一种塑料复合改性橡胶沥青混凝土的制造方法.pdf

摘要
申请专利号：	CN201010548262.3	申请日：	2010.11.16
公开号：	CN102060473A	公开日：	2011.05.18
当前法律状态：	撤回	有效性：	无权
法律详情：	发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):C04B 26/26申请公布日:20110518\|\|\|实质审查的生效IPC(主分类):C04B 26/26申请日:20101116\|\|\|公开
IPC分类号：	C04B26/26; C04B24/26(2006.01)N	主分类号：	C04B26/26
申请人：	广东工业大学
发明人：	张荣辉; 潘阳峰; 吕惠卿; 李健
地址：	510006 广东省广州市番禺区广州大学城外环西路100号
优先权：
专利代理机构：	广州粤高专利商标代理有限公司 44102	代理人：	林丽明
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内容摘要

本发明公开了一种塑料复合改性橡胶沥青混凝土的制造方法，该方法取集料、橡胶沥青、乙烯-醋酸乙烯共聚物和聚乙烯胶粒为材料；将乙烯-醋酸乙烯共聚物与热熔橡胶沥青混合；然后将预热至180℃的集料与聚乙烯胶粒拌合，随即加入上述已改性的橡胶沥青搅拌，得到塑料复合改性的橡胶沥青混凝土；上述材料的质量份数比为：集料100，橡胶沥青4.5～5.5，乙烯-醋酸乙烯共聚物为橡胶沥青质量份数的0.01～0.025，聚乙烯胶粒为橡胶沥青质量份数的0.025；本塑料复合改性橡胶沥青混凝土具有更高的高温性能以及抗车辙能力，能满足常年高温地区以及交通繁重路段的道路使用要求。

权利要求书

1：一种塑料复合改性橡胶沥青混凝土的制造方法，其特征在于：取集料、橡胶沥青、乙烯 - 醋酸乙烯共聚物和聚乙烯胶粒为材料；先将乙烯 - 醋酸乙烯共聚物与热熔橡胶沥青混合；然后将预热至 180℃的集料与聚乙烯胶粒拌合，随即加入上述已改性的橡胶沥青搅拌，得到塑料复合改性橡胶沥青混凝土；上述材料的质量份数为：集料 100 橡胶沥青 4.5 ～ 5.5 乙烯 - 醋酸乙烯共聚物为橡胶沥青质量份数的 0.01 ～ 0.025 聚乙烯胶粒为橡胶沥青质量份数的 0.025。
2：按权利要求 1 所述的制造方法，其特征在于：按上述制造方法制成的沥青路面 AC-16 塑料复合改性的橡胶沥青混凝土的质量比为：集料∶橡胶沥青＝ 100 ∶ 4.9 橡胶沥青∶乙烯 - 醋酸乙烯共聚物∶聚乙烯＝ 1 ∶ 0.02 ∶ 0.025。
3：按权利要求 1 所述的制造方法，其特征在于：上述集料由碎石、砂粒和粉料混合组成。 4. 按权利要求 1 所述的制造方法，其特征在于：上述橡胶沥青由道路石油沥青和轮胎橡胶粉加工而成。 5. 按权利要求 1 所述的制造方法，其特征在于：上述乙烯 - 醋酸乙烯共聚物胶粒为 EVA 5-0.3、 EVA ES440 或 EVA 9-9。 6. 按权利要求 1 所述的制造方法，其特征在于：上述聚乙烯胶粒为 HDPE TR-130UV、 HDPE 6007LD 或 HDPE 5502-03LD。
4： 5 ～
5： 5 乙烯 - 醋酸乙烯共聚物为橡胶沥青质量份数的 0.01 ～ 0.025 聚乙烯胶粒为橡胶沥青质量份数的 0.025。 2. 按权利要求 1 所述的制造方法，其特征在于：按上述制造方法制成的沥青路面 AC-16 塑料复合改性的橡胶沥青混凝土的质量比为：集料∶橡胶沥青＝ 100 ∶ 4.9 橡胶沥青∶乙烯 - 醋酸乙烯共聚物∶聚乙烯＝ 1 ∶ 0.02 ∶ 0.025。 3. 按权利要求 1 所述的制造方法，其特征在于：上述集料由碎石、砂粒和粉料混合组成。 4. 按权利要求 1 所述的制造方法，其特征在于：上述橡胶沥青由道路石油沥青和轮胎橡胶粉加工而成。 5. 按权利要求 1 所述的制造方法，其特征在于：上述乙烯 - 醋酸乙烯共聚物胶粒为 EVA 5-0.3、 EVA ES440 或 EVA 9-9。
6：按权利要求 1 所述的制造方法，其特征在于：上述聚乙烯胶粒为 HDPE TR-130UV、 HDPE 6007LD 或 HDPE 5502-03LD。

