具有合成功能的沥青改性剂合成物和制造方法

【发明详细说明】【发明目的】【发明所属的技术领域及其领域的现有技术】本发明涉及具有合成功能的沥青改性剂合成物和制造方法{Compositions and manufacturing methods of bitumen modifiershaving complex functionality}本发明属于在沥青中混合改性剂，用于道路铺装，提高铺装的共用性和延长铺装寿命。本发明中的改性剂合成物和改性剂制造方法具有如下技术特点：即，可同时解决夏季炎热、冬季寒冷地区的沥青铺装所能引发的高温塑性变形问题和低温的各种龟裂问题。

本发明中具有合成功能的沥青改性剂的合成物由如下结构混合而成：即，在可提高沥青铺装高温性能(塑性变形抵抗性)的(废弃或再生)发泡高分子树脂群和(废弃、再生或新材料)热可塑性树脂群的构成要素中的一个以上要素；并能提高低温性能(各种龟裂抵抗性)的具有双重结合结构的(废弃、再生或新材料)弹性体群中一个以上要素；能够降低添加剂熔点和粘度并能提高与沥青间亲和力的(废弃、再生或新材料)可塑剂群中的一个以上要素。上述合成物的构成材料以使用废材料为原则，但在难以弄到上述材料时推荐使用再生材料，若还是困难，便积极推荐使用新材料，这可有效节约成本，并有助于废弃物再利用。

本发明中的沥青改性剂制造技术还具有如下特点：即，将上述合成物放入混合器(班拍里混炼机、加压捏合机、单加压双螺旋式挤压机)中，经高温加压下的剪切混合，制成均等材料，并通过挤压机的挤压台制成粒状，然后进行冷却及干燥处理并予以储藏，最终将其定量包装于包括PE袋的各种袋子中，以制成改性剂产品。

现有的大部分改性沥青将高价新材高分子树脂或热可塑性弹性体混入沥青内，主要用于改性沥青制造，导致高费用引起的材料使用量受限现象。因此，只能添加少量(约为沥青量的3-8重量％)改性沥青，故只能获得限定程度的物性提高效果。例如，在现有技术中分别采用依据韩国专利公报第1999-0079717号和第2003-0046053号的昂贵的SBS主高分子树脂和依据第1997-0070122号的LDPE及依据第2003-0039343号的废轮胎粉末或依据第2002-0034496号的SBR乳胶。

至今为止，已有很多从资源再利用和成本节约的角度出发，采用废高分子树脂的专利技术。例如，依据韩国专利公报第2001-0044036号，在制作沥青混凝土的过程中，粉碎废塑料，用作骨材的一部分；依据第0122302号，回收并洗涤带有污物且熔点较低的多个废高分子树脂，并将其制成微粒子，然后对其进行加热、熔解处理并与沥青进行混合处理；依据第1990-0003887号，对筛选分离的不可再生的废高分子树脂，利用沥青和重油和催化剂进行熔解、混合处理制成改性沥青。上述发明的废树脂属于大部分热可塑性废树脂(LDPE、HDPE、PP等)，完全不可能通过弹性改善低温性能，并得不到预期的铺装效果。即，上述专利大部分出于再利用废弃的树脂，但为考虑到廉价的铺装共用性问题(塑性变形、各种龟裂等)。

现有的大部分改性沥青只将一种主高分子或橡胶添加沥青当中，此外还需添加其它的辅助剂。这种改性沥青根据添加的高分子树脂特性，虽然具有高温性质提高(第1997-0070122号)或低温性质提高(第1999-0079717号、第2003-0046053号、第2003-0039343号、第2002-0034496号)的偏向物性。但在具有夏季炎热、冬季寒冷气候条件地区的沥青铺装时，上述改性沥青极不适用，从而会在短时间内引发铺装问题。

制造改性沥青的方法有事先配合方式(pre-mix type)(第1999-0079717号)和现场配合方式(plant-mix type)(第1999-0007510号)，事先配合方式是将沥青和高分子树脂(或橡胶)事先在沥青生产厂的混合箱中进行混合及反应处理，制成改性沥青，并用油罐车运到沥青混凝土工厂后储藏于沥青储藏箱中。上述储藏的改性沥青将被放入用泵计量槽中，通过计量的喷射装备，喷射到搅拌混合机内的骨材和填充剂中，经45-50秒的强力混合处理，制成改性沥青混凝土。

