[发明专利]热储存稳定的聚乙烯改性沥青制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚乙烯改性沥青的制备方法，具体涉及一种热储存稳定，便于运输和储存，高温性能稳定的聚乙烯改性沥青的制备方法。

背景技术

随着国民经济的发展，交通量日益增长、车辆大型化及车辆轴载重的增加，对公路的使用性能提出了更高的要求。沥青作为有机胶结材料，具有粘结、防水、绝缘、减震等特点，且资源丰富，价格低廉，长期以来被广泛用作铺路。但沥青作为一种典型的粘弹性材料，高温易发粘流淌，耐老化性能和疲劳性能差，易产生车辙等问题。因为，对沥青的改性是必须的。将少量的聚合物添加到沥青中，就能显著提高沥青的各项性能。因此聚合物改性沥青得到了广泛研究。

聚合物改性沥青中，用得最多的是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)、丁苯胶(SBR)等橡胶类，其次是聚乙烯，PP热塑性塑料类。SBS，SBR改性沥青高、低温性能优异，温度敏感性低，抗车辙能力，抗低温开裂性都很好，所以被广泛应用。但SBS，SBR改性沥青制作过程中，要在高温时加入硫黄以及硫的载体，生成硫化氢(H2S)，危害操作者健康和污染环境。加入硫黄后，体系交联，粘度增加，增加实际生产操作的困难。且SBS，SBR价格高，改性沥青成本增加。聚乙烯改性沥青的高温性能优异，低温性能也有所提高，抗车辙能力强，与集料的粘接力强，且聚乙烯材料价格相对SBS低廉。但聚乙烯改性沥青的一个最大问题是聚乙烯与沥青不相容，高温储存时离析，形成富聚乙烯层和沥青层，聚乙烯漂浮在沥青表面。聚乙烯改性沥青只能施工现场制作，现制现用，从而限制了其应用。

中国专利申请CN1673281A公开了一种热储存稳定的聚乙烯改性沥青材料及制备方法，它是通过加入含磷化合物作为助剂，使聚乙烯改性沥青在热储存条件下不离析。所用的含磷化合物是多聚磷酸、磷酸、亚磷酸、改性多磷酸类化合物的一种或多种。这种生产方法需要加入磷酸这种中强酸，虽然能达到热储存稳定的目的，但酸加入后，在制备和储存改性沥青的过程中，都会腐蚀设备，不能长期应用。

中国专利CN1468894A报道了一种制备聚乙烯改性沥青的方法，它是先通过双螺杆挤出机将聚乙烯、聚乙烯接枝物、沥青、增容剂、引发剂、防老剂、交联剂等各种物料熔融共混制得聚乙烯改性母粒。母粒中聚乙烯含量是50-85份，沥青含量是10-35份。制备的母粒在现场制作改性沥青时，再按比例加入。这种方法虽然制备了聚乙烯改性沥青，但并没有解决聚乙烯改性沥青的热储存问题，仍要现场制作改性沥青，不适于大规模生产。并且生产聚乙烯改性沥青母粒的设备要求高，制作工艺复杂，所用挤出机要求四个投料口，物料要分四次分组加入挤出机。

中国专利CN1324896A和中国专利CN1837291A涉及一种将聚乙烯与橡胶复合，然后加入硫化剂改性沥青的方法。前者报导的方法是先在哈克流变仪中将聚乙烯、SBS熔融共混，制得聚乙烯/SBS的共混料，然后将共混料投入加热后的沥青，再加入硫黄，制得热储存稳定的橡塑复合改性沥青。中国专利CN1837291A报导的方法是将SBS、SIS、SBR中的一种或多种与聚乙烯或PP熔融共混，再与硫黄一起改性沥青。两者采取的方法都是橡塑共混，然后通过硫黄使共混物在改性沥青体系中交联，从而达到热储存稳定的目的。但这种方法的缺点是，橡胶用量要求仍很大，要求占橡塑体系的60-90％，非真正意义上的聚乙烯改性沥青。改性沥青制作过程中仍然要加入硫黄。

上述三个专利，虽然都涉及到了聚乙烯改性沥青，但都存在一些缺点。专利CN1673281A采用磷酸改性，在制备和储存改性沥青的过程中，都会腐蚀设备。专利CN1468894A并没有解决改性沥青热储存稳定性的问题。CN1324896A和CN1837291A虽然达到了热储存稳定的目的，更多的是橡胶改性沥青，其工艺路线和采用的方法都是橡胶类聚合物改性沥青的方法，聚乙烯只占了很少的比例。

杜邦公司，壳牌公司都生产了商品化的沥青用聚乙烯类改性剂。方法是将聚乙烯功能化，乙烯单体与其它单体共聚成嵌段共聚物，在分子链上引入羧基，环氧基，多胺等活性官能团，聚乙烯的共聚物与沥青质上的羧基，酚羟基反应，从而改善热储存稳定性。但是这种方法要合成新的嵌段共聚物，生产成本比SBS更高。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的上述缺陷，提供热储存稳定的聚乙烯改性沥青的制备方法。通过在线性低密度聚乙烯接不饱和酸单体，将聚乙烯功能化；将接枝聚乙烯、不饱合酸单体、引发剂、交联剂、抗氧剂按比例加入沥青中，制得热储存稳定的聚乙烯改性沥青。本发明的具体技术方案如下。

一种热储存稳定的聚乙烯改性沥青制备方法，包括如下步骤：