说明书

一种塑料复合改性橡胶沥青混凝土的制造方法
    【技术领域】
     本发明涉及一种塑料复合改性橡胶沥青混凝土的制造方法。背景技术橡胶沥青相对于普通沥青，高温、低温稳定性能和抗老化性能都有了一定的提升。橡胶沥青路面的行车舒适性较好，能有效降低汽车轮胎与路面作用产生的振动和噪音，在我国道路建设中得到普遍应用。
     橡胶沥青路面在长期使用的过程中，也暴露出自身的缺陷与不足。虽然橡胶沥青路面的高温稳定性有了一定的提高，但是对不同区域的气候变化，还是不能满足道路使用要求。因此在我国北方地区能广泛铺设橡胶沥青路面，而在我国南方常年高温地区就难以推广。另一方面，在交通繁忙的路段和超载严重的路段，橡胶沥青路面的抗车辙能力还是不能满足要求，容易出现不同程度的车辙，影响道路交通安全。
     发明内容
     本发明采用两种不同温度特性的塑料对橡胶沥青混凝土进行改性，旨在进一步提高橡胶沥青混凝土的高温稳定性以及抗车辙能力。
     本发明的改性机理：
     1)EVA( 乙烯 - 醋酸乙烯共聚物，以下简称 EVA) 塑料是一种热塑性树脂，熔化温度较低，与橡胶沥青相溶性较好，两者混合能提高橡胶沥青高温稳定性、低温下的延性和抗疲劳性能等特性。
     2)PE( 聚乙烯，以下简称 PE) 胶粒熔点较高 ( 在 170 ℃以上 )，当温度低于 170 ℃ 后， PE 迅速凝固。把 PE 胶粒加入 180℃集料搅拌， PE 胶粒受热熔化， PE 胶粒熔液与细集料胶结。
     3) 在含有 PE 的集料中注入 EVA 改性的橡胶沥青时，集料温度迅速下降， PE 凝固使细集料胶结与粗集料形成骨架，增强细集料抵御车辙变形的能力。本发明的改性混凝土中， EVA 改性橡胶沥青起到包裹和粘结粗细集料的作用。因此 PE 和 EVA 共同使橡胶沥青混凝土形成新的集合体，提高集料之间的密实程度，得以提高橡胶沥青混凝土抗车辙能力。
     本发明提供的一种塑料复合改性橡胶沥青混凝土的制造方法，该方法取集料、橡胶沥青、 EVA( 乙烯 - 醋酸乙烯共聚物 ) 和 PE( 聚乙烯 ) 胶粒为材料；先将 EVA( 乙烯 - 醋酸乙烯共聚物 ) 与热熔橡胶沥青混合；然后将预热至 180℃的集料与 PE( 聚乙烯 ) 胶粒拌合，随即加入上述已改性的橡胶沥青搅拌，得到塑料复合改性的橡胶沥青混凝土；上述材料的质量份数比为：
     集料 100
     橡胶沥青 4.5 ～ 5.5
     EVA( 乙烯 - 醋酸乙烯共聚物 ) 为橡胶沥青质量份数的 0.01 ～ 0.025
     PE( 聚乙烯 ) 胶粒为橡胶沥青质量份数的 0.025。按上述制造方法制成的沥青路面 AC-16 塑料复合改性的橡胶沥青混凝土的质量比为：集料∶橡胶沥青＝ 100 ∶ 4.9
     橡胶沥青∶ EVA( 烯 - 醋酸乙烯共聚物 ) ∶ PE( 聚乙烯 ) ＝ 1 ∶ 0.02 ∶ 0.025。
     上述集料由碎石、砂粒和粉料混合组成。
     上述橡胶沥青由道路石油沥青和轮胎橡胶粉加工而成。
     上述 EVA( 乙烯 - 醋酸乙烯共聚物 ) 胶粒为 EVA 5-0.3、 EVA ES440 或 EVA 9-9。
     上述 PE( 聚乙烯 ) 胶粒为 HDPE TR 130UV、 HDPE 6007LD 或 HDPE 5502-03LD。
     所述材料的说明：
     1. 橡胶沥青主要由道路石油沥青和轮胎橡胶粉加工而成。道路石油沥青标号的选择根据公路等级、气候条件、交通量等选择。橡胶粉的掺量为沥青用量的 15％。橡胶沥青的部分参照 DB 13/T 1013-2009《废轮胎橡胶沥青及混合料技术标准》，指标见表 1。橡胶沥青用量根据马歇尔试验确定。
     表 1 橡胶沥青技术要求
     项目粘度， 177℃， Pa.S 针入度 (4℃， 100g， 5s)0.1mm，最小环球软化点，℃，最小回弹率， 25℃，最小
     规范要求 1.5-3.0 15 54 602. 上述集料由碎石、砂粒和粉料组成，沥青路面常用的集料级配有 AC-13、 AC-16、 AC-20 等。集料级配要求参照 JTG D50-2006《公路沥青路面设计规范》。
     3.EVA( 乙烯 - 醋酸乙烯共聚物 ) 英文名称 ethylene-vinyl acetatecopolymer，简称 EVA，分子式： (C2H4)x· (C4H6O2)y ；分子量： 2000( 平均 )。本发明 EVA 的性能参数如下表 2：
     表 2 原料 EVA 5-0.3 技术参数
     EVA 在分子链中引入了醋酸乙烯单体，降低了高结晶度，提高了柔韧性，具有橡胶般的弹性。EVA 与橡胶沥青具有较好的结合能力。
     4.PE( 聚乙烯 ) 英文名称： polyethylene，简称 PE，是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂。由乙烯单体经自由基聚合而成的线性聚合物，具有同烷烃相似的结构，属于高分子长链脂肪烃。本发明选用高密度聚乙烯，其性能参数如下表 3 ：
     表 3 原料 HDPE TR-130UV 技术参数
     EVA 橡胶沥青改性前后主要技术指标对比：表 4EVA 橡胶沥青改性前后主要技术指标对比
     说明：针入度： P25℃， 100g， 5s ；软化点： TR&B ；延度 D 5℃， 5cm/min。表 5 塑料复合改性橡胶混凝土 AC-16C 改性前后对比
     表 6 塑料复合改性橡胶混凝土的各项性能指标本发明的突出优点和显著效果：
     1. 采用两种不同温度特性的塑料，分别对橡胶沥青和集料进行改性，随即混合搅拌，得出一种塑料复合改性的橡胶沥青混凝土。
     2. 在橡胶沥青中加入 EVA( 乙烯 - 醋酸乙烯共聚物 )，具有较高的柔性和韧性、强度高、优良的耐疲劳性能等特点。
     3. 在高温集料中加入 PE( 聚乙烯 )，能够使细集料胶结与粗集料形成骨架，使混凝土的高温稳定性和抗车辙能力进一步提高。
     4. 本发明满足不同气候条件地区以及交通繁重路段的使用要求，具有很好的实际应用前景。
     具体实施方式
     首先在现场生产橡胶沥青的过程中，按照上述配比将 EVA 投入热熔橡胶沥青中进行混合，直至 EVA 完全溶化并均匀。
     将集料加热到 180℃，投入搅拌机内搅拌 10 秒，将 PE 投入集料中搅拌 20 秒时间。随即注入 EVA 改性橡胶沥青继续拌和 40 秒。
     出料温度控制在 175℃，施工时混凝土摊铺温度控制在 160℃，压路机碾压温度控制在 130℃～ 150℃，终压温度不低于 110℃。7