上述事先配合方式存在如下问题：即，改性沥青的粘度较低时或许不会引发其它问题，但粘度较高时，在用油罐车进行搬运，并从油罐车转移到沥青混凝土工厂的储藏箱，然后从储藏箱用泵传送到计量槽中或从计量槽喷射到搅拌混合机内时，因高粘度成分而导致几乎不能运行的现象。但现实中的多倍性沥青铺装或耐流动性改性沥青铺装，需使用高粘度改性沥青，因此无法采用事先配合方式。

此外，在用油罐车进行搬运或长时间储藏于沥青混凝土工厂的储藏箱时，改性高分子和沥青之间将会引发相互分离的现象。如果发生相互分离现象，就不能起到改性沥青的功能。利用上述事先配合方式生产改性沥青的韩国专利公报第1999-0079717号，因处理及输送方面的困难，尽可能地避免生产高粘度产品，而主要生产低粘度产品，并在用油罐车运送或在储藏箱中长时间储藏时，会导致相互分离的现象，故需特别留意。

与之相比，现场配合方式在另行生产需要混合到沥青中的改性剂，并将其搬运到沥青混凝土工厂，然后在搅拌机的混合机内混合骨材、填充剂和沥青时，投放适量的改性剂，方便搬运和处理，但投放的改性剂在短暂的混合时间(45～50秒)内，需要熔解并与沥青均等，而且均等的改性沥青需要均匀覆盖在所有骨材和填充物表面上。

为了解决上述问题，现有的现场配合方法(第1999-0007510号)将各个构成要素制成微细粉末(1mm以下)，以便高分子合成物在极短时间内熔解，并需要单纯地混合粉末状态的构成成分，从而导致粒子大小和密度差引起的各构成要素间的材料分离问题。第1999-0007510号专利将废轮胎粉末和石油树脂粉末单纯地混合成适当比率，并将其装入PE袋中，因此会引发局部性的材料分离现象。若在粉末状态下，产生材料分离现象，这些粉末很难在短暂的混合时间内与沥青混合，并成为均等的改性沥青，从而导致骨材和填充剂不均等覆盖的现象，成为沥青铺装时的主要问题。

作为事先配合方式和现场配合方式的折中形态，优先生产用于现场配合方式的改性剂，并与事先配合方式一样，将适当量的该改性剂添加到沥青当中，并进行混合处理，以制成添加有沥青的改性剂。这种改性沥青可在沥青生产工厂或沥青混凝土工厂予以生产。上述改性沥青将在搅拌混合机内与骨材予以混合处理，以制成改性沥青混凝土。该方法在制成改性沥青后，需要防止沥青和添加剂之间产生相互分离现象。为了防止出现相互分离的问题，可将大量的填充剂(filler)包括在合成物中。

【发明所要实现的技术课题】本发明旨在解决现有的改性沥青中所存在的上述问题，实现成本节约性能提高的目的。除了必须使用新材料的情况以外，尽可能采用廉价的废发泡高分子树脂或废高分子树脂。其使用量以可塑剂量为准，采用新材料时，考虑到高费用的问题只能采用3～8重量％，但采用废材料时，由于价廉而能增至3～30重量％。据此，可达到改性沥青的物性提高和产业废弃物再利用的效果。本发明在碎片或薄膜、凝块、粒子、薄片形态的收集废弃物中，仅采用适合相应于本发明中合成物构成要素的特定树脂。据此，通过上述方式，再利用废弃物，可有效节约添加剂制造费用。在本发明中，最初制造添加剂所采用的班拍里混合机或加压捏合机混合机，可容纳并混合粉末、薄膜、粒子、薄片、凝块、碎片等所有形态的废材料，故方便再利用废材料。

为了研制适用于高温或寒冷地区乃至炎热夏季和寒冷冬季气温的改性沥青，需要一种混合可同时提高高温性能和低温性能的材料，制成均等材料的技术。在此，所谓的提高高温性能的材料是指玻璃转换点((-15)～(+10)℃)相对高的热可塑性高分子树脂，这种材料即使在夏季铺装温度60℃以上的情况下，也不易发生变形现象，通常在100℃以上的情况下，才能变成高粘度熔解液体。这样在高温(60℃)中也不易发生变形现象的材料与沥青进行均等混合，将会提高沥青的高温性能，以加强铺装的塑性变形抵抗性。这种材料虽适合于高温地区，但由于玻璃转换点高，在0℃左右的温度下，可引发坚硬且大部分的材料收缩现象。因此，在低温中容易发生龟裂现象。

