一種高模量瀝青改性劑的製作方法

2023-09-18 05:01:55

專利名稱：一種高模量瀝青改性劑的製作方法
技術領域：
本發明屬於浙青改性劑技術領域，特別涉及一種高模量浙青改性劑。
背景技術：
浙青作為一種具有粘彈性和塑性的流變型材料，高溫時易軟化呈流體，低溫時易硬化變脆呈固體，路面要求所採用的浙青高溫時不易軟化產生車轍，在低溫時不易硬脆導致開裂，然而一般浙青難以滿足這一相互矛盾而又相互制約的要求，因此，必須對浙青進行改性以得到滿足不同要求的浙青結合料。用SBS改性浙青是目前最常用的改性方法。但目前用於改性浙青的幾種牌號的SBS常處於供不應求狀態，因此價格上漲，增加了改性浙青的成本。而目前針對浙青的改性劑非常少，因為目前針對改性劑這一物質還沒有具體的物性評判標準。中國專利申請號96106781.0，一種浙青改性劑，將廢橡膠或廢橡膠和廢塑料加熱到200 _500°C，通過剪切、擠壓和攪拌的機械力的作用下製得膏狀熔融物即成改性劑。該改性劑對於原料沒有做有效的篩選，因此製備得到的改性劑其抗高溫、抗變形性能不佳，並且儲存不穩定，容易出現分層。中國專利申請號:201010256820.9，一種複合型浙青改性高模量劑及其製備和應用方法，其複合型浙青改性高模量劑包括A組分和B組分，其中A組分為回收PE 70-90%,氫氧化鎂0.1-8%，改性劑0.5-15%，粘合樹脂0.5-12%，製備得到的浙青其軟化點均在60-70°C之間，無法達到高模量改性浙青的性能。而延度和針入度都較低，使得低溫性能難於保證。

發明內容
本發明的目的在於提供一種高模量浙青改性劑，其具有環保、抗高溫性能、抗車轍性能好、儲存穩定性強的特點。為實現上述目的，本發明採用下述技術方案:
一種高模量浙青改性劑，由以下組分按照質量百分比製備而成:
廢舊塑料80-94%，
活化劑0-14%，
抗氧劑0.2-0.4%，
潤滑劑 A0.5-1.0%，
潤滑劑B5-10%
餘量為色粉；上述各組分之和為100%。其中，廢舊塑料為二級料的廢棄利用物，主要為低密度的聚乙烯，包括聚乙烯A或聚乙烯B或其混合物，優選的， 所述聚乙烯A的軟化點大於90°C，所述聚乙烯B的軟化點大於 70。。。所述潤滑劑A為亞乙基雙硬脂醯胺，所述潤滑劑B為廢棄機油或芳烴油中的一種或兩種按任意比例混合的混合物。潤滑劑A是一種加工助劑，為減少材料與擠出機炮筒的摩擦，添加量多少根據成本和實際使用效果添加。潤滑劑B也是一種加工助劑，為芳烴油或廢棄機油，除了能起到潤滑作用，同時能提高浙青的低溫性能和延度，添加量不能太多，若超過添加量，潤滑劑B容易析出材料表面。其中，所述聚乙烯A與所述聚乙烯B的拉伸強度(_40°C /4H處理)在12Mpa以上。其中，所述聚乙烯A與所述聚乙烯B的伸長率(_40°C /4H處理)大於300%。採用_40°C /4H條件處理進行拉伸性能測試，是一種簡單、方便而快捷的選擇材料的方式，是一種引進塑料材料行業機械性能的測試方法，這種方法可以等價於對浙青延度指標管控。軟化點的選擇是為保證材料的高溫性能，即保證了浙青的高模量改性。其中，所述廢舊塑料為聚乙烯A和聚乙烯B按照質量比30-40:52的混合物。其中，所述活化 劑為乙烯三元共聚物或酯類聚合物。其作用機理是:在一定的熱條件下產生活性游離基，與改性劑分子鏈、浙青活性官能團發生交聯接枝，使改性劑與浙青形成穩定的膠體體系；使改性浙青中的聚合物相與基質浙青相之間形成一層穩定的相界面吸附層，降低相界面的表面張力，增加兩相之間的親和力，從而提高了兩相之間的相容性。本發明優選的酯類為杜邦的PTW，化學名稱為2-甲基-2-丙烯酸環氧乙烷基甲基酯，乙烯三元共聚物也優選杜邦牌號為AM的產品。其中，所述抗氧劑為三(2，4-二叔丁基苯)亞磷酸酯或[￠- (3.5 —二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯中的一種或兩種按任意比例混合的混合物。其中，所述聚乙烯A和聚乙烯B為聚乙烯包裝膜、聚乙烯農用膜、聚乙烯容器等二級料的廢棄物，廢舊塑料二級料，是指來源雜亂各品牌、各種粘度、各種製件破碎料的混合料，在流動性、力學性能、顏色上都不穩定，只能低檔次使用，本發明選取包裝膜、農用膜、容器等二級料的廢棄物，不但使這些廢棄物得到重複利用，符合環保要求，而且根據其物性選擇，製備性能優異的改性劑，保證產品的質量。一種高模量浙青改性劑的製備方法，包括以下步驟:
