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1、(10)申请公布号 CN 102838872 A (43)申请公布日 2012.12.26 CN 102838872 A *CN102838872A* (21)申请号 201110169620.4 (22)申请日 2011.06.22 C08L 95/00(2006.01) C08L 23/06(2006.01) C08L 57/02(2006.01) C08L 51/06(2006.01) C08K 5/54(2006.01) C08K 5/548(2006.01) (71)申请人 江苏宝利沥青股份有限公司 地址 214422 江苏省无锡市江阴市云亭街道 工业园区 (72)发明人 汪红兵 王。
2、仕峰 朱亚琴 (74)专利代理机构 北京泛华伟业知识产权代理 有限公司 11280 代理人 郭广迅 (54) 发明名称 一种温拌硬质沥青及其制备方法 (57) 摘要 本发明提供一种温拌硬质沥青， 其特征在于， 该硬质沥青包括基质沥青、 裂解聚乙烯蜡、 石油树 脂、 聚乙烯蜡接枝马来酸酐和硅烷偶联剂。 本发明 通过将高温裂解的废旧聚乙烯和石油裂解产品石 油树脂用作降粘剂， 制得成本较低的温拌硬质沥 青， 该方法工艺简单， 操作方便， 适用性较广， 并且 回收聚乙烯原料来源广泛， 价格低廉， 对沥青的改 性效果也很好。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 5 页 (19)中华人民共。
3、和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 5 页 1/1 页 2 1. 一种温拌硬质沥青， 其特征在于， 该硬质沥青包括基质沥青、 裂解聚乙烯蜡、 石油树 脂、 聚乙烯蜡接枝马来酸酐和硅烷偶联剂。 2. 根据权利要求 1 所述的温拌硬质沥青， 其中， 基质沥青的含量为 75-90 重量， 裂解 聚乙烯蜡的含量为5-15重量， 石油树脂的含量为5-10重量， 聚乙烯蜡接枝马来酸酐的 含量为 0.1-0.3 重量， 硅烷偶联剂的含量为 0.2-1.0 重量。 3. 根据权利要求 1 或 2 所述的温拌硬质沥青， 其中， 所述基质沥青为重交基质石油沥 青， 优选地， 所述。
4、基质沥青的针入度为 60-90。 4.根据权利要求1至3中任一项所述的温拌硬质沥青， 其中， 所述裂解聚乙烯蜡的熔点 为 90-105。 5.根据权利要求1至4中任一项所述的温拌硬质沥青， 其中， 所述石油树脂为石油副产 品碳九化合物聚合产物， 优选地， 所述石油树脂的软化点为 60-120。 6.根据权利要求1至5中任一项所述的温拌硬质沥青， 其中， 所述聚乙烯蜡接枝马来酸 酐中的马来酸酐接枝含量为 0.3-0.5 重量。 7.根据权利要求1至6中任一项所述的温拌硬质沥青， 其中， 所述硅烷偶联剂为双官能 团多硫有机硅烷， 最优选为双 -3-( 三乙氧基硅 ) 丙基 - 四硫化物。 8.根据。
5、权利要求1至7中任一项所述的温拌硬质沥青， 其中， 该温拌硬质沥青的针入度 为 25-50， 优选为 25-40， 更优选为 20-35。 9. 根据权利要求 1 至 8 中任一项所述的温拌硬质沥青， 其中， 该温拌硬质沥青在 135 时的粘度小于 0.2Pa.S。 10. 权利要求 1 至 9 中任一项所述温拌硬质沥青的制备方法， 其特征在于， 该方法包 括 ： 将基质沥青熔化， 然后加入裂解聚乙烯蜡、 石油树脂、 聚乙烯蜡接枝马来酸酐和硅烷偶 联剂， 搅拌均匀制得温拌硬质沥青。 11. 根据权利要求 10 所述的制备方法， 其中， 将基质沥青熔化的温度为 120-180， 优 选为 140。