此外，提高低温性能的高分子是指，作为具有双重结合结构的热可塑性弹性体或橡胶，通常属于玻璃转换温度为(-20)～(-45)℃的范围，故在零下温度中也不易变硬而能保持其柔软性。在低温条件下也能保持柔然性的材料，对各种龟裂的抵抗性能极为突出，在与沥青进行混合时，将会提高沥青的低温性能，故适用于寒冷地区，但在高温下，粘度低而易引发塑性变形现象。

如上所述，大部分高分子只能提高低温性能或高温性能中的一种性能，在低温和高温下均具有优秀物性的高分子材料几乎不存在。因此，将低温和高温不同性能的高分子树脂进行混合，制成同时具有两种性能的单一高分子树脂便是本发明的核心内容，从而首次提供这种合成物的构成要素。若在高温加压下，长时间进行强力剪切混合，合成物的构成要素之间便会发生剪切摩擦引起的化学反应，以此实现材料的均等效果，这就是本发明中改性剂制造方法的特点。

下面将对通过发生化学反应形成均等材料的合成物构成实例进行简单说明。为引起化学反应，而需要具有双重结合(-CH＝CH-)结构的热可塑性弹性体或橡胶应包括在合成物中，而且用于和双重结合结构发生反应的酚羧酸(-(C＝O)OH)或碳酰基群(-C＝O)化合物也应包括在合成物中。即，上述材料与合成物并存时，高温加压下的强力剪切混合将使双重结合结构分解，并可引起拥有酚羧酸或碳酰基群的化合物相结合的反应。在此，有机脂肪酸或EVA中的vinylacetate，可参与到双重结合反应中。共聚物EVA的vinylacetate部分将与具有双重结合结构的热可塑性弹性体进行反应，而EVA的ethylene部分则与热可塑性高分子PE相互具有亲和力，PE与沥青中的蜡成分具有亲和力。在此，添加与沥青具有亲和力且可降低熔点的淀粉，以构成能够形成均等物质的合成物。因此，在上述实例中，热可塑性高分子PE和EVA(高温性能提高)、具有双重结合结构的热可塑性弹性体SBS和SBR(低温性能提高)、可塑剂沥青、淀粉、有机脂肪酸(降低熔点和亲和力)均可成为合成物的构成要素。在上述反应当中，若希望迅速分解双重结合结构，以进一步缩短反应时间，便可将包括有机过氧化物的化学反应制剂添加到合成物中，以迅速引起化学反应。为进一步加强摩擦力，获得更加均等的混合效果，还可添加大量的填充剂(filler)。

在本发明中，为通过化学反应制成均等物质，而应在高温加压下提供强力剪切混合的过程，且提供具备这种条件的装备，时在本发明中制造改性剂的必需装备。用于高分子材料或橡胶配合的混合装备，即，班拍里混合机、加压捏合机混合机、单螺旋式或双螺旋式挤压机等装备均可满足上述所需条件，故在本发明中，首次将这种装备适用于沥青改性剂制造工序中。利用上述装备制造出的改性剂，其合成物的所有构成要素相互结合，形成一个均等物质，但现有改性剂构成物的各构成要素被制成粉末，呈各自单纯搅拌的状态，故现有的改性剂和本发明中的改性剂之间存在较大的差距。即，在现有改性剂中所发生的构成要素间的均等性丧失，最终会导致道路铺装的严重缺陷，故有必要引起重视。

此外，现场配合方式中存在的另一个问题是，添加剂可否在瞬间被熔解后，与沥青适当混合，并形成均等材料的问题。现有的方法是通过将合成物的各构成要素，分别制成微细粉末，并在粉末状态下单纯进行搅拌，以此解决上述问题，这是因为粒子越小越容易熔解。但在将微粒粉末放入混合空间内时，由于它不会降落，而悬浮在空气中或与骨材的比重存在差距，因此很难获得均匀混合的效果。但在本发明中，通过降低改性剂的熔点和粘度，使改性剂容易熔解并与沥青均匀混合，同时还将适量的可塑剂添加到合成物中，然后投入大量的填充剂。此时，改性剂将会均匀覆盖填充剂，以增加其比重，从而能够解决降落及混合不均匀等问题。此外，在进行混合时填充剂已处于被覆盖的状态，故可在短时间内得到均匀混合的效果。经过经改性剂制造工序，将上述合成物制成单一物质，并将其制成微粒子，以此解决上述问题。当该方法也不尽如人意时，还可将微粒子加工成更小的粒子，以圆满解决所存在的问题。本发明中用于上述目的的可塑剂，通常与高分子相比，分子量相对较小，粘度较低，并与沥青具有良好的亲和力，只有如此方能实现上述目的。在本发明中，沥青也归类为可塑剂，而实际上也将沥青用作可塑剂的一部分，以通过包括在改性剂中的沥青可塑剂，提高改性剂与沥青相混合时的亲和力。

