本發(fā)明屬于建筑材料領域，涉及一種瀝青混合料添加劑，具體涉及一種利用廢棄塑料制備的抗車轍劑及其制備方法。
背景技術：
：瀝青路面由于具有表面平整、噪聲低、行車安全和舒適性好等優(yōu)點，在國內外得到廣泛應用，我國超過90％的高速公路采用瀝青路面。瀝青是一種熱塑性材料，在高溫和載荷下容易變形。我國大部分地區(qū)屬于夏炎熱區(qū)，夏季最熱月平均最高氣溫在30℃以上，瀝青路面最高溫度可達70℃，已超過普通基質瀝青的軟化點。車輛超重超載使得載重和輪壓增加，在上坡、轉彎、收費站服務區(qū)、城市交通路口或交通緩慢區(qū)域使得載荷作用時間增加，高溫天氣時容易使得瀝青路面在高溫和載荷下變形，發(fā)生車轍、推移、壅包等路面高溫病害。使用SBS瀝青改性劑或SBS改性瀝青可以一定程度緩解瀝青路面高溫病害。但是SBS改性劑或SBS改性瀝青具有較高的生產成本，同時使得瀝青高溫下年度大幅度提高因而必須在更高的溫度下瀝青混合料才能拌制與施工。另外一種解決途徑就是使用抗車轍劑，這是一種塑料改性劑為主的瀝青混合料添加劑。通過嵌擠作用、加筋作用、膠結作用、變形恢復作用使得瀝青混合料抵抗高溫路面病害能力增強常見的抗車轍劑主要有效成分是聚乙烯和聚丙烯等。廢棄塑料是我國常見固體廢棄物，由于塑料使用量大、分解困難，在處置不當時形易成了大面積的“白色污染”，如何回收再利用這些廢棄的塑料成為目前環(huán)保工作的一個重點廢棄塑料主要成分為聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯等，是絕佳瀝青抗車轍劑原材料。但是廢棄塑料老化的塑料喪失塑性，用作抗車轍劑時機械強度及與瀝青材料粘附性都較差，在使用過程中老化程度較高，容易脆斷，混合料強度降低且容易發(fā)生低溫斷裂且抗疲勞程度有損失，這使得將廢棄塑料為原料制成的抗車轍劑加入到瀝青混合料之后瀝青混合料的低溫變形能力較差，在冬季容易產生路面斷裂和裂紋。因此需要一種廢棄塑料制備抗車轍劑方法，恢復廢棄塑料中老化的塑料的工作性能，使用其制備的抗車轍劑加入到瀝青混合料既能增強瀝青的高溫抗車轍能力，同時不影響甚至提高混合料其他性能。技術實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供一種利用廢棄塑料制備的抗車轍劑及其制備方法，涉及的制備方法簡單，所得可使瀝青混合料具有良好的高溫抗車轍能力，同時可改善瀝青混合料的低溫變形能力，適合推廣應用。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為：一種利用廢棄塑料制備的抗車轍劑，各組分按重量份數(shù)計為：廢棄塑料90～110份，活化劑5～15份，增溶劑20～30份，活化橡膠粉2～4份，鈣粉0～16份。優(yōu)選的，所述鈣粉的添加量為12～16份。上述方案中，所述活化劑為POE塑料或聚乙烯蠟。優(yōu)選的，所述活化劑為POE塑料時，其摻量為廢棄塑料質量的10～15％；活化劑為聚乙烯蠟時，其摻量為廢棄塑料質量的5～10％。上述方案中，所述增溶劑為萜烯樹脂、C5石油樹脂或軟化點為80～120℃的C9石油樹脂。上述方案中，所述活化橡膠粉由A類細膠粉經高溫常壓脫硫工藝制備而成，其粒徑為40～80目。