6、-160， 最优选为 150。 12. 根据权利要求 10 所述的制备方法， 其中， 所述搅拌的时间为 20-40 分钟。 权 利 要 求 书 CN 102838872 A 2 1/5 页 3 一种温拌硬质沥青及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及一种温拌硬质沥青及其制备方法， 特别是一种适合湿热地区使用的温 拌硬质沥青及其制备方法。 背景技术 0002 传统的热拌沥青混合料 HMA(Hot Mix Asphalt) 由于施工温度很高， 不仅要消耗 大量的能源， 而且在生产和施工的过程中还会排放大量的废气和粉尘， 严重影响周围的环 境质量和施工人员的身体健康。为了弥补 HMA 的不足， 。
7、人们研制开发了温拌沥青混合料 WMA(Warm Mix Asphalt)这种新的环保节能产品。 所谓WMA就是通过一定的技术措施， 降低 沥青的施工粘度， 从而使沥青在相对较低的温度下进行拌和及施工， 同时保证其具有与 HMA 基本相同的路用性能和施工和易性。已有的温拌沥青技术可以概括为三种 ： 有机降粘温拌 技术、 发泡降粘温拌技术和乳化沥青温拌技术。其中， 有机降粘温拌技术具有制备工艺简 单、 不需特殊设备等优点， 因而备受人们的关注。所谓有机降粘温拌技术， 主要是往沥青或 沥青混合料中添加有机添加剂， 以在高温拌合时降低沥青的粘度， 使沥青有更好的工作性。 0003 传统道路沥青的针入度。
8、一般为 60 110(0.1mm)。但随着我国现代交通量增加和 荷载增大， 传统沥青路面容易出现车辙。 开发具有抗车辙性能的硬质沥青具有重要意义。 硬 质沥青其针入度一般为 25 50(0.1mm)， 因此也可以称为低标号沥青或高黏度沥青， 相当 于现行施工技术规范中的 30、 50 号石油沥青。它具有针入度小、 黏稠度大、 劲度大、 高温性 能优异、 温度敏感性好的特点。 硬质沥青在国外已经有很长的应用历史， 有些国家已经建立 起相应的技术规范。1860 年， 南美洲的特立尼达湖沥青 (TLA) 最早作为硬质沥青被应用于 道路工程。 目前特立尼达湖沥青仍被用作沥青改性剂掺入其他沥青中提高沥青。
9、胶结料及其 混合料的高温性能与温度敏感性。最早开始应用石油沥青中的硬质沥青 ( 高黏度沥青 ) 是 在 20 世纪 80 年代前期的法国。法国科研人员通过室内试验表明， 针入度为 15(0.1mm) 的 沥青混合科的抗永久形变能力比SBS改性沥青混合料的抗永久形变能力还强.其疲劳寿命 比原底面层混合科的疲劳寿命增长 30。1992 年法国正式制定使用针入度 15(0.1mm) 的 沥青制作高模量沥青混凝土的规范， 同时将底面层厚度减薄 1/4。近年来， 硬质沥青在中国 的应用逐渐增多， 因此， 有必要开发兼具环保性能的硬质沥青， 有助于为中国湿热地区沥青 路面材料的选择及施工提供依据。 000。
10、4 目前硬质沥青一般都采用减压蒸馏和调和等技术来获得， 所得硬质沥青不但成本 高， 而且因粘度增加， 其拌合温度也提高， 不但耗能而且污染空气。 0005 目前所使用的温拌剂有一类是有机降粘剂， 其熔点为 100左右， 在高于其熔点时 就变成液体并且与沥青有很好的相容性， 因而能降低沥青的粘度， 从而降低施工温度。 当低 于其熔点时降粘剂又可以重新结晶， 降低沥青的针入度， 起到增强作用。 如果能使用有机添 加剂既降低沥青的粘度， 有利于温拌， 而且沥青的标号也降低， 有利于抗车辙， 得到一种适 合湿热地区的温拌硬质沥青， 将具有良好的环保和经济意义。 0006 CN 101205404A 公。