步驟1:將廢舊塑料、活化劑、潤滑劑A、潤滑劑B、抗氧化劑和色粉按比例依次投入粉缸中進行均勻攪拌，攪拌時間為2 10min,攪拌速度為600 1000r/min。步驟2:將步驟I攪拌均勻的物料用雙螺杆擠出機進行擠出造粒，擠出溫度為15(T200°C，擠出造粒加工時的真空度為-0.08 -0.04MPa，螺杆轉速為35(T500r/min。步驟3:將上述步驟2製備得到的物料依次通過浸水冷卻、打水器甩水、切粒機切粒、攪拌桶混拌粒子製備。本發明的有益效果:
1、採用廢舊塑料，對環境友好，原料成本低。2、本發明的軟化點均在77°C以上，在160°C /48h離析實驗中，上下層的軟化點差小於2.5°C，甚至達到無分層，儲存性能好，不會出現分層或者析出，能夠單獨製備生產儲存，現場把本發明加入到浙青中混合，即可進行鋪設，大大簡化道路浙青工程的工序，降低對道路鋪設的設備需求，降低了道路鋪設浙青的工程成本。3、對浙青的改性效果突出，經本發明改性後的高模量浙青具有很好的抗高溫、抗車轍性能，高溫不變型，其彈性和韌性好，提高了路面的抗疲勞能力，特別是在大流量、超載嚴重的公路上具有良好的應變能力，可減少路面的永久變形，粘結能力特別強，能明顯改善路面遇水後的抗拉能力，並極大地改善了浙青的水穩定性，增強了路面的承載能力，減少路面因紫外線輻射而導致的浙青老化現象。
具體實施例方式下面以具體實施例對本發明作進一步的說明，但本發明不受下述實施例的限定。在實施例1-5中，抗氧劑由抗氧劑A和抗氧劑B組成，抗氧劑B為四[P_(3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯，抗氧劑A為三[2.4- 二叔丁基苯基]亞磷酸酯，潤滑劑A為亞乙基雙硬酯醯胺，潤滑劑B為廢棄機油或芳烴油或其任意比例混合物。以下原料均以製備得到的整體重量的重量比作為計量方式。實施例1
步驟1:將34%聚乙烯A、52%聚乙烯B，7%乙烯三元共聚物、1%亞乙基雙硬酯醯胺，5%廢棄機油與芳烴油質量比為1:1的混合物、0.2%三[2.4- 二叔丁基苯基]亞磷酸酯、0.2%四[￠- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯和餘量色粉依次投入粉缸中進行均勻攪拌，攪拌時間為2 10min,攪拌速度為600r/min。步驟2:將步驟I攪拌均勻的物料用雙螺杆擠出機進行擠出造粒，擠出溫度為15(T200°C，擠出造粒加工時的真空度為-0.08 -0.04MPa，螺杆轉速為350r/min。步驟3:將上述步驟2製備得到的物料依次通過浸水冷卻、打水器甩水、切粒機切粒、攪拌桶混拌粒子，製得本發明。實施例2
步驟1:將82%聚乙烯B，10%乙烯三元共聚物、1%亞乙基雙硬酯醯胺，6%芳烴油、0.1%三[2.4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯、0.2%四[￠- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯和餘量色粉依次投入粉缸中進行均勻攪拌，攪拌時間為2 10min，攪拌速度為SOOr/min0步驟2:將步驟I攪拌均勻的物料用雙螺杆擠出機進行擠出造粒，擠出溫度為15(T200°C，擠出造粒加工時的真空度為-0.08 -0.04MPa，螺杆轉速為400r/min。步驟3:將上述步驟2製備得到的物料依次通過浸水冷卻、打水器甩水、切粒機切粒、攪拌桶混拌粒子，製得本發明。實施例3
步驟1:將82%聚乙烯A，9%酯類共聚物、1%亞乙基雙硬酯醯胺，7%廢棄機油與芳烴油質量比1:2的混合物、0.2%三[2.4- 二叔丁基苯基]亞磷酸酯、0.2%四[P - (3,5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯和餘量色粉依次投入粉缸中進行均勻攪拌，攪拌時間為2 lOmin，攪拌速度為1000r/min。步驟2:將步驟I攪拌均勻的物料用雙螺杆擠出機進行擠出造粒，擠出溫度為15(T200°C，擠出造粒加工時的真空度為-0.08 -0.04MPa，螺杆轉速為450r/min。步驟3:將上述步驟2製備得到的物料依次通過浸水冷卻、打水器甩水、切粒機切粒、攪拌桶混拌粒子，製得本發明。

實施例4
