[发明专利]一种直投式性高粘韧性高黏度改性剂及其制备方法

说明书

本发明提出了一种直投式性高粘韧性高黏度改性剂及其制备方法，所述直投式性高粘韧性高黏度改性剂主要由以下重量份数的各组分制备而成：20‑50份的Pebax弹性体、5‑20份的聚乙醇酸树脂、40‑70份的K树脂、0.5‑1份的芥酸酰胺,0.3‑0.5份的抗氧剂，0.3‑0.5份抗粘接剂。该直投式高粘韧性高黏度改性剂能够提高沥青高温粘结性能、抗老化性能以及弹性恢复能力，其使用方法简单，可现场快速制备出沥青混凝土，缩短了生产周期，且制备的沥青混凝土具有更好的抗疲劳性和热稳定性，也保持了良好的综合性能。

技术领域

本发明涉及沥青改性剂领域，特别涉及一种直投式性高粘韧性高黏度改性剂及其制备方法。

背景技术

公路聚合物改性剂主要有聚烯烃类，乙烯-醋酸乙烯共聚物和橡胶类聚合物，铺装方式主要有热拌式和直投式。热拌过程是一个高温分散过程，需要大量能源，同时还会对沥青造成一定老化。改性沥青完成后可能会经过一定的存放，其过程会造成一定离析，特别对高粘度改性沥青更是如此，形成沥青灌上部粘度较高，下部粘度较低的不均匀情况。直接式改性剂，直接投入拌缸，与高温石料搅拌过程中即可熔融均匀，无需另外加热，减少能源消耗，由于直接投放式使用，无需对沥青进行长时间高温加热，减少沥青老化。同样由于直接投放式使用，要求改性剂具有高粘附能力，以提高与石料的粘附能力；高韧性，加强抵抗常温疲劳能力；高弹性，提高低温延展能力。现有直投沥青改性剂，为实现数十秒内融化，往往在改性剂内添加30％以上溶剂油来提高改性剂的熔流指数，但这种做法会导致沥青混合料的黏韧性降低，造成路面使用性能下降，比如抗车辙能力差，路面开裂，拥包等各种病害。

发明内容

针对现有改性剂由于添加溶剂油导致沥青混合料的黏韧性降低的问题，本发明提出了一种直投式性高粘韧性高黏度改性剂，不需要添加溶剂油就保证良好的流动和分散性能，还具有高黏韧性和高粘性能。

一方面，本发明提供一种直投式性高粘韧性高黏度改性剂，主要由以下重量份数的组份制备而成：20-50份的Pebax弹性体、5-20份的聚乙醇酸树脂(即PGA树脂)、40-70份的K树脂、0.5-1份的芥酸酰胺，0.3-0.5份的抗氧剂，0.3-0.5份抗粘接剂。

其中，Pebax弹性体作为改性剂中的骨料树脂，其为聚醚和聚酰胺的嵌段热塑性线性聚合物，其聚酰胺链段由于其酰胺分子间氢键作用具有较高的硬度和耐冲击性，其聚醚链段由聚四氢呋喃醚构成，具有良好的柔韧性，且聚醚段在空间上不易发生缠绕，因而具有半结晶性，熔点以上时具有非常高的融流指数，低温时仍然具有良好的弹性和抗冲击性能。而K树脂是丁二烯与苯乙烯的二嵌段共聚物，相比三嵌段的SBS，K树脂的分子量在8-15万之间，其不仅具有与SBS相当的粘性和韧性，更重要的是具有比SBS更好的流动性和更低的软化点。而PGA树脂是聚乙醇酸树脂，具有独特的水解性和增韧性，在直投生产条件下(如185℃，600rpm的强力搅拌下)，部分PGA受热分解生成羧基和醇羟基的端基，还会形成一部分枝化链，在沥青混合料表面界面形成极性界面，提高混合料的流动性。在高温搅拌下，上述三者发生以下相互作用：PGA与Pebax分子中少量N-H发生接枝化反应，Pebax弱极性链段与K树脂相似相融，高温高速挤压、剪切作用下，极性较强的Pebax酰胺基与石料表面无机盐，氧化物等由分子间作用力产生强烈粘附作用，改性剂树脂融化成液膜，均匀覆盖于集料石子表面。热沥青喷入后，改性剂覆膜的集料石子与沥青在高达600rpm搅拌的剧烈冲击，挤压，剪切作用力下，PGA受热分解在沥青混合料表面界面形成极性界面，提高混合料的流动性,改性剂液膜与沥青相由无规缠绕线团结构转变为聚合物分散于在沥青中的“海岛结构”。