11、开了一种用聚乙烯蜡改性橡胶沥青的方法， 聚乙烯蜡能够提高 说 明 书 CN 102838872 A 3 2/5 页 4 橡胶沥青的软化点， 降低橡胶沥青 177时的粘度， 从而使橡胶沥青有很好的施工性能。但 该技术方案中使用的聚乙烯蜡是由纯净的原料制取的， 因而价格较高， 较难推广应用。 此外 SasobitFT 蜡、 AsphaltanB( 褐煤蜡 )、 SLA( 脂肪酰胺化合物 ) 等对沥青的降粘效果也较好， 但由于它们的价格都较高， 从而严重阻碍了温拌沥青的推广应用。 发明内容 0007 因此， 本发明的目的是提供一种低成本、 适合温拌的硬质沥青及其制备方法。 0008 本发明的发明人经。
12、过多年研究发现 ： 可以将回收的聚乙烯通过高温裂解技术制成 裂解聚乙烯蜡， 将其与石油树脂和偶联剂等物质添加到沥青中制备温拌硬质沥青。由于回 收聚乙烯原料来源广泛， 价格低廉， 石油树脂为炼油的副产品， 价格便宜， 因而能降低硬质 沥青的成本， 由于具有降低沥青粘度的作用， 还具有温拌效果。 0009 本发明提供了一种温拌硬质沥青， 其中， 该硬质沥青包括基质沥青、 裂解聚乙烯 蜡、 石油树脂、 聚乙烯蜡接枝马来酸酐和硅烷偶联剂。 0010 在本发明提供的温拌硬质沥青中， 所述基质沥青的含量可以为 75-90 重量， 裂 解聚乙烯蜡的含量可以为5-15重量， 石油树脂的含量可以为5-10重量，。
13、 聚乙烯蜡接枝 马来酸酐的含量可以为 0.1-0.3 重量， 硅烷偶联剂的含量可以为 0.2-1.0 重量。 0011 根据本发明提供的温拌硬质沥青， 其中， 所述基质沥青可以为重交基质石油沥青， 优选地， 所述基质沥青的针入度可以为60-90。 例如， 所使用的基质沥青可以为韩国SK集团 生产的 SK70#。 0012 所述裂解聚乙烯蜡的熔点可以为 90-105， 优选为 98-103。可以用于本发明 的裂解聚乙烯蜡的商业化产品可以包括， 但不限于 ： 上海和源塑胶科技有限公司生产的 RPEW ； 江苏宝利沥青股份有限公司生产的 BLW100。 0013 根据本发明提供的温拌硬质沥青， 其中。
14、， 所述石油树脂可以为石油副产品碳九化 合物聚合产物， 优选地， 所述石油树脂的软化点为 60-120， 更优选为 90-120。可以用于 本发明的石油树脂的商业化产品可以包括， 但不限于 ： 大庆华科公司生产的 P90 ； 台湾联和 化学公司生产的 SK120 等。 0014 所述聚乙烯蜡接枝马来酸酐中的马来酸酐接枝含量可以为 0.3-0.5 重量。可以 用于本发明的聚乙烯蜡接枝马来酸酐的商业化产品可以包括， 但不限于 ： 江苏宝利沥青股 份有限公司生产的 PEWM ； 杭州君一公司生产的 MP 蜡。 0015 所述硅烷偶联剂可以为双官能团多硫有机硅烷， 最优选为双 -3-( 三乙氧基硅 )。
15、 丙基 - 四硫化物。例如， 可以使用的硅烷偶联剂可以为江苏爱特恩高分子材料有限公司生 产的 Si-69。 0016 根据本发明提供的温拌硬质沥青， 其中， 该温拌硬质沥青的针入度可以为 25-50， 优选为 25-40， 更优选为 20-35(0.1mm)。 0017 根据本发明提供的温拌硬质沥青， 其中， 该温拌硬质沥青在 135时的粘度小于 0.2Pa.S， 例如， 可以为 0.15-0.19Pa.S。 0018 本发明还提供了上述温拌硬质沥青的制备方法， 该方法包括 ： 将基质沥青熔化， 然 后加入裂解聚乙烯蜡、 石油树脂、 聚乙烯蜡接枝马来酸酐和硅烷偶联剂， 搅拌均匀制得温拌 硬质沥。
