[发明专利]一种抗车辙沥青改性剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提出了一种抗车辙沥青改性剂及其制备方法和应用，抗车辙沥青改性剂由以下重量份的组分制备而成：POK树脂50～90份、金刚玉10～50份、相容剂0～50份、有机填料0～25份、偶联剂0.5～2份和抗氧剂0.1～1份。制备方法包括：偶联剂与金刚玉、有机填料混合得到物料1；将POK、马来酸酐接枝聚丙烯/聚乙烯、抗氧剂混合得到物料2；将物料2、物料1挤出造粒，干燥后得到抗车辙沥青改性剂。本发明还提供了一种抗车辙沥青混合料，采用上述的上述的抗车辙沥青改性剂制备得到。本发明抗车辙改性剂能显著提高沥青混合料的模量，用于道路的承重层能显著提高沥青混合料的动态模量，从而提高道路的抗车辙能力，防止沥青路面产生永久变形。

技术领域

本发明涉及沥青改性剂领域，特别涉及一种抗车辙沥青改性剂及其制备方法和应用。

背景技术

沥青路面以其优良的使用性能，作为高等级公路的主要结构类型已被广泛应用。随着交通载荷的日益增加和气候条件的影响，沥青面层在车辆的反复碾压作用下产生粘性流动和永久变形，形成车辙。现代路面车辙是路面周期性评价及路面养护中的一个重要指标。路面车辙深度直接反映了车辆行驶的舒适度及路面的安全性和使用期。

目前主流的解决方案是采用聚乙烯、聚丙烯等热塑性塑料作为主要成分，来提高沥青混合料的模量，再添加少量的热塑性弹性体或回收轮胎粉等改善沥青混合料的低温韧性，但这种方法虽然对低温抗裂性能的改善有用，但提高增韧部分材料的含量则会使混合料的长期回弹性、稳定性、抗老化降解性和高低温性能下降，从而使高温抗车辙性能大幅下滑。

发明内容

本发明提出一种抗车辙沥青改性剂及其制备方法和应用，采用POK(聚酮) /金刚玉配方体系，替代原来的聚烯烃碳酸钙体系，长期回弹性、稳定性、抗老化降解性和高低温性能更优秀。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明一方面提出了一种抗车辙沥青改性剂，由以下重量份的组分制备而成：由以下重量份的组分制备而成：POK树脂50～90份、金刚玉10～50份、相容剂0～50份、有机填料0～25份、偶联剂0.5～2份和抗氧剂0.1～1份。

在上述方案的基础上，所述POK树脂的数均分子量为5万～16万，热变形温度为210～215℃。

在上述方案的基础上，所述金刚玉是金刚玉粉，目数为200～400目。

在上述方案的基础上，所述相容剂是马来酸酐接枝聚丙烯/聚乙烯，所述马来酸酐接枝聚丙烯/聚乙烯MI＝5～20g/10min，数均分子量为0.5万～2.5万。

在上述方案的基础上，所述马来酸酐接枝聚丙烯/聚乙烯中马来酸酐占总重量的5％～15％，聚丙烯/聚乙烯占总重量的85～95％。

在上述方案的基础上，所述偶联剂为硅烷偶联剂或锆酸酯偶联剂。

在上述方案的基础上，所述抗氧剂由1010、168和HP-136按照重量比1:1.2:1 组成。

本发明另一方面提出了抗车辙沥青改性剂的制备方法，步骤如下：

步骤一，偶联剂与金刚玉、有机填料在高速混合机混合20min，转速 200～400rpm，得到物料1；

步骤二，将POK、马来酸酐接枝聚丙烯/聚乙烯、抗氧剂在高速混合机中混合均匀，高速混合机转速为200～400rpm，时间为5min，得到物料2；

步骤三，将步骤二中物料2从主喂料口，步骤一物料1从侧喂料口加入平行双螺杆挤出机中造粒，造粒温度为220～240℃，螺杆转速为200～600rpm，采用水冷切粒，将所得粒料经过80℃、4h干燥后，得到抗车辙沥青改性剂。

采用上述方法制备的抗车辙沥青改性剂，用于制备抗车辙沥青混合料，具体地，所抗车辙沥青中抗车辙沥青改性剂和基质沥青的质量比为1:10。