资源描述

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1、(10)申请公布号 CN 102060473 A(43)申请公布日 2011.05.18CN102060473A*CN102060473A*(21)申请号 201010548262.3(22)申请日 2010.11.16C04B 26/26(2006.01)C04B 24/26(2006.01)(71)申请人广东工业大学地址 510006 广东省广州市番禺区广州大学城外环西路100号(72)发明人张荣辉潘阳峰吕惠卿李健(74)专利代理机构广州粤高专利商标代理有限公司 44102代理人林丽明(54) 发明名称一种塑料复合改性橡胶沥青混凝土的制造方法(57) 摘要本发明公开了一种塑料复合改性。

2、橡胶沥青混凝土的制造方法，该方法取集料、橡胶沥青、乙烯-醋酸乙烯共聚物和聚乙烯胶粒为材料；将乙烯-醋酸乙烯共聚物与热熔橡胶沥青混合；然后将预热至180的集料与聚乙烯胶粒拌合，随即加入上述已改性的橡胶沥青搅拌，得到塑料复合改性的橡胶沥青混凝土；上述材料的质量份数比为：集料100，橡胶沥青4.55.5，乙烯-醋酸乙烯共聚物为橡胶沥青质量份数的0.010.025，聚乙烯胶粒为橡胶沥青质量份数的0.025；本塑料复合改性橡胶沥青混凝土具有更高的高温性能以及抗车辙能力，能满足常年高温地区以及交通繁重路段的道路使用要求。(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求。