所述高溫常壓脫硫工藝為：將A類細膠粉置于常規(guī)的連續(xù)高溫常壓脫硫機中，在300～390℃溫度下進行高溫常壓脫硫處理10～20min。上述一種利用廢棄塑料制備的抗車轍劑的制備方法，包括如下步驟：1)按配比稱取各組分，各組分按重量份數(shù)計為：廢棄塑料90～110份，活化劑5～15份，增溶劑20～30份，活化橡膠粉2～4份，鈣粉0～16份；2)開啟螺桿擠出機的溫度控制系統(tǒng)，一區(qū)加熱溫度為120～130℃，二區(qū)加熱溫度為135～145℃，三區(qū)加熱溫度155～165℃，四區(qū)加熱溫度為175～185℃，設置螺桿擠出機轉速為55～60r/min；將稱取好的各組分混合均勻后，加入螺桿擠出機中，經混煉、擠出，得圓柱條狀半成品，再經常溫水浴冷卻、切割，即得所述抗車轍劑。上述方案中，所述步驟2)中切割長度為3～5mm。上述方案中，所述廢棄塑料由廢棄塑料制品經分揀清洗，熔融、造粒形成的粒徑為3～6mm的顆粒。上述方案中，所述廢棄塑料制品來源于廢棄塑料集散地或廢棄塑料加工聚集地的廢棄塑料或經三次以上再生處理的再生塑料或老化嚴重再生處理后性能不能滿足正常使用條件的廢棄塑料產品。上述方案中，所述廢棄塑料制品來源于PE類、PP類、PVE類、PS類或ABS類塑料的農用垃圾、工業(yè)垃圾或生活垃圾中塑料薄膜、塑料袋或塑料容器等。本發(fā)明的原理為：本發(fā)明采用的活化劑可使廢棄的老化塑料受到潤滑作用，恢復其韌性及抗疲勞能力；活化橡膠粉的加入，可使制備的抗車轍劑的韌性和變形能力進一步提高，在受到反復載荷作用時不容易發(fā)生脆斷；采用增溶劑提高抗車轍劑在瀝青混合料中與瀝青的粘附性能，同時一定程度上提升瀝青混合料中瀝青的粘度，同時增溶劑可促進活化劑、活化橡膠粉在廢棄塑料中的分散與相容，提高所得抗車轍劑的整體性能；采用鈣粉進一步使所得抗車轍劑便于成型與切割，表現(xiàn)出良好的加工性能。本申請采用的活化劑、活化橡膠粉、增溶劑在廢棄塑料中協(xié)同作用，有效解決廢棄塑料抗疲勞能力極差、容易疲勞斷裂，韌性和形變能力不足，亦容易發(fā)生脆斷和所得抗車轍劑整體性差的問題，將制備的抗車轍劑應用于瀝青混合料中，可表現(xiàn)出良好的高溫抗車轍能力，并可改善瀝青混合料的低溫變形能力。本發(fā)明的有益效果為：1)采用廢棄塑料為主要原材料，利用活化劑使得老化程度較高的廢棄塑料恢復活性，同時不易再次老化，涉及的原材料來源廣泛，并可有效緩解白色污染問題，真正做到變廢為寶。2)本發(fā)明所述抗車轍劑可使瀝青混合料具有良好的高溫抗車轍能力，同時可改善瀝青混合料的低溫變形能力。3)本發(fā)明所述車轍劑與瀝青具有非常好的相容性，在瀝青混合料正常拌合過程中與集料共同加入即可，在瀝青混合料中分散均勻。具體實施方式為了更好的理解本發(fā)明，下面結合實施例進一步闡明本發(fā)明的內容，但本發(fā)明的內容不僅僅局限于下面的實施例。以下實施例中，所述POE塑料美國陶氏提供。實施例1～3中，采用的廢棄塑料來源于湖北某廢棄塑料集散地回收得到的廢棄PE塑料薄膜，將其進行分揀清洗、加熱至熔融狀態(tài)、造粒后即得廢棄塑料，其粒徑為3～6mm。實施例4～6中，采用的廢棄塑料來源于湖北某廢棄塑料加工聚集地回收得到的老化嚴重再生處理后性能不能滿足正常使用條件的廢棄塑料產品，將其進行分揀清洗、加熱至熔融狀態(tài)、造粒后即得廢棄塑料，其粒徑為3～6mm。