【发明构成】本发明旨在提供1～300重量部的高分子树脂和1～300重量部的热可塑性弹性体及1～300重量部的可塑剂相混合的具有合成功能的沥青改性剂合成物。

上述高分子树脂采用(废弃或再生)发泡高分子树脂群和(废弃、再生或新材料)热可塑性高分子树脂群的整体构成要素中一个以上要素，其使用比率应该是，当整体为100时，一个为100，两个为1～99∶1～99，且三个为1～98∶1～98∶1～98。

上述发泡高分子树脂群是破碎粒子、碎片、薄片、凝块形态的发泡物，其至少包括LDPE(Low Density Polyethylene)、HDPE(HighDensity Polyethylene)、EVA(Ethylenevinylacetate)、SBR(Styrenebutadiene Rubber)、SBS(Styrenebutadienestyrene)、PE+EVA树脂混合物、EVA+SBR树脂混合物、EVA+SBS树脂混合物、PE+EVA+SBR树脂混合物及PE+EVA+SBS树脂混合物中的一个以上物质。

此外，热可塑性高分子群在微细粉末、粒状、小球状、薄膜、薄片、凝块形态的LDPE、HDPE、LLDPE(Linear Low DensityPolyethylene)、APP(Atactic Polypropylene)、PS(Polystyrene)、HIPS(High Impact Polystyrene)、EVA、ABS(Acrylonitril ButadieneStyrene)、CMC(Carboxymethylcellulose)、PVA(Polyvinylacetate)、PVC(Polyvinylchloride)、聚丁烯(Polybuten)、EthyleneBis-Stearamide(Bisamide wax)、Elvaloy中至少应该包括一个以上物质。

上述弹性体在具有双重结合结构的(废弃、再生或新材料)弹性体群的构成要素中，至少采用一个以上要素，而其使用比率应该是，当整体为100时，一个为100，两个为1～99∶1～99，且三个为1～98∶1～98∶1～98。

上述具有双重结合结构的弹性体群是指微细粉末、粒状(particle)、小球状(pellet)、薄片(sheet)、凝块(lump)形态的所有种类的热可塑性弹性体(thermoplastic elastomer)及橡胶(rubber)，在SBR、SBS、SEBS(Styrene-ethylene-butadiene-styrene)、SIS(Styrene-isoprene-styrene)、ABR橡胶(Acrylonitrile-butadiene Rubber)、BR橡胶(PolybutadieneRubber)、SBR乳胶(Latex)、Polychloroprene橡胶、NBR(NitrileButadiene Rubber)橡胶、Butyl橡胶、EPDM(Ethylene-Propylene-Diene-Monomer)橡胶、Isoprene橡胶、天然橡胶、轮胎橡胶、聚亚安酯(Polyurethane)中至少包括一个以上的物质。

上述可塑材使用(废弃、再生或新材料)可塑剂群的构成要素中的一个以上要素，其使用比率应该是，当整体为100时，一个为100，两个为1～99∶1～99，且三个为1～98∶1～98∶1～98。

上述可塑剂群在各种植物油(豆油、玉米油、香油、芝麻油、棉子油等)、各种动物油(牛油、猪油、狗油、各种鱼油等)、各种动植物油(各种植物油和各种动物油的混合油)、各种有机酸(脂肪酸、富马酸、草酸、(无数)马来酸、(无数)对苯二酸、硬脂酸、油酸、棕榈酸等)、烃油、DBP(Dibutylphthalate)、DOP(Dioctyiphthalate)、PPA(Polypropyleneadipate)、松焦油、低分子量PE(Polyethylene)、低分子量PP(Polypropylene)、松脂(rosin)、松脂盐、石蜡、微细结晶蜡(Microcrystalline wax)、芳香族油(Aromatic oil)、重油、脂肪族(Aliphatic)石油树脂、芳香族(Aromatic)石油树脂(PetroleumResin)、淀粉、普通Straight沥青、硫磺中，至少应该包括一个以上物质。

