[发明专利]热贮存稳定的橡塑复合改性沥青及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及改性沥青的制备方法，具体涉及一种具有较好高低温性能和热贮存稳定的橡塑复合改性沥青及其制备方法。

背景技术

随着公路交通量的迅速增长，车辆大型化、重载、超载、渠化交通等现象日益突出，导致沥青混凝土路面通行很短时间后就出现破坏，影响道路的正常运营和使用寿命。另外，沥青对温度较强的敏感性导致沥青混凝土路面在夏季出现高温车辙、推移、冬季出现低温开裂等问题。鉴于此，通过添加聚合物改性剂改善沥青的温度敏感性成为提高沥青路面路用性能的有效途径。

目前，用于改性沥青的聚合物改性剂主要有：热塑性弹性体类，如：苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)等；橡胶类，如：天然橡胶(NR)、丁苯橡胶(SBR)、顺丁橡胶(BR)、异戊橡胶(IR)等；树脂类，如：聚乙烯(PE)、无规则聚丙烯(APP)等。但是，上述大多聚合物改性剂虽可以明显改善沥青材料的路用性能，但其较高的价格无疑会大幅增加改性沥青的成本，从而制约改性沥青的推广与应用。

当采用废胎胶粉或PE作为沥青的改性剂时，由于废胎胶粉、PE都与基质沥青在化学结构、密度、粘度、分子量等上有很大的差别，在热力学上极不相容，进而导致废胎胶粉或PE改性的沥青都存在热储存稳定性问题。另外，废胎胶粉、PE颗粒将会以减少体系表面的方式降低表面能，表现为颗粒在高温下相互碰撞发生聚集，达到一定粒度后，由于聚合物与沥青的密度差，颗粒发生上浮或下沉，其结果是改性沥青发生离析。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，主要针对提升沥青路面的高温抗车辙和低温抗开裂的能力，提供一种具有较好高低温性能、热贮存稳定不易发生离析的橡塑复合改性沥青及其制备方法。

本发明解决其技术问题采用的技术方案：一种热贮存稳定的橡塑复合改性沥青，由基质沥青、废胎胶粉、聚乙烯和264抗氧剂制成，其中废胎胶粉含量为基质沥青重量的10％～35％，聚乙烯含量为基质沥青重量的3％～10％，264抗氧剂含量为废胎胶粉重量的1.0％～5.0％。

优选的组成为：废胎胶粉含量为基质沥青重量的15％～30％，聚乙烯含量为基质沥青重量的5％～8％，264抗氧剂含量为废胎胶粉重量的2.0％～4.0％。

所述基质沥青的针入度为40～120dmm、软化点为30℃～60℃。

所述废胎胶粉由天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶或异戊橡胶制成的废旧轮胎经粉碎制得，所述废胎胶粉的胶粉粒度在20～200目之间。

所述聚乙烯由低密度聚乙烯制成的废旧塑料或原生低密度聚乙烯制得。

制备所述热贮存稳定的橡塑复合改性沥青的方法，包括如下步骤：

(1)将基质沥青加热至热融状态，缓慢加入称量好的废胎胶粉、聚乙烯和264抗氧剂的混合物，搅拌使其混合均匀；

(2)将步骤1的改性沥青混合物加热至170℃～210℃时，高速剪切30～120分钟，即可制备出橡塑复合改性沥青。

所述步骤1中基质沥青热融状态加工温度为120℃～170℃。

所述步骤1中向基质沥青中加入废胎胶粉、聚乙烯和264抗氧剂的添加时间控制在10min内，加入后的混合物温度小于180℃。

本发明的有益效果是：

(1)废胎胶粉的密度比基质沥青大，易在高温基质沥青中沉淀下来，而低密度聚乙烯的密度比基质沥青小，易在基质沥青中上浮，通过添加264抗氧剂促进废胎胶粉、PE与沥青之间的交联反应，从而得到不易离析的废胎胶粉+PE复合改性沥青。

(2)废胎胶粉和废旧塑料皆为废旧回收材料，其成本远低于SBS等改性剂。本发明提出的废胎胶粉+PE复合改性沥青中，废旧聚合物占沥青质量可高达45％，不仅降低了改性沥青成本，而且回收利用了废胎胶粉和废PE材料，降低其对环境造成的污染。

(3)本发明提出的废胎胶粉+PE复合改性沥青具备良好的高温抗车辙、低温抗开裂以及热贮存稳定性，不易发生离析，加工工艺简单，具有很好的应用前景。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，但并不因此而限制本发明。

按照本专利所述方法和步骤，分别制备了5个复合改性沥青样品，具体配方和评价结果见表1中实施例1～5；按同样的方法和步骤制备的2个对比例样品，具体配方和评价结果见表1中对比例1、2。具体制备方法按照如下步骤操作：