[发明专利]废旧塑料改性沥青及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种储存稳定性良好，且工艺简单，便于生产的废旧塑料改性沥青及其制备方法。

背景技术

近年来交通运输业的迅速发展，使普通石油沥青道路受到严重挑战。而且公众对道路交通安全及行车舒适度期望越来越高，要求路面必须具有良好的抗滑性及抗噪性。因此如何提高沥青路面的使用性能，以满足交通发展的需要，是全世界道路工作者所面临的重要课题。

沥青作为一种具有粘弹性和塑性的流变性材料，高温时易软化呈流体，低温时易硬化变脆呈固体。路面要求所采用的沥青高温时不易软化产生车辙，在低温时不宜硬脆导致开裂，然而一般沥青难以满足这一相互矛盾而又相互制约的要求，因此，必须对沥青进行改性以得到满足不同要求的沥青结合料。

用SBS改性沥青是目前最常用的改性方法。但近几年来，用于改性沥青的几种牌号的SBS常处于供不应求状态，因此价格上涨，增加了改性沥青成本。而废旧塑料对环境造成的负面影响，严重影响了地球的生态环境，同时也造成了资源的浪费，使得环境与发展的矛盾日益突出，因而如何将废旧塑料“变废为宝”，引起了世界各国的极大关注。聚乙烯作为一种高分子材料，结构上与沥青具有某些相似性，在一定程度上可以改善石油沥青的某些性能，因而将其应用于沥青改性领域成了行业关注的热点，这样既解决了环境污染问题，又可以充分利用自然资源，实现了环境与经济的协调发展。早在1995年已有9080t废旧PE通过Novophalt过程得到使用。但使用过程发现PE在混合后很短时间内就会发生相分离，严重离析。一直以来，废旧塑料改性沥青的高温储存稳定性问题，都未得到很好的解决。因此聚乙烯改性沥青只能在施工现场制作，现制现用。这一问题严重阻碍了废旧塑料的工业应用，因此，废旧塑料改性沥青的储存稳定性成了研究者的关注热点。

中国专利CN1025742公开了以合成材料改性沥青粘结料的制备方法及产品。即以SBS、高压聚乙烯、低密度聚丙烯等对沥青进行改性，然而所制得的改性沥青的稳定性不理想：试样在160℃贮存24小时后冷却，出现分层。

中国专利CN1073281A公开了一类含磷化合物助剂制备了储存稳定的PE改性沥青，但含磷化合物多为多聚磷酸，磷酸，中强酸等，此类物质容易腐蚀设备，不适合长期应用。

中国专利CN102051059A公开了一种热储存稳定的聚乙烯改性沥青制备方法，首先通过在线性低密度聚乙烯接不饱和单体，将聚乙烯功能化，再将接枝聚乙烯，不饱和酸单体，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。但此方法工艺复杂，耗时较长，而且所加助剂种类较多，增加成本。

Exxon公司的专利US 5348994公开了一种用磺化沥青、碱性中和剂、磺化聚合物以制造稳定性良好的改性沥青，其所用聚合物有SBS、EPDM等。但所制得的改性沥青按ASTMD5976-96检测其储存稳定性时，离析管上部与底部沥青离析软化点的差值较大，不够理想。

中国专利CN102020860A涉及一种橡塑复合物改性沥青的制备，其先对低密度聚乙烯进行接枝改性，然后将得到的聚乙烯接枝物与橡胶、活性剂、促进剂、防老剂和硫化剂共混制成橡塑复合物。制得的橡塑复合物可以加入沥青中得到橡塑复合物改性沥青。但这种方法的缺点是，使用的聚乙烯必须经过接枝改性，增加了生产成本，并且无法使用回收的废旧塑料。

中国专利CN1324896A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。方法是先在哈克流变仪中将聚乙烯、SBS或SBR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。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，硫黄用量大，是橡胶用量的5％。而且尽管橡胶用量很大，改性沥青的延度提高不多。

中国专利CN1468894A报导了一种聚乙烯改性沥青母粒的制备方法，它是先通过双螺杆挤出机将聚乙烯(或聚乙烯与SBS的混合物)、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。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。

发明内容