[发明专利]一种塑料合金以及复合改性沥青混合料

说明书

技术领域

本发明公开了一种塑料合金以及应用了此塑料合金的复合改性沥青混合料，属于材料化学领域。 

背景技术

在建筑施工领域，一般是通过对沥青进行改性来改善沥青和集料的黏结性能，在现有技术中实现对沥青的改性有两种工艺，包括湿法和干法。 

湿法工艺是将橡胶粉与热沥青在专用设备中高温拌和，制成改性橡胶沥青后再与集料混合；干法工艺是将胶粉等改性剂与其他石料及基质沥青一起投入拌和锅中搅拌制备成混合料。 

在湿法工艺的生产过程中，SBS(或SBR)胶能够在高温条件下与沥青充分作用实现沥青的改性形成具有硬端和软端特性的网格结构并成为沥青胶结料的一部分，改善沥青和石料的粘结性能，因此所得到的橡胶沥青较基质沥青粘度有大幅提高、混合料中的油石比也相应提高。但湿法工艺在改性过程中需要采用专门的设备和装置，改性产品要保持在一定温度和不断搅拌下运输至拌合楼，生产过程复杂、耗时长、耗能高、烟气污染大、资金设备要求高，并且在生产中需要严格控制剪切搅拌时间，以防止过度降解。即使如此，集料和沥青仍不能实现稳定的可靠的粘结，沥青路面寿命难以保证。 

相对于湿法工艺，干法工艺施工简便、运输方便、操控容易、污染轻微，但在混合过程中胶粉或聚烯烃在沥青中的溶胀时间很短，多以填充料的形态存在于沥青中，少部分溶胀于沥青之中，干法工艺对改善单一需求的特定性能指标，例如抗车辙、增粘、抗剥落、阻燃、温拌等单一性能，有一定的效果，但是无法改善沥青混合料的综合性能，其根本的原因在于没有有效的解决集料和沥青界面结合的稳定性和沥青本身温度适应性差的问题。 

发明内容

针对现有技术的缺陷，本申请发明人通过长时间的研发实践和创造性研究得到了一种塑料合金，既能有效连接集料和沥青又能改善沥青在高低温条件下的路用性能，同时还具备传统干法工艺的低污染、易施工的特点。 

为实现上述目的，本发明是通过下述技术方案实现的： 

一种塑料合金，包括热塑性塑料高分子聚合物、树脂、钙粉添加剂、助剂，其中各成分以重量份数计，用量为高分子聚合物30-60、树脂30-60、钙粉添加剂10-40、助剂0.5-10。 

其中，高分子聚合物材料为热塑性塑料，加热时变软以至流动，冷却变硬，这种过程是可逆的，可以反复进行。本领域已知的热塑性塑料都可用于本发明，优选的选自聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、聚苯乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的一种或多种的混合物。 

为了实现废物利用和环保，本发明所用的高分子聚合物还可部分使用回收塑料(如部分用回收的PE和PP、PVA再生料)，当使用回收塑料时，用量根据品质确定，通常回收塑料的用量不高于塑料总用量的50％。 

在本发明中，所述树脂选自改性萜烯树脂、古马隆石油树脂，C5共聚树脂、C9共聚树脂、C5/C9共聚型树脂中的一种或多种的混合物。 

其中，改性萜烯树脂选自萜烯苯乙烯树脂、萜烯酚树脂、萜烯酚醛树脂等。 

在本发明中，所述钙粉添加剂为含有钙元素的固体粉末，包括但不限于碳酸钙粉末、硫酸钙粉末等，优选的是超细碳酸钙粉，平均粒径在0.02μm-0.1μm。 

在本发明中，助剂主要是改善塑料合金用于形成改性沥青时的表面性能，所述助剂为浸润剂和/或成核剂。 

上述的浸润剂如本领域技术人员所熟知，主要是高分子蜡型浸润剂，具有良好的成膜性和润滑性；所述成核剂主要是硬脂酸型成核剂，包括硬脂酸钙、硬脂酸钾等。 

上述所公开的塑料合金，与集料表面的粘合力良好，在拌合过程中由集料碰撞分离在表面拉出的塑料合金丝状物形成的结晶体网络结构能够确保集料和基质沥青的稳定结合，使沥青混合料的性能不再依靠沥青本身的改性；同时所得塑料合金的密度与基质沥青接近，在将该塑料合金与基质沥青混合使用时不产生离析，能够提高沥青混合料的稳定性。 

相应的，本发明公开了所述塑料合金的制备方法，包括将高分子聚合物、树脂、钙粉添加剂、助剂混合进行混炼、挤出、然后造粒的步骤。 

上述制备工艺，所得到的塑料合金粒子当量直径优选为4mm以下。 

上述制备工艺，工艺条件简单，加工生产温度在200℃以下，塑料合金的生 成过程烟气污染得到有效控制，进行干法工艺拌制沥青混合料时能快速分散，更加节能环保。 

为确保反应物料有足够的停留时间，在制造时选用混炼机和双螺杆挤出机。