[发明专利]一种高粘温拌沥青改性剂及改性沥青的制备方法

说明书

本发明公开一种高粘温拌沥青改性剂及改性沥青的制备方法，由以下重量份的各组分组成：热塑性丁苯橡胶20~60份、橡胶粉10~30份、弹性体材料20~50份、温拌剂1~20份、改性助剂1~10份，稳定剂0~5份。本发明以适当比例混合弹性聚合物、粘度聚合物以及温拌添加剂制成的高粘温拌沥青改性剂，采用该高粘温拌沥青改性剂制备的高粘改性沥青与石料粘附性能较好，提高沥青混合料的水稳定性和抗老化性能；该方法具有添加方便、简单易行的优点，在路面生产和施工过程中可降低空气污染、节约燃料、降低材料氧化老化、缩短道路开放时段的优势（温拌作用)，还可以改善路面性能特征，并延长路面使用寿命（提高沥青结合料的粘弹性），广泛应用于道路沥青路面铺筑。

技术领域

本发明涉及一种路桥用改性材料及其应用，尤其涉及一种高粘温拌沥青改性剂及改性沥青的制备方法。

背景技术

沥青结合料的分子量相对较小，其物理特性劣于分子量较大的聚合物。因此，使用具有出色物理特性的聚合物树脂能够改善沥青结合料的性质，进而延长路面的使用寿命。用于此目的聚合物添加剂称为改性剂，含改性剂的沥青结合料称为改性沥青结合料。然而，需要注意的是，基于使用的改性剂不同，沥青结合料的物理特性的改良程度也不尽相同。在通过添加改性剂或改性沥青结合料生产改性沥青混凝土混合料时，可以采用高温加热160～170℃，热拌沥青或中温加热120～140℃，温拌沥青两种生产方法。后者温拌沥青生产法较受欢迎，因为它具有减少环境污染、节约能源等特点。

在改性剂的传统组分中，作为粘度增稠剂的大部分聚合物树脂是粘度中等的通用聚合物树脂(如废旧PE、HDPE、低密度聚乙烯(LDPE)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA))等，而并非高粘度的材料。若在生产改性沥青结合料时加入常规量的聚合物，粘度方面则无法达到要求。路面相对容易出现车辙。相反，加入大量聚合物以提高粘度也不符合节约成本的原则。此外，高温下粘度较大的聚合物(如硬沥青、沥青岩、石油树脂、环氧树脂等)在低温下表现出脆性，易造成早期路面开裂。

近期，为了解决混合料生产中能源消耗和空气污染的问题，使用温拌沥青取代热拌沥青生产的方法得到了越来越多的关注，很多专利因此发布。有专利采用马来酸聚乙烯蜡和工艺油作为温拌添加剂，SBS或丁苯橡胶作为改性剂。然而，SBS或SBR的粘度和弹性较差。因此，它几乎不会导致路面开裂，但由于粘度较差，产生车辙的可能性也更大。

相关专利提出采用费托合成法制成的工艺蜡，以它为温拌添加剂，胺或碱石灰为抗剥剂，乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)和一种无机粉末为改性剂。然而，EVA树脂并不是合适的改性剂，因为它的粘度相对较弱，低温条件下没有弹性。作为温拌添加剂的沙索蜡也能提高低温条件下的脆性(裂缝)和高温条件下的软化度(车辙)。

根据上述专利文献调查，大部分专利提出使用单一或至少一种材料作为温拌添加剂。专利提及的大部分改性剂有些具有良好的弹性和较低的粘度，有些具有较高的脆性和较低的弹性。几乎没有一种改性剂兼具了弹性和粘度。

有鉴于上述现有的沥青改性剂存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型高粘温拌沥青改性剂及改性沥青的制备方法，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的主要目的在于，克服现有的沥青改性剂存在的缺陷，而提供一种新型高粘温拌沥青改性剂及改性沥青的制备方法，降低空气污染、节约燃料、降低材料氧化老化，从而更加适于实用，且具有产业上的利用价值。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的高粘温拌沥青改性剂，由以下重量份的各组分组成：热塑性丁苯橡胶20～60份、橡胶粉10～30份、弹性体材料20～50份、温拌剂1～20份、改性助剂1～10份，稳定剂0～5份。