16、青。 说 明 书 CN 102838872 A 4 3/5 页 5 0019 根据本发明提供的制备方法， 其中， 将基质沥青熔化的温度可以为 120-180， 优 选为 140-160， 最优选为 150。所述搅拌的时间可以为 20-40 分钟， 优选为 25-35 分钟。 0020 在一种优选的实施方案中， 本发明的有机降粘温拌沥青的制备过程如下 ： 首先将 回收的废旧聚乙烯高温裂解制备有机降粘剂。在 60-90 号基质沥青中加入 10-25的降 粘剂， 在 140-160下， 分别加入裂解聚乙烯蜡、 石油树脂和偶联剂， 搅拌 20-40 分钟得到 温拌硬质沥青。所采用的基质沥青， 为重交基。
17、质石油沥青， 针入度为 60-90。裂解聚乙烯 蜡， 熔点范围为 90-105。石油树脂为石油副产品碳九化合物聚合产物， 其软化点范围为 60-120。 聚乙烯蜡接枝马来酸酐为工业化商品， 马来酸酐的接枝含量为0.3-0.5。 所加 入的偶联剂为双 -3-( 三乙氧基硅 ) 丙基 - 四硫化物。 0021 通过加工改性的温拌硬质沥青， 其针入度为 20-35(0.1mm)， 135粘度小于 0.2Pa.S， 适合于湿热地区温拌沥青路面的摊铺需求。本发明通过用高温裂解的废旧聚乙 烯、 石油裂解产品石油树脂作降粘剂， 制得成本较低的温拌硬质沥青， 该方法工艺简单， 操 作方便， 适用性较广， 并且。
18、回收聚乙烯原料来源广泛， 价格低廉， 对沥青的改性效果也较好。 具体实施方式 0022 下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述， 给出的实施例仅为了阐 明本发明， 而不是为了限制本发明的范围。 0023 试验例 1 0024 把基质沥青 ( 韩国 SK 集团生产的 SK70#) 在烘箱内加热至 150熔化， 然后在 150下搅拌 30 分钟。该沥青 ( 编号 C1) 的综合性能指标列于下表 1。 0025 试验例 2 0026 向 100 千克 150熔化后的基质沥青 ( 韩国 SK 集团生产的 SK70#) 中加入 5 千克 的废旧聚乙烯裂解蜡(上海和源塑胶科技有限公司RPEW)，。
19、 然后在150下搅拌30分钟。 该 沥青 ( 编号 C2) 的综合性能指标列于下表 1。 0027 C2 与 C1 相比 ： 改性沥青 C2 与没有添加降粘剂的沥青 C1 相比， 废旧聚乙烯蜡能够 降低沥青的粘度和针入度、 提高沥青的软化点， 并且对沥青的延度没有影响。 0028 试验例 3 0029 向 100 千克 150熔化后的基质沥青 ( 韩国 SK 集团生产的 SK70#) 中加入 10 千 克的废旧聚乙烯裂解蜡 ( 上海和源塑胶科技有限公司 RPEW)， 然后在 150下搅拌 30 分钟。 该沥青 ( 编号 C3) 的综合性能指标列于下表 1。 0030 C3 与 C1 相比 ： 。
