一种温拌型抗水损沥青路面增强剂及其制备方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201410688004.3 (22)申请日 2014.11.25 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 104327524 A (43)申请公布日 2015.02.04 (73)专利权人 江苏省交通科学研究院股份有限 公司 地址 210017 江苏省南京市水西门大街223 号 (72)发明人 牛晓伟刘伟吴春颖王文峰 王仁辉 (74)专利代理机构 苏州市中南伟业知识产权代 理事务所(普通合伙) 32257 代理人 王倩 (51)Int.Cl. C08L 95/00(20。

2、06.01) C08L 23/06(2006.01) C08L 71/00(2006.01) C04B 26/26(2006.01) 审查员 刘璐 (54)发明名称 一种温拌型抗水损沥青路面增强剂及其制 备方法 (57)摘要 本发明公开一种温拌型抗水损沥青路面增 强剂， 包含以质量百分含量计的各组分， 低分子 量聚乙烯3060； 聚环氧乙烷3060； 界面增容剂010； 无机增强剂03。 利 用界面增容剂降低沥青路面增强剂与沥青及集 料之间的界面能， 从而使得沥青胶结料和集料之 间的裹覆能力大大提高， 并因此改善沥青混合料 的抗水损害性能； 当温度降至沥青路面增强剂熔 点之下时， 沥青路面增强。

3、剂中的塑性成分结晶析 出， 由于无机增强剂的成核效应， 结晶析出的塑 性成分以无机增强剂为中心辐射生长， 并因界面 增容剂的增容作用而与沥青及集料形成良好粘 结的网状结构， 从而大幅提高沥青混合料的高温 稳定性及高温抗车辙性能。 权利要求书1页 说明书5页 CN 104327524 B 2017.07.18 CN 104327524 B 1.温拌型抗水损沥青路面增强剂， 其特征在于： 包含如下各组分， 其中各组分以质量百 分含量计， 低分子量聚乙烯 30%60%； 聚环氧乙烷 30%60%； 界面增容剂 0%10%； 无机增强剂 0%3%； 所述界面增容剂为乙烯-醋酸乙烯酯、 硬质沥青颗粒、 。

4、马来酸酐接枝低密度聚乙烯、 马 来酸酐接枝高密度聚乙烯中的一种或两种以上的混合物。 2. 根据权利要求 1 所述的温拌型抗水损沥青路面增强剂， 其特征在于： 所述低分子 量聚乙烯的重均分子量为 10005000， 熔点为 80120。 3. 根据权利要求 1 所述的温拌型抗水损沥青路面增强剂， 其特征在于： 所述聚环氧 乙烷的熔点为 110140。 4. 根据权利要求 1 所述的温拌型抗水损沥青路面增强剂， 其特征在于： 所述无机增 强剂为纳米碳酸钙、 无机陶土、 纳米二氧化硅中的一种或两种以上的混合物。 5. 根据权利要求4 所述的温拌型抗水损沥青路面增强剂， 其特征在于： 所述无机增强 剂。

5、的粒度1 m。 6.根据权利要求1所述的温拌型抗水损沥青路面增强剂的制备方法， 其特征在于： 该方 法包括如下步骤， 步骤 1） ： 按比例称取低分子量聚乙烯、 聚环氧乙烷、 界面增容剂和增强剂， 并在室温下 混合均匀， 得到混合料； 步骤 2） ： 将混合料投入挤出机， 共混； 步骤 3） ： 混合物经挤出机挤出后冷却至室温， 研磨粉碎， 得到目标产物。 7. 根据权利要求 6 所述的温拌型抗水损沥青路面增强剂的制备方法， 其特征在于： 所述步骤 2） 的共混温度为 130160。 8. 根据权利要求 6 所述的温拌型抗水损沥青路面增强剂的制备方法， 其特征在于： 所述挤出机为双螺杆挤出机，。