3、书 1 页说明书 5 页CN 102060478 A 1/1页21.一种塑料复合改性橡胶沥青混凝土的制造方法，其特征在于：取集料、橡胶沥青、乙烯-醋酸乙烯共聚物和聚乙烯胶粒为材料；先将乙烯-醋酸乙烯共聚物与热熔橡胶沥青混合；然后将预热至180的集料与聚乙烯胶粒拌合，随即加入上述已改性的橡胶沥青搅拌，得到塑料复合改性橡胶沥青混凝土；上述材料的质量份数为：集料 100橡胶沥青 4.55.5乙烯-醋酸乙烯共聚物为橡胶沥青质量份数的0.010.025聚乙烯胶粒为橡胶沥青质量份数的0.025。2.按权利要求1所述的制造方法，其特征在于：按上述制造方法制成的沥青路面AC-16塑料复合改性的橡胶沥青混。

4、凝土的质量比为：集料橡胶沥青1004.9橡胶沥青乙烯-醋酸乙烯共聚物聚乙烯10.020.025。3.按权利要求1所述的制造方法，其特征在于：上述集料由碎石、砂粒和粉料混合组成。4.按权利要求1所述的制造方法，其特征在于：上述橡胶沥青由道路石油沥青和轮胎橡胶粉加工而成。5.按权利要求1所述的制造方法，其特征在于：上述乙烯-醋酸乙烯共聚物胶粒为EVA 5-0.3、EVA ES440或EVA 9-9。6.按权利要求1所述的制造方法，其特征在于：上述聚乙烯胶粒为HDPE TR-130UV、HDPE 6007LD或HDPE 5502-03LD。权利要求书CN 102060473 ACN 1020。

5、60478 A 1/5页3一种塑料复合改性橡胶沥青混凝土的制造方法技术领域0001 本发明涉及一种塑料复合改性橡胶沥青混凝土的制造方法。背景技术0002 橡胶沥青相对于普通沥青，高温、低温稳定性能和抗老化性能都有了一定的提升。橡胶沥青路面的行车舒适性较好，能有效降低汽车轮胎与路面作用产生的振动和噪音，在我国道路建设中得到普遍应用。0003 橡胶沥青路面在长期使用的过程中，也暴露出自身的缺陷与不足。虽然橡胶沥青路面的高温稳定性有了一定的提高，但是对不同区域的气候变化，还是不能满足道路使用要求。因此在我国北方地区能广泛铺设橡胶沥青路面，而在我国南方常年高温地区就难以推广。另一方面，在交通繁忙的路段。

6、和超载严重的路段，橡胶沥青路面的抗车辙能力还是不能满足要求，容易出现不同程度的车辙，影响道路交通安全。发明内容0004 本发明采用两种不同温度特性的塑料对橡胶沥青混凝土进行改性，旨在进一步提高橡胶沥青混凝土的高温稳定性以及抗车辙能力。0005 本发明的改性机理：0006 1)EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物，以下简称EVA)塑料是一种热塑性树脂，熔化温度较低，与橡胶沥青相溶性较好，两者混合能提高橡胶沥青高温稳定性、低温下的延性和抗疲劳性能等特性。0007 2)PE(聚乙烯，以下简称PE)胶粒熔点较高(在170以上)，当温度低于170后，PE迅速凝固。把PE胶粒加入180集料搅拌，PE胶粒受热熔化，。

7、PE胶粒熔液与细集料胶结。0008 3)在含有PE的集料中注入EVA改性的橡胶沥青时，集料温度迅速下降，PE凝固使细集料胶结与粗集料形成骨架，增强细集料抵御车辙变形的能力。本发明的改性混凝土中，EVA改性橡胶沥青起到包裹和粘结粗细集料的作用。因此PE和EVA共同使橡胶沥青混凝土形成新的集合体，提高集料之间的密实程度，得以提高橡胶沥青混凝土抗车辙能力。0009 本发明提供的一种塑料复合改性橡胶沥青混凝土的制造方法，该方法取集料、橡胶沥青、EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)和PE(聚乙烯)胶粒为材料；先将EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)与热熔橡胶沥青混合；然后将预热至180的集料与PE(聚乙烯)胶粒拌合。

