，所述废旧塑料是高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、或者聚丙烯中的一种或多种。废旧塑料最好也采用颗粒状的。