20、改性沥青 C3 与没有添加降粘剂的沥青 C1 相比， 废旧聚乙烯蜡能够 降低沥青的粘度和针入度、 提高沥青的软化点， 并且对沥青的延度没有影响。 0031 C3 与 C2 相比 ： 增加废旧聚乙烯裂解蜡的添加量能明显提高沥青的改性效果。 0032 试验例 4 0033 向 100 千克 150熔化后的基质沥青 ( 韩国 SK 集团生产的 SK70#) 中加入 15 千 克的废旧聚乙烯裂解蜡 ( 上海和源塑胶科技有限公司 RPEW)， 然后在 150下搅拌 30 分钟。 该沥青 ( 编号 C4) 的综合性能指标列于下表 1。 0034 C4 与 C1 相比 ： 改性沥青 C4 与没有添加降粘剂的。
21、沥青 C1 相比， 废旧聚乙烯蜡能够 降低沥青的粘度和针入度、 提高沥青的软化点， 并且对沥青的延度没有影响。 说 明 书 CN 102838872 A 5 4/5 页 6 0035 C2、 C3 和 C4 相比 ： 废旧聚乙烯裂解蜡的添加量在 3 4范围内时可以明显降低 沥青的施工粘度， 同时对沥青的其它性能没有影响。 0036 试验例 5 0037 向 100 千克 150熔化后的基质沥青 ( 韩国 SK 集团生产的 SK70#) 中加入 10 千克 的石油树脂 ( 大庆华科公司生产的 P90)， 然后在 150下搅拌 30 分钟。该沥青 ( 编号 C5) 的综合性能指标列于下表 1。 0。
22、038 C5 与 C1 相比 ： 改性沥青 C5 与没有添加石油树脂的沥青 C1 相比， 石油树脂能够降 低沥青的粘度和针入度、 提高沥青的软化点， 降低了沥青的延度。 0039 C5 与 C3 相比 ： 石油树脂可以明显降低沥青的施工粘度， 但其延度不及加入废旧聚 乙烯蜡的沥青。 0040 试验例 6 0041 向 100 千克 150熔化后的基质沥青 ( 韩国 SK 集团生产的 SK70#) 中加入 10 千 克的废旧聚乙烯裂解蜡和 5 千克的石油树脂， 然后在 150下搅拌 30 分钟。该沥青 ( 编号 C6) 的综合性能指标列于下表 1。 0042 C6 与 C3 相比 ： 改性沥青 。
23、C6 与没有添加石油树脂的沥青 C3 相比， 废旧聚乙烯蜡和 石油树脂能一起能够降低沥青的粘度和针入度、 提高沥青的软化点， 并且对沥青的延度影 响较小。 0043 C6 与 C4 相比 ： 添加 5的石油树脂时可以明显降低沥青的施工粘度， 同时对减低 沥青的针入度。 0044 实施例 1 0045 向 100 千克 150熔化后的基质沥青 ( 韩国 SK 集团生产的 SK70#) 中加入 10 千 克的废旧聚乙烯裂解蜡 ( 上海和源塑胶科技有限公司 RPEW) 和 5 千克的石油树脂 ( 大庆华 科公司生产的 P90)， 然后加入聚乙烯蜡接枝马来酸酐 ( 杭州君一公司生产的 MP 蜡 ) 和。
24、硅 烷偶联剂 ( 江苏爱特恩高分子材料有限公司的 Si-69) 各 0.25 千克， 在 150下搅拌 30 分 钟。该沥青 ( 编号 A1) 的综合性能指标列于下表 1。 0046 A1 与 C1 相比 ： 改性沥青 A1 与未改性的沥青 C1 相比， 聚乙烯蜡接枝马来酸酐和硅 烷偶联剂对沥青的粘度、 针入度和软化点影响较小。 0047 A1与C3相比 ： 改性沥青A1与改性的沥青C3相比， 添加的石油树脂降低了针入度， 增加了软化点， 对粘度影响较小。 0048 A1 与 C4 相比 ： 改性沥青 A1 与改性的沥青 C4 相比， 更多的聚乙烯蜡明显提高了软 化点， 但延度变差。 0049 A1 与 C6 相比 ： 改性沥青 A1 与改性的沥青 C6 相比， 聚乙烯蜡接枝马来酸酐和硅烷 偶联剂对沥青的粘度、 针入度和软化点影响较小。 0050 表 1 0051 说 明 书 CN 102838872 A 6 5/5 页 7 说 明 书 CN 102838872 A 7 。