實施例1一種利用老化廢棄塑料制備的抗車轍劑，各組分按重量份數(shù)計為：老化廢棄塑料94份，活化劑12份(POE塑料)，增溶劑22份(萜烯樹脂)，活化橡膠粉3份，鈣粉14～16份，其制備方法包括如下步驟：按上述重量配比稱取各組分，將稱取的廢棄塑料、POE塑料、萜烯樹脂、活化橡膠粉、鈣粉混合并攪拌均勻，得混合原料，將混合原料加入螺桿擠出機的料斗中，開啟螺桿擠出機溫度控制系統(tǒng)，一區(qū)的加熱溫度為125℃，二區(qū)加熱溫度為140℃，三區(qū)加熱溫度160℃，四區(qū)加熱溫度為180℃，設置螺桿擠出機的轉速為60r/min，打開料斗開關，混合原料經螺桿擠出機均勻混合，再經混煉、擠出，得圓柱條狀半成品，常溫水浴冷卻，均勻切割成長度3～5mm顆粒，即得所述利用老化廢棄塑料制備的抗車轍劑。實施例2一種利用老化廢棄塑料制備的抗車轍劑，各組分按重量份數(shù)計為：老化廢棄塑料102份，活化劑13份(POE塑料)，增溶劑25份(C5石油樹脂)，活化橡膠粉3份，鈣粉14～16份，其制備方法包括如下步驟：按上述重量配比稱取各組分，將稱取的廢棄塑料、POE塑料、C5石油樹脂、活化橡膠粉、鈣粉混合并采用攪拌機均勻，得混合原料，共同加入到螺桿擠出機的料斗中，開啟螺桿擠出機溫度控制系統(tǒng)，一區(qū)的加熱溫度為125℃，二區(qū)加熱溫度為140℃，三區(qū)加熱溫度160℃，四區(qū)加熱溫度為180℃，設置螺桿擠出機的轉速為60r/min，打開料斗開關，混合原料經螺桿擠出機均勻混合，再經混煉、擠出，得圓柱條狀半成品，常溫水浴冷卻，均勻切割成長度3～5mm顆粒，即得所述利用老化廢棄塑料制備的抗車轍劑。實施例3一種利用老化廢棄塑料制備的抗車轍劑，各組分按重量份數(shù)計為：老化廢棄塑料106份，活化劑14份(POE塑料)，增溶劑26份(C9石油樹脂)，活化橡膠粉3份，鈣粉14～16份，其制備方法包括如下步驟：按上述重量配比稱取各組分，將稱取的廢棄塑料、POE塑料、C9石油樹脂、活化橡膠粉、鈣粉混合并采用攪拌機均勻，得混合原料，共同加入到螺桿擠出機的料斗中，開啟螺桿擠出機溫度控制系統(tǒng)，一區(qū)的加熱溫度為125℃，二區(qū)加熱溫度為140℃，三區(qū)加熱溫度160℃，四區(qū)加熱溫度為180℃，設置螺桿擠出機的轉速為60r/min，打開料斗開關，混合原料經螺桿擠出機均勻混合，再經混煉、擠出，得圓柱條狀半成品，常溫水浴冷卻，均勻切割成長度3～5mm顆粒，即得所述利用老化廢棄塑料制備的抗車轍劑。實施例4一種利用老化廢棄塑料制備的抗車轍劑，各組分按重量份數(shù)計為：老化廢棄塑料93份，活化劑8份(聚乙烯蠟)，增溶劑23份(萜烯樹脂)，活化橡膠粉3份，鈣粉14～16份，其制備方法包括如下步驟：按上述重量配比稱取各組分，將稱取的廢棄塑料、聚乙烯蠟、萜烯樹脂、活化橡膠粉、鈣粉混合并采用攪拌機均勻，得混合原料，共同加入到螺桿擠出機的料斗中，開啟螺桿擠出機溫度控制系統(tǒng)，一區(qū)的加熱溫度為125℃，二區(qū)加熱溫度為140℃，三區(qū)加熱溫度160℃，四區(qū)加熱溫度為180℃，設置螺桿擠出機的轉速為60r/min，打開料斗開關，混合原料經螺桿擠出機均勻混合，再經混煉、擠出，得圓柱條狀半成品，常溫水浴冷卻，均勻切割成長度3～5mm顆粒，即得所述利用老化廢棄塑料制備的抗車轍劑。