[发明专利]一种沥青混合料外掺式改性剂

说明书

技术领域

本发明涉及公路沥青路面铺筑用的一种沥青混合料外掺式改性添加剂，特别涉及一种用于改善沥青混合料路用技术性能尤其是高温抗车辙性能、抗水损害性能的外掺式改性剂。

背景技术

沥青在公路建设中占有非常重要的地位，世界各国高等级路面绝大多数采用沥青路面。为了防止沥青路面高温下变形或低温下断裂现象，要求沥青高温下具有足够的强度和热稳定性，低温下有足够的弹性和塑性。因此，使用改性剂改善沥青的路用性能成为解决沥青质量问题的重要方法。目前市场上的同类产品有纤维、橡胶粉、硅藻土、PR PLAST S抗车辙剂(法国)、Duroflex抗车辙剂(德国)、路孚8000(德国)、SEAM添加剂(美国)、车辙王抗车辙剂。这些产品的显著特点在于：能够通过外掺的方式改善沥青混合料的路用技术性能尤其是高温性能。缺点在于：纤维、橡胶粉、硅藻土对沥青混合料的路用技术性能尤其是高温性能改善效果不佳，提高幅度仅有50％～200％，但价格便宜；而PR PLAST S抗车辙剂(法国)、Duroflex抗车辙剂(德国)、路孚8000(德国)、SEAM添加剂(美国)、车辙王抗车辙剂等国内外产品，对沥青混合料的路用技术性能尤其是高温性能改善效果显著，提高幅度有500％～800％之多，但售价普遍较高且还需改变沥青混合料的最佳油石比，对沥青混合料低温性能、水稳性能及疲劳性能的改善效果也有限。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是解决现有国内外沥青混合料外掺式改性产品中存在的对沥青混合料路用技术性能尤其是高温性能改善效果不佳而价格便宜，或改善效果显著但需改变沥青混合料的最佳油石比的问题，而且对混合料低温性能、水稳性能改善效果较弱而产品价格较高，提供一种外掺剂量小、原材料易得且价格低廉、性能稳定、产品综合成本低、无需改变沥青混合料最佳油石比、对环保有益的外掺式改性添加剂，并且具有在沥青混合料中添加后可显著改善沥青混合料的高温性能，有效改善混合料低温性能、水稳性能和疲劳性能等优点。

本发明所采用的技术方案是：

一种沥青混合料外掺式改性剂，按质量份数计含有如下组分：重均分子量为8万～15万的高密度聚乙烯(HDPE)60～80％；重均分子量为3万～10万的低密度聚乙烯(LDPE)20～35％；重均分子量为5万～10万的线性低密度聚乙烯(LLDPE)10～20％；软化点为160℃±10℃的岩沥青1～5％；橡胶粉3～10％；纤维稳定剂1～5％；抗剥落剂1～3％；石蜡1～2％。

所述的沥青混合料外掺式改性剂，按质量份数计组分含量优选为：重均分子量为8万～15万的高密度聚乙烯(HDPE)60～70％；重均分子量为3万～10万的低密度聚乙烯(LDPE)20～25％；重均分子量为5万～10万的线性低密度聚乙烯(LLDPE)10～15％；软化点为160℃±10℃的岩沥青1～3％；橡胶粉3～5％；纤维稳定剂1～3％；抗剥落剂1～2％；石蜡1～2％。

所述的沥青混合料外掺式改性剂，按质量份数计组分含量进一步优选为：重均分子量为8万～15万的高密度聚乙烯(HDPE)60％；重均分子量为3万～10万的低密度聚乙烯(LDPE)20％；重均分子量为5万～10万的线性低密度聚乙烯(LLDPE)10％；软化点为160℃±10℃的岩沥青2％；橡胶粉3％；纤维稳定剂1％；抗剥落剂2％；石蜡2％。

上述各组分中，所述橡胶粉为目数为100目的废旧轮胎磨细橡胶粉；所述纤维稳定剂为木质素纤维或聚酯纤维；所述抗剥落剂为卡洛胺或AR-78或PA-1；所述石蜡为聚乙烯蜡或PP蜡。其中，卡洛胺、AR-78和PA-1为国内市场上常见的抗剥落剂，而聚乙烯蜡或PP蜡也是市面上常用的石蜡。

本发明采用上述质量百分比的各组分，能通过“外掺”改性方式直接在沥青混合料生产时添加，并在添加后可大幅度改善混合料高温性能、有效改善混合料低温性能、水稳性能及疲劳性能，可以满足使用要求。本发明的主要组分均来源于城市固体废弃物(如废弃塑料、废弃橡胶、废弃纤维等)，具有原材料易得、产品成本低、对环保有益等优点，而且在使用时少量添加即可达到要求，可作为沥青混合料的专用外掺添加剂。

本发明的另一目的是提供一种本发明所述的沥青混合料外掺式改性剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)将软化点为160℃±10℃的岩沥青加热至170℃，然后加入液体抗剥落剂卡洛胺，搅拌均匀待其冷却后，用碾磨机或粉碎机将冷却材料变为20目的颗粒体备用；

(2)将木质素纤维和目数为100目的橡胶粉，通过团粒机混合后挤出造粒；