[发明专利]有机复合纳米改性沥青添加剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了有机复合纳米改性沥青添加剂及其制备方法和应用。有机复合纳米改性沥青添加剂的制备方法，将20～40份增塑剂加热至120～150℃，加入10～50份SLD烯烃蜡混匀后，雾化喷入100份无机纳米粉体，经搅拌或辊压造粒制得1～5mm颗粒即为本品有机复合纳米改性剂。本发明所制得的有机复合纳米改性沥青添加剂，用于剪切法生产改性沥青时，通过SLD和增塑剂对沥青材料的复合改性，改性沥青的高温抗车辙能力和低温塑性均有较大幅度的提高；通过纳米粉体的量子效应、小尺寸效应、表面和界面效应，能够大幅度提高沥青材料对石料的裹附能力和抗老化性能。

技术领域

本发明涉及沥青改性技术领域，具体涉及有机复合纳米改性沥青添加剂及其制备方法和应用。

背景技术

沥青混凝土路面具有良好的力学性能和行车舒适性，提高沥青胶结料的品质是沥青路面耐久性的重要保证，也是降低和减少沥青路面病害的重要措施，提高沥青胶结料品质的方法是对沥青进行改性。目前，主流的SBS改性沥青、橡胶改性沥青等生产工艺相对成熟，在公路建设和养护中得到了大面积的推广应用。但是，现有路面结构仍然不同程度存在车辙、拥包、开裂、剥落等早期病害。现有改性沥青抵抗高低温病害的能力欠缺、改性沥青对石料的粘附性不足，进一步提高改性沥青的品质存在成本和生产工艺上的障碍，是出现上述早期病害的重要因素。

费托蜡和聚乙烯蜡用于沥青添加剂可以降低沥青与石料的拌合温度，作为改性剂可以改善沥青的高温性能，但是对沥青低温性能及与石料的裹附能力产生的负面影响不容忽视。

专利CN106147251A公开了一种温拌沥青添加剂及其制备方法，是由粉状固体物、费托蜡、支化形高分子聚合物等构成。CN103242666公开了一种温拌沥青添加剂及其制备方法，由聚乙烯蜡、氯化石蜡、硬脂酰胺等构成。。

专利CN102061098A公布了一种沥青混合料温拌改性剂及其制备方法，是由一定比例的费托蜡和改善低温柔韧性的有机化合物及其合成树脂组成，对沥青的低温性能有所兼顾，但是这种温拌改性剂仅是费托蜡在有机化合物及其合成树脂中的预分散，依靠熔融的费托蜡对沥青质和胶质的润滑达到降低施工温度的目的。无论费托蜡、聚乙烯蜡还是其辅助材料，在沥青中简单的物理分散和混溶，在降低沥青拌合温度的同时，必然对沥青的低温性能、与集料的裹附能力和耐久性产生不利影响。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明的公开了在不改变改性沥青加工工艺的前提下，提供一种能够明显提高现有改性沥青抵抗高低温病害的能力，增强改性沥青对集料的裹附力的功能助剂。

本发明的技术方案是：有机复合纳米改性沥青添加剂的制备方法，将20～40份增塑剂加热至120～150℃，加入10～50份SLD烯烃蜡混匀后，雾化喷入100份无机纳米粉体，经搅拌或辊压造粒制得1～5mm颗粒即为本品有机复合纳米改性剂。

本发明的进一步改进包括：

所述的SLD烯烃蜡是基于费托法以碳氢基合成气及天然气合成的烷烃蜡,或由自由基引发乙烯单体聚合得到的分子量在3000～5000的聚乙烯蜡。

所述的SLD烯烃蜡，是将基础蜡加热至120～150℃呈熔融状态，加入2％马来酸酐和0.2％二叔丁基过氧化物，经搅拌混匀制得本品；或将基础蜡、2％马来酸酐和0.2％二叔丁基过氧化物同时加入增塑剂中升温至120～150℃，在搅拌过程中产生接枝反应的生成物。

所述的无机纳米粉体为纳米粒径不大于200纳米的氧化锌、二氧化硅、碳酸钙等有机、无机纳米粉体的至少一种。

所述的增塑剂为邻苯二甲酸酯类、脂肪酸之类、环氧酯类以及矿物油的至少一种。

本发明的另一目的在于提供按照上述方法制得的有机复合纳米改性沥青添加剂。

本发明还公开了有机复合纳米改性沥青添加剂在制备SBS改性沥青中的应用。