8、，随即加入上述已改性的橡胶沥青搅拌，得到塑料复合改性的橡胶沥青混凝土；上述材料的质量份数比为：0010 集料 1000011 橡胶沥青 4.55.50012 EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物) 为橡胶沥青质量份数的0.010.0250013 PE(聚乙烯)胶粒为橡胶沥青质量份数的0.025。说明书CN 102060473 ACN 102060478 A 2/5页40014 按上述制造方法制成的沥青路面AC-16塑料复合改性的橡胶沥青混凝土的质量比为：0015 集料橡胶沥青1004.90016 橡胶沥青EVA(烯-醋酸乙烯共聚物)PE(聚乙烯)10.020.025。0017 上述集料由碎石、砂。

9、粒和粉料混合组成。0018 上述橡胶沥青由道路石油沥青和轮胎橡胶粉加工而成。0019 上述EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)胶粒为EVA 5-0.3、EVA ES440或EVA 9-9。0020 上述PE(聚乙烯)胶粒为HDPE TR 130UV、HDPE 6007LD或HDPE 5502-03LD。0021 所述材料的说明：0022 1.橡胶沥青主要由道路石油沥青和轮胎橡胶粉加工而成。道路石油沥青标号的选择根据公路等级、气候条件、交通量等选择。橡胶粉的掺量为沥青用量的15。橡胶沥青的部分参照DB 13/T 1013-2009废轮胎橡胶沥青及混合料技术标准，指标见表1。橡胶沥青用量根据马歇尔试验确。

10、定。0023 表1橡胶沥青技术要求0024 项目规范要求粘度，177，Pa.S 1.5-3.0针入度(4，100g，5s)0.1mm，最小 15环球软化点，最小 54回弹率，25，最小 600025 2.上述集料由碎石、砂粒和粉料组成，沥青路面常用的集料级配有AC-13、AC-16、AC-20等。集料级配要求参照JTG D50-2006公路沥青路面设计规范。0026 3.EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)英文名称ethylene-vinyl acetatecopolymer，简称EVA，分子式：(C2H4)x(C4H6O2)y；分子量：2000(平均)。本发明EVA的性能参数如下表2：0027 。

11、表2原料EVA 5-0.3技术参数说明书CN 102060473 ACN 102060478 A 3/5页50028 0029 EVA在分子链中引入了醋酸乙烯单体，降低了高结晶度，提高了柔韧性，具有橡胶般的弹性。EVA与橡胶沥青具有较好的结合能力。0030 4.PE(聚乙烯)英文名称：polyethylene，简称PE，是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂。由乙烯单体经自由基聚合而成的线性聚合物，具有同烷烃相似的结构，属于高分子长链脂肪烃。本发明选用高密度聚乙烯，其性能参数如下表3：0031 表3原料HDPE TR-130UV技术参数0032 0033 EVA橡胶沥青改性前后主要技术指标对比：。

12、0034 表4EVA橡胶沥青改性前后主要技术指标对比说明书CN 102060473 ACN 102060478 A 4/5页60035 0036 说明：针入度：P25，100g，5s；软化点：TR&B；延度D 5，5cm/min。0037 表5塑料复合改性橡胶混凝土AC-16C改性前后对比0038 0039 表6塑料复合改性橡胶混凝土的各项性能指标0040 说明书CN 102060473 ACN 102060478 A 5/5页70041 本发明的突出优点和显著效果：0042 1.采用两种不同温度特性的塑料，分别对橡胶沥青和集料进行改性，随即混合搅拌，得出一种塑料复合改性的橡胶沥青混凝。

13、土。0043 2.在橡胶沥青中加入EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)，具有较高的柔性和韧性、强度高、优良的耐疲劳性能等特点。0044 3.在高温集料中加入PE(聚乙烯)，能够使细集料胶结与粗集料形成骨架，使混凝土的高温稳定性和抗车辙能力进一步提高。0045 4.本发明满足不同气候条件地区以及交通繁重路段的使用要求，具有很好的实际应用前景。具体实施方式0046 首先在现场生产橡胶沥青的过程中，按照上述配比将EVA投入热熔橡胶沥青中进行混合，直至EVA完全溶化并均匀。0047 将集料加热到180，投入搅拌机内搅拌10秒，将PE投入集料中搅拌20秒时间。随即注入EVA改性橡胶沥青继续拌和40秒。0048 出料温度控制在175，施工时混凝土摊铺温度控制在160，压路机碾压温度控制在130150，终压温度不低于110。说明书CN 102060473 A。

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