實施例5一種利用老化廢棄塑料制備的抗車轍劑，各組分按重量份數(shù)計為：老化廢棄塑料101份，活化劑10份(聚乙烯蠟)，增溶劑26份(C5石油樹脂)，活化橡膠粉3份，鈣粉14～16份，其制備方法包括如下步驟：按上述重量配比稱取各組分，將稱取的廢棄塑料、聚乙烯蠟、C5石油樹脂、活化橡膠粉、鈣粉混合并采用攪拌機均勻，得混合原料，共同加入到螺桿擠出機的料斗中，開啟螺桿擠出機溫度控制系統(tǒng)，一區(qū)的加熱溫度為125℃，二區(qū)加熱溫度為140℃，三區(qū)加熱溫度160℃，四區(qū)加熱溫度為180℃，設置螺桿擠出機的轉速為60r/min，打開料斗開關，混合原料經螺桿擠出機均勻混合，再經混煉、擠出，得圓柱條狀半成品，常溫水浴冷卻，均勻切割成長度3～5mm顆粒，即得所述利用老化廢棄塑料制備的抗車轍劑。實施例6一種利用老化廢棄塑料制備的抗車轍劑，各組分按重量份數(shù)計為：老化廢棄塑料108份，活化劑12份(聚乙烯蠟)，增溶劑27份(C9石油樹脂)，活化橡膠粉3份，鈣粉15份，其制備方法包括如下步驟：按上述重量配比稱取各組分，將稱取的廢棄塑料、聚乙烯蠟、C9石油樹脂、活化橡膠粉、鈣粉混合并采用攪拌機均勻，得混合原料，共同加入到螺桿擠出機的料斗中，開啟螺桿擠出機溫度控制系統(tǒng)，一區(qū)的加熱溫度為125℃，二區(qū)加熱溫度為140℃，三區(qū)加熱溫度160℃，四區(qū)加熱溫度為180℃，設置螺桿擠出機的轉速為60r/min，打開料斗開關，混合原料經螺桿擠出機均勻混合，再經混煉、擠出，得圓柱條狀半成品，常溫水浴冷卻，均勻切割成長度3～5mm顆粒，即得所述利用老化廢棄塑料制備的抗車轍劑。按照《JGTF40-2004》和《JTGE20-2011》所規(guī)定的參數(shù)要求和實驗方法，使用70#基質瀝青和符合規(guī)定的集料(輝綠巖)、填料(石灰?guī)r礦粉)，按照質量份數(shù)70#基質瀝青4.5份、集料92.5份、填料3份制備AC-16瀝青混合料，按占AC-16瀝青混合料的重量0.3％的比例在粗集料拌合過程中分別加入實施例1～6所制備的抗車轍劑，級配要求見表1。同時設置一組不加抗車轍劑的對比例，將所得AC-16瀝青混合料分別進行車轍試驗、-10℃彎曲蠕變試驗、凍融劈裂實驗，結果見表2。表1AC-16瀝青混合料的級配要求篩孔/mm191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075通過率/％10098.389.173.249.332.219.812.79.66.46.1表2實施例1～6所得抗車轍劑應用于制備AC-16瀝青混合料的性能測試結構上述結果表明：本發(fā)明所得抗車轍劑有效改善瀝青混合料的高溫抗車轍能力，并可提高瀝青混合料的低溫變形能力，對水穩(wěn)定性影響不大。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構思的前提下，還可以做出若干改進和變換，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。當前第1頁1 2 3