6、 螺杆转速为 80110rpm。 权利要求书 1/1 页 2 CN 104327524 B 2 一种温拌型抗水损沥青路面增强剂及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及一种沥青路面用添加剂， 尤其涉及一种温拌型抗水损沥青路面增强剂 及其具体的制备方法。 背景技术 0002 通常， 新建道路的设计使用寿命为1015年， 但是随着渠化交通和重载、 超载问题 的不断加重， 沥青路面的实际使用寿命大为缩减， 尤其是在重载交通、 长大纵坡等特殊路 段， 沥青路面服役35年就开始出现车辙、 拥包、 坑槽、 裂缝、 水损害等诸多病害， 严重影响 人们的行车安全。 0003 目前， 热拌沥青混合料仍然是交通。

7、施工时的主流技术， 由于热拌沥青混合料的拌 合和压实温度通常高达150190， 容易使沥青老化， 影响沥青混合料的路用性能； 同时 高温施工必然带来大量的能源消耗， 不利于节能减排、 绿色环保的持续发展； 并且沥青混合 料在高温施工过程中会释放大量CO、 CO2、 SO2及NOx等有害气体， 不仅造成环境污染， 还对施 工人员的身体健康带来极大危害。 0004 一般来讲， 可以通过在沥青或沥青混合料中添加各类改性剂或添加剂， 如： SBS、 橡 胶粉、 抗车辙剂、 温拌剂、 抗剥落剂等， 来提高沥青路面的高低温稳定性、 施工和易性、 抗水 损害性能等。 但是， 目前各类沥青路面添加剂的性能都较。

8、为单一， 通常一种添加剂仅能针对 一种或两种路面病害进行有效处治， 且在解决一种病害的同时， 往往对其他路用性能造成 不利影响， 例如： 高分子量PE类抗车辙剂， 在提高沥青路面高温稳定性同时， 会降低路面低 温性能和抗水损害性能； SBS改性沥青虽然可同时提高沥青路面的高低温性能， 但是却必须 提高混合料的拌合和压实成型温度， 造成能耗的大幅增加。 另外， 目前市场上性能稳定的添 加剂产品多为进口产品， 价格昂贵， 不利于大范围的推广使用。 0005 针对以上问题， 研究人员不断尝试着将添加剂的功能由单一型向多功能复合型方 向转变， 例如， 牛艳辉等研制了一种全效高性能改性剂， 可同时改善沥。

9、青混合料的高温性 能、 低温性能和抗水损害性能； 洪锦祥等开发了一种具有温拌效果的高模量沥青改性剂， 在 提高沥青路面的抗车辙、 抗剪切性能的同时， 还可使沥青的粘度大幅降低， 从而将沥青混合 料的击实温度降低2030。 0006 但是， 目前多功能复合型沥青路面添加剂的研究还处于起步阶段， 各产品的具体 使用效果仍在实践当中， 尤其是具有温拌效果且成本低廉的复合型沥青路面添加剂还十分 稀少， 有鉴于上述现有的复合型沥青路面添加剂存在的缺陷， 本发明人基于从事此类产品 设计研究多年丰富的实务经验及专业知识， 并配合学理的运用， 积极加以研究创新， 旨在提 出一种新型温拌型抗水损沥青路面增强材料。

10、， 对于节能减排， 延长路面使用寿命， 保障人员 生命安全， 有着重要的实际意义。 发明内容 0007 本发明的主要目的在于， 克服现有的温拌型抗水损沥青路面增强剂及其制备方法 说明书 1/5 页 3 CN 104327524 B 3 存在的缺陷， 而提供一种新型温拌型抗水损沥青路面增强剂及其制备方法， 在提高高温稳 定性的同时， 降低沥青混合料的拌合和压实温度， 从而更加适于实用， 且具有产业上的利用 价值。 0008 本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的， 依据本发明提出 的一种温拌型抗水损沥青路面增强剂， 包含如下各组分， 其中各组分以质量百分含量计， 0009 001。

11、0 更进一步的， 前述的温拌型抗水损沥青路面增强剂， 所述低分子量聚乙烯的重均 分子量为10005000， 熔点为80120； 选择分子量小、 熔点较低的聚乙烯， 有利于产品 实现温拌效果， 但是如果分子量过小， 会对产品的高温稳定性带来不利影响。 0011 更进一步的， 前述的温拌型抗水损沥青路面增强剂， 所述聚环氧乙烷的熔点为110 140。 0012 更进一步的， 前述的温拌型抗水损沥青路面增强剂， 所述界面增容剂为乙烯-醋酸 乙烯酯、 硬质沥青颗粒、 马来酸酐接枝低密度聚乙烯、 马来酸酐接枝高密度聚乙烯中的一种 或两种及两种以上的混合物。 0013 更进一步的， 前述的温拌型抗水损沥青。

