【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于路面材料，具體涉及一種可調(diào)節(jié)交聯(lián)度的直投式改性劑及其制備方法和應(yīng)用。
技術(shù)介紹
1、直投式改性劑，現(xiàn)階段可作為濕法改性瀝青的有效替代，可在拌和過程中快速熔融分散達(dá)到改性瀝青的目的，克服了傳統(tǒng)濕法改性瀝青長期儲存穩(wěn)定性差、受熱易老化等問題，具有使用方便、摻量可調(diào)的特點(diǎn)。目前廣泛應(yīng)用的直投式改性劑包括：用于改善高溫抗車轍性能的直投式rp改性劑、抗車轍劑、高模量劑和用于排水路面的tps、hva及zts高黏改性劑等。
2、傳統(tǒng)直投式改性劑是將高分子聚合物、助劑等材料混合、熔融后擠壓成型，直投后經(jīng)歷熔化、自由溶脹實(shí)現(xiàn)對瀝青改性和集料裹附；對比濕法改性工藝，因缺少強(qiáng)剪切，交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)密度、形態(tài)與濕法差異大。實(shí)際應(yīng)用中，直投改性劑與不同產(chǎn)地、工藝的基質(zhì)瀝青或改性瀝青配伍，不同瀝青的交聯(lián)度、網(wǎng)絡(luò)密度和形態(tài)也不盡相同。通過瀝青、改性劑比例調(diào)整可保證交聯(lián)度相同，但改性后的瀝青仍存在多種交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)密度和形態(tài)，性能差異明顯。由于對不同種類瀝青具有配伍選擇性以及濕法改性的差異，傳統(tǒng)直投式改性劑推廣使用受限。
3、直投改性劑與改性瀝青配合使用時，改性瀝青自身交聯(lián)度大、網(wǎng)絡(luò)密度高、體系粘度大，改性劑再次引入高聚物分子會導(dǎo)致提升體系粘度劇增，導(dǎo)致拌合、攤鋪過程極困難，降低施工效率；高交聯(lián)度和高網(wǎng)絡(luò)密度的存在也阻礙了改性劑中增粘劑的有效遷移，無法與集料形成有效粘接，黏附性較差，導(dǎo)致后期使用過程掉粒、松散等病害頻發(fā)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的是提供一種可調(diào)節(jié)交聯(lián)度的直投式改性
2、本專利技術(shù)的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：
3、本專利技術(shù)的第一個方面是提供的一種可調(diào)節(jié)交聯(lián)度的直投式改性劑，直投式改性劑是以熱塑性彈性體為基體，在熱塑性彈性體的主鏈段由外向內(nèi)接枝解交聯(lián)劑、極性偶聯(lián)劑、催化促交聯(lián)劑和增粘劑的聚合物；
4、按照重量份數(shù)計算，制備所述直投式改性劑的組分包括：
5、熱塑性彈性體30～40份、解交聯(lián)劑10～20份、極性偶聯(lián)劑5～10份、催化促交聯(lián)劑10～20份和增粘劑10～20份；
6、其中，在所述直投式改性劑與瀝青的加溫拌合過程中，所述主鏈段的接枝，由外向內(nèi)逐級釋放。
7、進(jìn)一步的，解交聯(lián)劑在釋放后，能夠形成以鋅離子為中心的絡(luò)合物。
8、進(jìn)一步的，解交聯(lián)劑包括噻唑和二硫化氨基甲酸鋅；
9、其中，噻唑的結(jié)構(gòu)式如下：
10、
11、其中，n為1或2，r為氫、鋅或苯并基團(tuán)中的一種。
12、進(jìn)一步的，二硫化氨基甲酸鋅的結(jié)構(gòu)式如下：
13、
14、其中，r1是甲基、乙基、丁基、苯基或卞基中的任意一種；
15、r2是甲基、乙基、丁基、苯基或卞基中的任意一種。
16、進(jìn)一步的，極性偶聯(lián)劑的一端為極性基團(tuán)、連接催化促交聯(lián)劑和增粘劑；
17、另一端為水解性官能團(tuán)，以電荷作用連接解交聯(lián)劑。
18、進(jìn)一步的，催化促交聯(lián)劑的分子結(jié)構(gòu)中含有r-cho，其中，r為烷基。
19、進(jìn)一步的，增粘劑含有含-nh3、-cooh或-conh中的一種或多種。
20、進(jìn)一步的，熱塑性彈性體是線性sbs、星型sbs中的一種或幾種的組合；
21、相對分子質(zhì)量范圍為80000～120000；
