[发明专利]温拌沥青改性剂及沥青混合料

说明书

技术领域

 本发明涉及温拌沥青改性剂，还涉及沥青混合料。此外还涉及相关的制备方法。具体涉及IPC分类号C08L95/00。

背景技术

温拌沥青及沥青混合料(Warm Mix Asphalt，简称WMA)，就是通过一定的技术措施，使沥青能在相对较低的温度下进行拌和及施工，同时保持其不低于HMA的使用性能的沥青混合料技术，也称为温拌沥青技术。

    沥青混合料温拌技术是近十年来，在能源紧缺、全球气候变暖的背景下，快速发展起来的具有革命性意义的沥青铺路技术，随着石油能源消耗急剧增加，全球气候明显变暖，且呈愈演愈烈的趋势。在这样的国际大环境下，温拌沥青技术的发展犹如雨后春笋，在发达国家特别是欧洲研发并迅速发端阶段。胶结料降粘型和沥青发泡型两大主流温拌技术陆续研发成功并投入应用。在欧美等发达国家，无论在技术层面，还是在政策层面，温拌沥青技术均成为沥青路面工业和对应管理机构研究和关注的热点。

    我国的温拌技术的研究和应用始于2005年，我国自主开发的温拌沥青以交通部公路科学研究院为代表。交通部公路科学研究院一直从事沥青路面结构和材料的设计、施工、性能测试评价的科研工作和标准制定工作，尤其对沥青及改性沥青路用性能评价、沥青混合料设计方法、沥青路面施工工艺与质量控制等的研究，相关成果为行业管理提供了主要技术依据，对引导行业技术进步和路面质量提升起到了关键作用，在我国改性沥青应用已经 规模化的新时期，温拌技术应用步伐逐步加快。

    现代公路和道路发生许多变化：交通流量和行驶频度急剧增长，货运车的轴重不断增加，普遍实行分车道单向行驶，要求进一步提高路面抗流动性，即高温下抗车辙的能力；提高柔性和弹性，即低温下抗开裂的能力；提高耐磨耗能力和延长使用寿命，道路应该沥青需要更耐受严酷的高低温气候条件，耐久性更好，有自粘性，方便施工，减少维修工作量。使用环境发生的这些变化对石油沥青的性能提出了严峻的挑战。对沥青改性，使其适应上述苛刻使用要求，引起了人们的重视。

    目前市场上常见的改性沥青，当沥青温度较高时，沥青的粘度也较高，摊铺温度难以控制；当沥青温度较低时，沥青的粘度也降低，容易开裂。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种温拌沥青改性剂，由聚烯烃、硅烷偶联剂和无机微球组成，所述玻璃微球占温拌沥青改性剂总质量的0.1-4%。

所述无机微球为空心玻璃微球。

所述玻璃微球的粒径为15-100微米。

所述聚烯烃为不含芳基的聚烯烃。

所述硅烷偶联剂为含碳碳不饱和双键的硅烷偶联剂。

所述温拌沥青改性剂还包括1-10ppm的交联剂，所述交联剂能够促进含碳碳不饱和双键的硅烷偶联剂与聚烯烃的交联。

沥青改性剂的制备方法，包括以下步骤：

提供第一方面的沥青改性剂；

将聚烯烃，硅烷偶联剂，交联剂和无机微球升温至110-120摄氏度，保持1-10分钟，充分混合分散；

继续升温至140-160摄氏度，使得聚烯烃交联包覆无机微球，得到沥青改性剂。

沥青混合料，包括前述的沥青改性剂，所述沥青改性剂沥青混合料总质量的0.1%-3%。

本发明通过无机微球作为活性点，促进聚烯烃在无机微球表面发生微交联，聚烯烃能够与沥青有很好的相容性，但二者不会互相溶解，从而提高低温时的粘度，在高温时，包覆微球的微交联聚烯烃具有很好的流动性，降低了沥青在高温下的粘度。

具体实施方式

    温拌沥青改性剂，由聚烯烃、硅烷偶联剂和无机微球组成，所述玻璃微球占温拌沥青改性剂总质量的0.1-4%。

本发明通过无机微球作为活性点，促进聚烯烃在无机微球表面发生微交联，聚烯烃能够与沥青有很好的相容性，但二者不会互相溶解，从而提高低温时的粘度，在高温时，包覆微球的微交联聚烯烃具有很好的流动性，降低了沥青在高温下的粘度。

作为本发明的实施例之一，本发明所述的无机微球可以列举例如：碳化硅、碳化硼、碳化氮等碳化物粒子；氮化铝、氮化硅、氮化硼等氮化物粒子；氧化铝、氧化锆等氧化物代表的陶瓷粒子；碳化钙、氢氧化铝、玻璃、二氧化硅、疏水性二氧化硅等无机微粒等。特别地，作为中空无机微粒，可以列举例如：中空玻璃微球等玻璃制中空微球；中空氧化铝微球等化合物的中空微球；中空陶瓷微球等。