12、路面增强剂， 所述无机增强剂为纳米碳酸 钙、 无机陶土、 纳米二氧化硅中的一种或两种及两种以上的混合物， 其中所述无机增强剂的 粒度范围控制在1个 m以内为最优选择， 如果粒度过大， 会造成熔体流动性变差， 影响最终 使用性能。 0014 一种温拌型抗水损沥青路面增强剂的制备方法， 该方法包括如下步骤， 0015 步骤1)： 按比例称取低分子量聚乙烯、 聚环氧乙烷、 界面增容剂和增强剂， 并在室 温下混合均匀， 得到混合料； 0016 步骤2)： 将混合料投入挤出机， 共混； 0017 步骤3)： 混合物经挤出机挤出后冷却至室温， 研磨粉碎， 得到目标产物。 0018 更进一步的， 前述的温拌。

13、型抗水损沥青路面增强剂的制备方法， 所述步骤2)的共 混温度为130160。 0019 更进一步的， 前述的温拌型抗水损沥青路面增强剂的制备方法， 所述挤出机为双 螺杆挤出机， 螺杆转速为80110rpm。 0020 借由上述技术方案， 本发明温拌型抗水损沥青路面增强剂及其制备方法至少具有 下列优点： 0021 本发明通过反应挤出共混将各配方材料进行热反应融合， 利用低熔点的聚环氧乙 烷和低分子量聚乙烯降低最终沥青路面增强剂的熔点， 进而降低沥青的粘度， 从而使沥青 混合料可以在较低的拌合、 压实温度下达到与热拌热铺条件下相同的压实度， 可在较热拌 沥青混合料低2030的中温拌合压实条件成型温。

14、拌沥青混合料； 同时， 利用界面增容 剂降低沥青路面增强剂与沥青及集料之间的界面能， 从而使得沥青胶结料和集料之间的裹 说明书 2/5 页 4 CN 104327524 B 4 覆能力大大提高， 并因此改善沥青混合料的抗水损害性能； 胶结料与集料间粘附力的提高 也有利于沥青混合料的压实， 从而对混合料的中温压实起到一定的协同作用； 当温度降至 沥青路面增强剂熔点之下时， 沥青路面增强剂中的塑性成分结晶析出， 由于无机增强剂的 成核效应， 结晶析出的塑性成分以无机增强剂为中心辐射生长， 并因界面增容剂的增容作 用而与沥青及集料形成良好粘结的网状结构， 从而大幅提高沥青混合料的高温稳定性及高 温抗。

15、车辙性能。 0022 上述说明仅是本发明技术方案的概述， 为了能够更清楚了解本发明的技术手段， 并可依照说明书的内容予以实施， 以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。 具体实施方式 0023 为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,对依据本 发明提出的温拌型抗水损沥青路面增强剂及其制备方法及其具体实施方式、 特征及其功 效， 详细说明如后， 其中使用的各材料均为市售材料。 0024 实施例1 0025 本发明的温拌型抗水损沥青路面增强剂， 由以下质量份的各组分组成： 0026 0027 其中， 低分子量聚乙烯的重均分子量为2500， 熔点为99， 聚环氧乙烷的熔点为 13。

16、1， 界面增容剂为乙烯-醋酸乙烯酯， 其中醋酸乙烯的含量为18， 无机增强剂为纳米碳 酸钙。 0028 制备步骤如下： 0029 将以上原材料在室温下按比例混合均匀， 投入双螺杆挤出机， 控制共混温度在130 ， 螺杆转速85rpm， 混合物经挤出机挤出后冷却至室温， 研磨粉碎， 即得到本发明的温拌型 抗水损沥青路面增强剂。 0030 实施例2 0031 本发明的温拌型抗水损沥青路面增强剂， 由以下质量份的各组分组成： 0032 0033 其中， 低分子量聚乙烯的重均分子量为3000， 熔点为85.6106.5， 聚环氧乙烷 的熔点为113， 界面增容剂为硬质沥青颗粒和乙烯-醋酸乙烯酯的混合物。

