小本体聚丙烯改性沥青用作路面材料.pdf

摘要
申请专利号：	CN00104567.9	申请日：	2000.03.23
公开号：	CN1264717A	公开日：	2000.08.30
当前法律状态：	终止	有效性：	无权
法律详情：	专利权的终止(未缴年费专利权终止)授权公告日：2004.1.14\|\|\|授权\|\|\|公开\|\|\|实质审查的生效申请日:2000.3.23
IPC分类号：	C08L23/12; C08L95/00	主分类号：	C08L23/12; C08L95/00
申请人：	吉林大学;
发明人：	高歌; 王静媛; 杨松茹; 马荣堂
地址：	130012吉林省长春市朝阳区前卫路10号
优先权：
专利代理机构：	吉林大学专利事务所	代理人：	刘喜生
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内容摘要

本发明是利用小本体聚丙烯改性沥青用作为路面材料的制备技术。本发明是采用化学改性的技术,改善了聚合物与沥青的相容性。所得改性聚丙烯可直接与沥青在加热下混合,不仅简化了混合工艺,而且使改性沥青的性能符合国家重交通道路所用沥青的标准,达到了实用水平。

权利要求书

1、一种小本体聚丙烯化学改性沥青用作路面材料的制备方法，其特征在于
小本体聚丙烯、引发剂和丙烯酸系列化合物质量比按100∶0.5～1.5∶2.5～7.5混
合均匀后，加入到已升温200～230℃的双螺杆挤出机中，物料在挤出机中的停
留时间可以为30～50分钟，在进行可控降解的同时接枝有反应性的基团，挤出
造粒后得到熔融流动速率为18～25g/10min的改性聚丙烯；改性聚丙烯与140#
沥青按质量比为100∶1～5，加热温度为140～160℃混合40～120分钟就得到了
改性沥青。
2、如权利要求1所述的路面材料的制备方法，其特征在于小本体聚丙烯的
数均分子量为10～15万，熔融流动速率为5～15，物料形状可为颗粒或粉状，引
发剂为过氧化物如过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯，偶氮化合物如偶氮二异丁
腈，丙烯酸系列化合物为丙烯酸，丙烯酸酯类如丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯，取
代丙烯酸酯类如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯等；140#沥青为石油沥青或
焦油沥青。

说明书

小本体聚丙烯改性沥青用作路面材料

本发明属于小本体聚丙烯改性沥青用作路面材料的制备技术。

利用高聚物对沥青进行改性的研究，在国外已有几十年的历史，并有多项专
利及工业化报道，其应用量也在不断增加.例如在美国，道路改性沥青的应用量
从五年前的不足1％上升到目前的10％(我国仍不足1％)，日本早在1993年使用
的改性沥青以达21.2万吨，占全年度各类沥青使用量的3.5％，在澳大利亚及西
欧各国，改性沥青也得到较广泛的应用。但国外的改性技术往往使修路成本增加
很多，而且必须使用专用调配，搅拌设备，因此很难推广使用。国内对沥青改性
的研究也有十几年的历史，所用高分子材料一般为橡胶和塑料两大类。利用橡胶
类如SBS等虽可改善沥青的低温性能和韧性，但必须增加与沥青的调配和混合
装置。利用塑料类对沥青进行改性，从目前国内的发展状况来看，一般只能做到
提高沥青的部分性能如软化点等，但随之而来的是延度的下降及针入度的降低，
如何在保持沥青的延度和针入度基本不变的情况下，同时提高沥青的耐高温性
能及低温韧性，这正是目前亟待解决的技术关键。

本发明是采用小本体聚丙烯、引发剂、丙烯酸酯系列化合物按质量比100∶
0.5～1.5∶2.5～7.5混合均匀后，加入到已升温200～230℃的双螺杆挤出机中，物
料在挤出机中的停留时间可以为30～50分钟，在进行可控降解的同时接枝有反
应性的基团，挤出造粒得到熔融流动速率为18～25g/10min的改性聚丙烯。本
发明中所用小本体聚丙烯的数均分子量为10～15万，熔融流动速率为5～15，物
料形状可为颗粒或粉状，最好为粉状。所用引发剂为一般常见的自由基聚合引
发剂，过氧化物如过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯，偶氮化合物如偶氮二异丁
腈等。所用接枝剂为丙烯酸系列化合物包括丙烯酸、丙烯酸酯类如丙烯酸甲酯、
丙烯酸丁酯，取代丙烯酸酯类如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯等。所用沥
青可为石油沥青、焦油沥青。

改性聚丙烯与140#沥青(石油沥青、焦油沥青)按质量比100∶1～5，加热
温度为140～160℃，混合时间为40～120分钟就得到了改性沥青。所得改性沥青
的性能达到国家重交通道路所用沥青的指标，达到了实用水平。
本发明的特点是：

1.首先对小本体聚丙烯进行化学改性，使其可控降解的同时接枝有反应性的
基团，改善了聚合物与沥青的相容性，有效地起到改性作用。

2.所改性的聚丙烯可直接与沥青进行混合，简化了工艺，无需使用专用的混
合设备。

3.聚丙烯改性的沥青在保持延度不变的情况下，有效地提高了沥青的耐高温
及耐低温性能，使所铺路面在在冬季裂纹明显减少，而在夏季未出现流淌现象。

实施例1

将小本体聚丙烯、过氧化二异丙苯(DCP)和丙烯酸按100∶1∶2.5的比例
混合均匀，然后加入到已升温到220℃的双螺杆挤出机中，物料在挤出机中的
停留时间为30分钟，挤出造粒得到改性聚丙烯。粘均分子量1.11×105，结晶度
24.6％，熔融温度159.8℃。

实施例2

方法同实施例1，物料停留时间为40分钟。所得改性聚丙烯的性能为，粘
均分子量1.11×105，结晶度8.5％，熔融温度158.5℃。

实施例3

方法同实施例1，小本体聚丙烯、DCP和丙烯酸的质量比为100∶2∶2.5，
所得改性聚丙烯的性能的熔融温度为143.8℃。

实施例4

方法同实施例1，小本体聚丙烯、DCP和丙烯酸的质量比为100∶1∶5.0，
所得改性聚丙烯的熔融温度为158.5℃。

实施例5

方法同实施例1，丙烯酸改变为丙烯酸甲酯，所得改性聚丙烯的熔融温度为
157.1℃。

实施例6

方法同实施例1，丙烯酸改变为甲基丙烯酸甲酯，所得改性聚丙烯的熔融温
度为156.3℃。

实施例7

方法同实施例1，DCP改变为过氧化苯甲酰，所得改性聚丙烯的熔融温度
为155.6℃。

实施例8

方法同实施例1，DCP改变为偶氮二异丁睛，所得改性聚丙烯的熔融温度
为154.5℃。

实施例9

实施例1所得改性聚丙烯3份，140#沥青100份放在烧杯内加热混合，混合
时间为60分钟。所得改性沥青的性能为，延度(25℃，cm)＞100，针入度(25℃)
64，软化点(℃)47.5。

实施例10

方法同实施例9，改性聚丙烯为4份，所得改性沥青的性能为，延度(25℃，
cm)56，针入度(25℃)65，软化点(℃)51.5。

实施例11

实施例4所得改性聚丙烯3份，140#沥青100份放在烧杯内加热混合，混合
时间为60分钟。所得改性沥青的性能为，延度(25℃，cm)82，针入度(25℃)84，
软化点(℃)46。

上述结果表明，采取本发明的技术路线后，所得改性沥青的性能达到国
家重交通道路所用沥青的指标，从而使所得改性沥青的性能达到实用水平。