22、嵌段比為8:2～6:4；
23、相對密度為0.92～0.95。
24、本專利技術(shù)的第二個方面是提供一種可調(diào)節(jié)交聯(lián)度的直投式改性劑的制備方法，包括如下步驟：
25、在熱塑性彈性體主鏈段上接枝催化促交聯(lián)劑和增粘劑，得到前驅(qū)體1；
26、在前驅(qū)體1上接枝極性偶聯(lián)劑得到前驅(qū)體2；
27、在前驅(qū)體2的極性偶聯(lián)劑的水解性官能團(tuán)上接枝解交聯(lián)劑，得到中間體；
28、對中間體進(jìn)行擠壓成型，得到直投式改性劑。
29、本專利技術(shù)的第三個方面是提供一種可調(diào)節(jié)交聯(lián)度的直投式改性劑的應(yīng)用，包括如下步驟：
30、將直投改性劑與加溫集料混合；
31、加入瀝青，拌合得到瀝青混合料；
32、將瀝青混合料攤鋪、碾壓。
33、進(jìn)一步的，直投式改性劑的應(yīng)用方法，包含如下操作步驟：
34、改性劑直投混合：按照配合比要求投放級配的集料，升溫至160～190℃、拌合，改性劑按照規(guī)定的比例投入加溫后集料中；
35、待拌合15～60s后，投入比例份加熱瀝青，直投式改性劑熔融后與瀝青、集料在拌合樓內(nèi)混合40～60s；
36、拌合后的瀝青混合料保溫運(yùn)輸，達(dá)到現(xiàn)場后均勻、緩慢、連續(xù)不間斷出料攤鋪，經(jīng)過初壓、復(fù)壓和終壓后降至常溫即可。
37、綜上所述，本專利技術(shù)具有以下有益效果：
38、(1)本專利技術(shù)提供直投式改性劑中逐級接枝功能組分的技術(shù)，通過匹配改性劑的使用過程，實(shí)現(xiàn)對不同種類瀝青交聯(lián)度調(diào)節(jié)。改性劑直投后在高溫拌合過程作用下，極性偶聯(lián)劑上接枝的解交聯(lián)劑解離，可形成絡(luò)合物，作用于瀝青解交聯(lián)、降低交聯(lián)度；在混合料拌合、運(yùn)輸過程中，增粘劑及熱塑性彈性體分子遷移至集料表面，提升黏附性；攤鋪過程在碾壓力作用下，催化促交聯(lián)劑作用熱塑性彈性體分子鏈段形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，提升粘韌性，保證瀝青路面結(jié)構(gòu)的耐久性。
39、(2)本專利技術(shù)利用解交聯(lián)劑調(diào)節(jié)交聯(lián)度。解交聯(lián)劑由噻唑類和二硫化氨基甲酸鹽類組成，二者在高溫下能從極性偶聯(lián)劑解離，反應(yīng)形成以鋅離子為中心的絡(luò)合物，在常溫常壓下利用配位鍵誘導(dǎo)和極化熱塑性彈性體主鏈上的碳碳雙鍵發(fā)生重排，導(dǎo)致硫硫鍵也發(fā)生重排，形成大分子主鏈完整、硫硫鍵發(fā)生斷裂的解交聯(lián)狀態(tài)。保證瀝青和改性瀝青拌合中的低交聯(lián)度，使得瀝青保持高溫低黏狀態(tài)，利于施工。
40、(3)本專利技術(shù)利用醛類催化促交聯(lián)劑和增粘劑，在解交聯(lián)步驟完成后，促進(jìn)瀝青和改性劑分子交聯(lián)。醛類催化促交聯(lián)劑可與瀝青中的活性組分形成吸附效應(yīng)，取代瀝青中的h后發(fā)生縮合反應(yīng)，使得瀝青的分子量增大并呈現(xiàn)一種連續(xù)的流線分布，增強(qiáng)交聯(lián)程度；增粘劑中的雙親相基團(tuán)，可連接瀝青及熱塑性彈性體分子，形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。二者保證了改性瀝青高度交聯(lián)狀態(tài)，提升黏附性。
41、(4)本專利技術(shù)利用接枝含極性官能團(tuán)的增粘劑提升集料與瀝青的黏附性。可通過-nh3、-cooh、-conh極性基團(tuán)嫁接氫鍵、范德華力，與集料表面連接；同時含有的-cooh與極性集料表面堿性基團(tuán)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成化學(xué)鍵合；增粘劑中的表面活性物質(zhì)與集料表面的發(fā)生電荷定向吸附作用，為瀝青與集料提供強(qiáng)連接，進(jìn)一步提瀝青-集料間的黏附性，保證瀝青路面結(jié)構(gòu)的耐久性。