17、， 其中硬质沥青 颗粒和乙烯-醋酸乙烯酯的质量比为3： 2， 无机增强剂为纳米碳酸钙和无机陶土按照质量比 1:1的混合物。 说明书 3/5 页 5 CN 104327524 B 5 0034 制备步骤如下： 0035 将以上原材料在常温下按比例混合均匀， 投入双螺杆挤出机， 控制共混温度在155 ， 螺杆转速90rpm， 混合物经挤出机挤出后冷却至室温， 研磨粉碎， 即得到本发明的温拌型 抗水损沥青路面增强剂。 0036 实施例3 0037 本发明的温拌型抗水损沥青路面增强剂， 由以下质量份的各组分组成： 0038 0039 0040 其中低分子量聚乙烯的重均分子量为2500， 熔点为100，。

18、 聚环氧乙烷的熔点为 131， 界面增容剂为硬质沥青颗粒， 无机增强剂为纳米碳酸钙。 0041 制备步骤如下： 0042 将以上原材料在室温下按比例混合均匀， 投入双螺杆挤出机， 控制共混温度为145 ， 螺杆转速100rpm， 混合物经挤出机挤出后冷却至室温， 研磨粉碎， 即得到本发明的温拌 型抗水损沥青路面增强剂。 0043 验证例1 0044 分别取实施例1、 2、 3制备得到的温拌型抗水损沥青路面增强剂， 按7掺量添加入 双龙70#基质沥青， 在145条件下搅拌均匀， 分别取样， 测试添加有增强剂的沥青材料分别 在60、 135、 155、 175时的粘度， 试验结果列于表1。 004。

19、5 表1 0046 沥青路面增强剂实施例1实施例2实施例370#基质沥青 60粘度(Pas)250002500025000226 135粘度(Pas)0.340.380.330.42 155粘度(Pas)0.160.180.150.17 175粘度(Pas)0.080.090.070.08 0047 试验证明采用本发明制备得到的温拌型抗水损沥青路面增强剂， 可以有效提高沥 青的60粘度， 同时， 可有效降低沥青135粘度， 可见采用本发明制备得到的温拌型抗水 损沥青路面增强剂， 有利于提高沥青混合料的高温抗车辙性能， 同时亦有利于降低沥青混 合料的拌合与压实温度， 提高施工和易性， 达到中温拌。

20、合压实、 节能减排的效果。 0048 验证例2 0049 分别取实施例1、 2、 3制备得到的温拌型抗水损沥青路面增强剂， 采用双龙70#基质 沥青， 石灰岩石料， 按照Sup-20级配， 沥青路面增强剂掺量占沥青混合料的0.4， 在115 条件下压实成型沥青混合料， 分别记为实施例A、 实施例B、 实施例C， 测试其高、 低温性能及 抗水损害性能， 并与未掺加沥青路面增强剂的70#基质沥青混合料(压实温度145)及SBS 改性沥青混合料(压实温度165)进行对比， 试验结果列于表2。 说明书 4/5 页 6 CN 104327524 B 6 0050 表2 0051 0052 通过应用试验证。

21、明， 采用本发明制备得到的温拌型抗水损沥青路面增强剂， 可在 较热拌沥青混合料低30的中温拌合压实条件下成型温拌沥青混合料， 且混合料的高温抗 车辙性能较热拌沥青混合料有大幅度提高， 抗水损害性能亦有提升， 同时， 低温性能亦满足 我国公路沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004)要求， 不会对混合料低温性能造成不利影 响。 0053 以上所述， 仅是本发明的较佳实施例而已， 并非对本发明作任何形式上的限制， 虽 然本发明已以较佳实施例揭露如上， 然而并非用以限定本发明， 任何熟悉本专业的技术人 员， 在不脱离本发明技术方案范围内， 当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰 为等同变化的等效实施例， 但凡是未脱离本发明技术方案的内容， 依据本发明的技术实质 对以上实施例所作的任何简单修改、 等同变化与修饰， 均仍属于本发明技术方案的范围内。 说明书 5/5 页 7 CN 104327524 B 7 。