步驟1:將40%聚乙烯A，52%聚乙烯B、l%亞乙基雙硬酯醯胺，6%廢棄機油與芳烴油質量比為1:1的混合物、0.1%三[2.4- 二叔丁基苯基]亞磷酸酯、0.2%四[P - (3,5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯和餘量色粉依次投入粉缸中進行均勻攪拌，攪拌時間為2 lOmin，攪拌速度為1000r/min。步驟2:將步驟I攪拌均勻的物料用雙螺杆擠出機進行擠出造粒，擠出溫度為15(T200°C，擠出造粒加工時的真空度為-0.08 -0.04MPa，螺杆轉速為450r/min。步驟3:將上述步驟2製備得到的物料依次通過浸水冷卻、打水器甩水、切粒機切粒、攪拌桶混拌粒子，製得本發明。實施例5
步驟1:將35%聚乙烯A，49%聚乙烯B、10%乙烯三元共聚物、1%亞乙基雙硬酯醯胺，4%廢棄機油、0.1%三[2.4- 二叔丁基苯基]亞磷酸酯、0.2%四[P -(3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯和餘量色粉依次投入粉缸中進行均勻攪拌，攪拌時間為2 10min，攪拌速度為1000r/min。步驟2:將步驟I攪拌均勻的物料用雙螺杆擠出機進行擠出造粒，擠出溫度為15(T200°C，擠出造粒加工時的真空 度為-0.08 -0.04MPa，螺杆轉速為450r/min。步驟3:將上述步驟2製備得到的物料依次通過浸水冷卻、打水器甩水、切粒機切粒、攪拌桶混拌粒子，製得本發明。性能測試
1、實施例1-5中製備得到的高模量浙青改性劑的綜合性能如表I 表I
權利要求
1.一種高模量浙青改性劑，其特徵在於:由以下組分按照質量百分比製備而成: 廢舊塑料80-94% 活化劑0.1-14% 抗氧劑0.2-0.4% 潤滑劑A0.5-1.0% 潤滑劑B5-10% 餘量為色粉， 上述各組分之和為100% ； 其中，廢舊塑料為二級料的廢棄利用物，主要為低密度的聚乙烯，所述潤滑劑A為亞乙基雙硬脂醯胺，所述潤滑劑B為廢棄機油或芳烴油中的一種或兩種按任意比例混合的混合物；所述活化劑為乙烯三元共聚物或酯類聚合物。
2.根據權利要求1所述的一種高模量浙青改性劑，其特徵在於:所述聚乙烯的拉伸強度(_40°C /4H處理)在12Mpa以上。
3.根據權利要求1所述的一種高模量浙青改性劑，其特徵在於:所述聚乙烯的伸長率(-40 0C /4H 處理)大於 300%。
4.根據權利要求1所述的一種高模量浙青改性劑，其特徵在於:所述抗氧劑為三(2，4-二叔丁基苯)亞磷酸酯或[￠- (3.5—二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯中的一種或兩種按任意比例混合的混合物。
5.根據權利要求1所述的一種高模量浙青改性劑，其特徵在於:所述聚乙烯A和聚乙烯B為聚乙烯包裝膜、聚乙烯農用膜、聚乙烯容器的二級料廢棄物。
6.根據權利要求1-5任一項所述的高模量浙青改性劑，其特徵在於:由以下製備步驟: 步驟1:將廢舊塑料、活化劑、潤滑劑A、潤滑劑B、抗氧化劑和色粉按份數依次投入粉缸中進行均勻攪拌，攪拌時間為2 10min,攪拌速度為600 1000r/min ； 步驟2:將步驟I攪拌均勻的物料用雙螺杆擠出機進行擠出造粒，擠出溫度為15(T200°C，擠出造粒加工時的真空度為-0.08 -0.04MPa，螺杆轉速為35(T500r/min ；步驟3:將上述步驟2製備得到的物料依次通過浸水冷卻、打水器甩水、切粒機切粒、攪拌桶混拌粒子製備成型。
全文摘要
本發明屬於瀝青改性劑技術領域，特別涉及一種高模量瀝青改性劑，由以下組分按照質量百分比製備而成廢舊塑料80-94%，活化劑0-14%，抗氧劑0.2-0.4%，潤滑劑A0.5-1.0%，潤滑劑B5-10%，餘量為色粉，廢舊塑料為二級料的廢棄利用物，主要為低密度的聚乙烯，包括聚乙烯A或聚乙烯B或其混合物，本發明利用廢舊塑料作為主要原料，符合環保理念，並且具有物性高，儲存性能好，對瀝青的改性效果突出等特點，本發明的製備方案工藝簡單，製備成本低。
文檔編號C08K5/526GK103102707SQ201310049508
公開日2013年5月15日 申請日期2013年2月7日 優先權日2013年2月7日
發明者王海民, 傅秩, 畢齊兵, 鄭懷宇, 招啟強, 譚頌斌 申請人:廣東銀禧科技股份有限公司