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種可調(diào)節(jié)交聯(lián)度的直投式改性劑，其特征在于，所述直投式改性劑是以熱塑性彈性體為基體，在所述熱塑性彈性體的主鏈段由外向內(nèi)接枝解交聯(lián)劑、極性偶聯(lián)劑、催化促交聯(lián)劑和增粘劑的聚合物；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可調(diào)節(jié)交聯(lián)度的直投式改性劑，其特征在于，所述解交聯(lián)劑在釋放后，能夠形成以鋅離子為中心的絡(luò)合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可調(diào)節(jié)交聯(lián)度的直投式改性劑，其特征在于，所述解交聯(lián)劑包括噻唑和二硫化氨基甲酸鋅；
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可調(diào)節(jié)交聯(lián)度的直投式改性劑，其特征在于，所述二硫化氨基甲酸鋅的結(jié)構(gòu)式如下：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可調(diào)節(jié)交聯(lián)度的直投式改性劑，其特征在于，所述極性偶聯(lián)劑的一端為極性基團(tuán)，連接催化促交聯(lián)劑和增粘劑；
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種可調(diào)節(jié)交聯(lián)度的直投式改性劑，其特征在于，所述催化促交聯(lián)劑的分子結(jié)構(gòu)中含有R-CHO，其中，R為烷基。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種可調(diào)節(jié)交聯(lián)度的直投式改性劑，其特征在于，所述增粘劑含有-NH3、-COOH或-CONH中的一種或多種。
8
9.根據(jù)權(quán)利要求1～8任意一項所述的一種可調(diào)節(jié)交聯(lián)度的直投式改性劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
10.根據(jù)權(quán)利要求1～8任意一項所述的一種可調(diào)節(jié)交聯(lián)度的直投式改性劑的應(yīng)用，其特征在于，包括如下步驟：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種可調(diào)節(jié)交聯(lián)度的直投式改性劑，其特征在于，所述直投式改性劑是以熱塑性彈性體為基體，在所述熱塑性彈性體的主鏈段由外向內(nèi)接枝解交聯(lián)劑、極性偶聯(lián)劑、催化促交聯(lián)劑和增粘劑的聚合物；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可調(diào)節(jié)交聯(lián)度的直投式改性劑，其特征在于，所述解交聯(lián)劑在釋放后，能夠形成以鋅離子為中心的絡(luò)合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可調(diào)節(jié)交聯(lián)度的直投式改性劑，其特征在于，所述解交聯(lián)劑包括噻唑和二硫化氨基甲酸鋅；
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可調(diào)節(jié)交聯(lián)度的直投式改性劑，其特征在于，所述二硫化氨基甲酸鋅的結(jié)構(gòu)式如下：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可調(diào)節(jié)交聯(lián)度的直投式改性劑，其特征在于，所述極性偶聯(lián)劑的一端為極性基團(tuán)，連接催化促交...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李思齊，陳李峰，李款，張志祥，潘友強(qiáng)，馬宏鵬，郁嘉棟，
申請(專利權(quán))人：中路交科科技股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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