[发明专利]一种聚酯纤维增强沥青混合料及其制备方法

权利要求书

1.一种聚酯纤维增强沥青混合料，其特征在于：聚酯纤维增强沥青混合料由改性聚酯短纤维、沥青和集料混合得到；

改性聚酯短纤维由改性聚酯长丝经切断得到，改性聚酯短纤维占聚酯纤维增强沥青混合料的质量百分比为0.1~0.3%；

改性聚酯短纤维的聚酯链段包括对苯二甲酸链段、乙二醇链段和2,5-吡啶二甲酸链段；

对苯二甲酸链段和2,5-吡啶二甲酸链段的摩尔比为1:0.04~0.06。

2.根据权利要求1所述的一种聚酯纤维增强沥青混合料，其特征在于，聚酯纤维增强沥青混合料的油石比为4.68~4.92%。

3.根据权利要求1所述的一种聚酯纤维增强沥青混合料，其特征在于，改性聚酯短纤维掺量0.1wt%时，聚酯纤维增强沥青混合料小梁的抗弯拉强度为11.31~11.42MPa，最大弯拉应变为3187~3274με，弯曲劲度模量为3653~3676MPa；改性聚酯短纤维掺量0.3wt%时，聚酯纤维增强沥青混合料小梁的抗弯拉强度为11.78~11.93MPa，最大弯拉应变为3723~3790με，弯曲劲度模量为3883~3917MPa。

4.根据权利要求1所述的一种聚酯纤维增强沥青混合料，其特征在于，改性聚酯短纤维的单丝直径为20μm，长度为6mm，抗拉强度≥510MPa，断裂伸长率为35.0±5.5%，弹性模量≥12000MPa。

5.根据权利要求1所述的一种聚酯纤维增强沥青混合料，其特征在于，集料采用石灰岩，集料的物理指标为：压碎值23.4%，洛杉矶磨耗值18.8%，针片状颗粒含量8.3%，含泥量0.8%。

6.根据权利要求1所述的一种聚酯纤维增强沥青混合料，其特征在于，沥青为重交AH-70沥青。

7.如权利要求1~6任一项所述的一种聚酯纤维增强沥青混合料的制备方法，其特征在于：改性聚酯短纤维、沥青和集料混合均匀得到聚酯纤维增强沥青混合料；

所述改性聚酯短纤维是将改性聚酯经固相缩聚增粘、熔融、计量、挤出、冷却、拉伸、热定型、上油、卷绕和切断制得；

改性聚酯的制备方法为：将对苯二甲酸、乙二醇和2,5-吡啶二甲酸混合均匀后先后进行酯化反应和缩聚反应得到改性聚酯。

8.根据权利要求7所述的一种聚酯纤维增强沥青混合料的制备方法，其特征在于，改性聚酯的制备步骤如下：

（1）酯化反应；

将对苯二甲酸、乙二醇和2,5-吡啶二甲酸配成浆料，加入催化剂、消光剂和稳定剂混合均匀后，在氮气氛围中进行酯化反应，酯化反应的温度为250~260℃，酯化反应的终止条件为：酯化反应中的水馏出量达到理论值的95%以上；

（2）缩聚反应；

酯化反应结束后，在负压条件下开始低真空阶段的缩聚反应，该阶段压力在30~50min内由常压平稳抽至绝对压力500Pa以下，反应温度为250~260℃，反应时间为30~50min，然后继续抽真空，进行高真空阶段的缩聚反应，使反应压力进一步降至绝对压力50Pa以下，反应温度为275~282℃，反应时间为50~70min，制得改性聚酯。

9.根据权利要求8所述的一种聚酯纤维增强沥青混合料的制备方法，其特征在于，对苯二甲酸、乙二醇和2,5-吡啶二甲酸的摩尔比为1:1.3~1.5:0.04~0.06，催化剂、消光剂和稳定剂的加入量分别为对苯二甲酸加入量的0.01~0.05wt%、0.20~0.25wt%和0.02~0.03wt%。

10.根据权利要求9所述的一种聚酯纤维增强沥青混合料的制备方法，其特征在于，所述催化剂为三氧化二锑、乙二醇锑或醋酸锑，所述消光剂为二氧化钛，所述稳定剂为磷酸三苯酯、磷酸三甲酯或亚磷酸三甲酯。

11.根据权利要求7所述的一种聚酯纤维增强沥青混合料的制备方法，其特征在于，固相缩聚增粘后改性聚酯的特性粘度为1.0~1.2dL/g。

12.根据权利要求7所述的一种聚酯纤维增强沥青混合料的制备方法，其特征在于，改性聚酯短纤维的制备工艺参数如下：

挤出的温度为290~310℃；

冷却的风温为20~30℃；

第一热辊：速度3000~3600m/min；温度75~80℃；

第二热辊：速度3800~4500m/min；温度85~95℃；

第三热辊：速度5000~5600m/min；温度250~255℃；

第四热辊：速度5500~5600m/min；温度250~255℃；

第五热辊：速度5630~5650m/min；温度250~255℃；

第六热辊：速度5500~5600m/min；温度250~255℃；

卷绕的速度为5450~5500m/min。