[发明专利]一种新型高强胶粉改性沥青材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种公路工程道路铺面材料领域，具体涉及一种新型高强胶粉 改性沥青材料及其制备方法。

背景技术

随着国民经济的发展，公路运输网络正在向大流量、重轴载、渠化交通的 方向发展。而对于公路占有率在85％以上的沥青路面则面临着严峻的考验。对 现有沥青路面结构来说，交通量和轴载组成的变化引起路面服务功能的衰退， 路面病害过早发生，严重的影响了行车质量，浪费了大量的维修费用。而在整 个沥青路面破坏形式中，最为严重的则是由沥青混合料在高温状态下由于本身 的抗变型能力不足，产生较大的剪切变形、压缩变形导致车辙而产生的破坏。 目前我国已通车的沥青类路面高速公路，在通车后不久就出现早期损坏，尤其 是重载和恶劣气候的双重作用，加剧了高温车辙变形和水损害。为了有效减缓 沥青路面早期病害的发生，研究人员通过研究发现，使用高强度沥青混合料可 以明显改善沥青路面的使用性能，并延长使用寿命。

随着社会的发展，越来越多的人意识到依靠SBS解决所有问题也不现实， 而且SBS也不是解决某些特殊问题的最优方案。SBS改性沥青用于一般高等级 道路可以取得较好的效果，但是对于恶劣气候条件地区，SBS改性沥青难以胜 任。

目前一些国外的产品能提高沥青路面的抗车辙性能，但是价格昂贵不适合 在国内应用。国内有一些抗车辙剂产品，价格较为便宜，但是性能不稳定。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种新型高强胶粉改性沥青 材料及其制备方法，本发明制得的产品不仅具有抗老化、抗(疲劳、低温、反 射)裂缝、降噪声的功能，而且有超强的高温抗车辙能力、长期抗水损害能力 以及低温抗裂性能，能够延长道路的使用寿命，既能解决废轮胎带来的环境污 染问题，也能解决常规改性沥青在特殊场合的高温稳定性不足的问题及高温抗 车辙剂的性能不稳定等问题。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种新型高强胶粉改性沥青材料及其制备方法，改性沥青由按质量份数为 61-80.7份基质沥青、10-20份的废橡胶粉、5-10份的废塑料、1-2份的EVA、0.2-0.7 份的表面活性剂、2-3份的增塑剂、1-3份的废磷酸酯、0.1-0.3份的交联剂制备 而成。

作为优选的技术方案：

优选的，所述基质沥青为70A级道路石油沥青。

优选的，所述废橡胶粉为废载重车胎胶粉、废轿车胎胶粉、废输送带、废 鞋底胶中的一种或几种。然后经过粉碎过筛后得到的粒径为20-40目的橡胶粉。

优选的，所述废塑料为PE成分大于80wt％的废塑料粉碎后的颗粒。

优选的，所述表面活性剂为非离子型表面活性剂，其中包括：聚环氧乙烷-环 氧丙烷、聚丙烯酸酯、聚醚、聚乙烯醇、椰油脂肪酸二乙醇酰胺、脂肪醇聚氧 乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、烷基醇酰胺聚氧乙烯醚、烷基多苷、脂肪酸环氧 乙烷缩合物中的一种或多种，更优选的为脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基醇酰胺聚氧 乙烯醚和椰油脂肪酸二乙醇酰胺中的一种或几种。

优选的，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛脂或邻苯二甲酸二丁酯。

优选的，所述废磷酸酯为取自天津利海石化有限公司制备磷酸酯阻燃剂时 未反应的废料，具体为磷酸三苯脂。

优选的，所述交联剂为硫磺粉、硫磺给予体、过氧化二异丙苯、过氧化二 叔丁基苯、氧化镁、氧化锌、氧化铅、金属氧化物、促进剂M、促进剂TMTD、 硬酯酸锌、硬酯酸类化合物、有机胺类或马来酰亚胺中的一种或几种的混合物。

本发明还提供了新型高强胶粉改性沥青材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将所述废橡胶粉、增塑剂、废磷酸酯按质量份数比(5-10)：(2-3)： (1-3)混合加入到高速搅拌中温度控制在50-60℃、使胶粉软化、降解20-30分 钟得到预混胶粉；

(2)将步骤(1)的预混胶粉、EVA、废塑料加入单螺杆挤出机，控制温 度在200-250℃，混合均匀后挤出、造粒得到高强度胶粉复合粒子；

(3)将基质沥青在120-140℃的温度下融化再升温至170-190℃，向其中搅 拌加入高强度胶粉复合粒子，在此温度下保温并以2000-5000转/分的剪切速度 经过高速剪切机剪切20min-60min，加入剩余的废橡胶粉、表面活性剂保温搅拌 5-10分钟，随后经过胶体磨剪切、研磨10-20分钟，然后保温搅拌发育1-3小时， 最后加入交联剂，继续保温搅拌1-3小时即制得新型高强胶粉改性沥青材料。