此外，在上述可塑剂100重量部中还应添加1～30重量部的化学反应调剂。

此时，上述化学反应调剂为反应改性剂、反应催化剂及分子体防切断剂的组合，它们的比率分别是1∶1～10∶1～10，上述反应改性剂在DCP(Dicumyl peroxide)、DBP(Dibenzoyl peroxide)、MEKP(Methyl-ethyl-ketone Peroxide)、t-Butylperoxy Benzoate、Di-2-ethyl hexyl peroxy neodecanoate、t-Butylperoxy Pivalate、Di-isopropylperoxy dicarbonate、bis(2、4-dichlorobenzoyl)peroxide、1、1-bis(t-butylperoxy)-3、3、5-trimethylcyclohexane、2、5-dimethyl-2、5-bis(t-butylperoxy)hexane、t-Butylperoxyneodecanoate、t-Butylperoxy-2-ethylhexanoate、Di-3-methoxybutylperoxy dicarbonate、Di-3、5、5-trimethylhexanonyl peroxide、t-Butylperoxy acetate中，至少代表一个以上的有机物质和氧化物，上述反应催化剂是指在金属氧化物中添加硬脂酸或油酸的金属盐的混合物，其混合比例为1∶1～5，上述金属氧化物在氧化钙、氧化镁、氧化钛、氧化锌、氧化铁、氧化锰、氧化铜中至少包括一种物质，而上述硬脂酸或油酸的金属盐在硬脂酸或油酸的钙盐、镁盐、锌盐、锰盐、铜盐、铁盐中，至少包括一种物质，上述分子体的防切断剂在硫磺、m-phenylenebismaleimide、high-1、2(high vinyl)polybutadiene、triallyl cyanurate、diallylphthalate、ethylene diacrylate中，应至少包括一种物质。

此外，在上述可塑剂100重量部中还应添加1～1000重量部的填充剂。

此时，上述填充剂在填充剂群的构成要素中，采用1～10种要素，其使用比率是，当整体为100时，一个为100，两个为1～99∶1～99，三个为1～98∶1～98∶1～98，四个为1～97∶1～97∶1～97∶1～97，五个为1～96∶1～96∶1～96∶1～96∶1～96，六个为1～95∶1～95∶1～95∶1～95∶1～95∶1～95、七个为1～94∶1～94∶1～94∶1～94∶1～94∶1～94∶1～94，八个为1～93∶1～93∶1～93∶1～93∶1～93∶1～93∶1～93∶1～93，九个为1～92∶1～92∶1～92∶1～92∶1～92∶1～92∶1～92∶1～92∶1～92，十个为1～91∶1～91∶1～91∶1～91∶1～91∶1～91∶1～91∶1～91∶1～91∶1～94。

上述填充剂群应在碳黑、调色剂、斑脱土、硅石、粘土、云母、石灰石粉末、尼龙短纤维、聚酯短纤维、玻璃纤维、纤维素纤维中，至少包括一种物质。

本发明中具有合成功能的沥青改性剂制造方法由如下两个步骤组成：即，准备具有上述造成和特性合成功能的沥青改性剂合成物；将上述合成物，在高温加压条件下，进行强力剪切和混合处理，以备混合物。

此时，将上述合成物在高温加压条件下，进行强力剪切和混合处理，以备上述混合物的步骤，应将上述合成物放入加压捏合机(kneader)或加压班拍里(banbury)的封闭混合炉中，并在90～200摄氏度高温下进行3～90分钟的加压处理，继续予以混合及反应处理，制成均等物质，然后通过L/D为8～12的挤压机的喷嘴，制成挤压物，或采用L/D为15～42的混合用单加压双螺旋式挤压机，在90～200摄氏度高温下进行压缩、熔解、剪切混合处理，并使其反应，制成均等物质，然后通过喷嘴，制成挤压物。

在此，可选用如下步骤中的一个步骤：即，在通过上述喷嘴挤压的挤压物中，利用高速旋转的刀刃，将其中的一个挤压物制成0.1～20mm的粒状；利用多种方法，对上述粒状材料进行冷却、干燥、储藏处理；将上述储藏的粒子定量装入铺装袋子中，或利用加压各种粉状体装备，将上述粒子制成0.01～2mm的微粒子状态后予以包装。

在上述合成物的各个群中，使用一个以上材料时的使用比率是，赋予选定功能的主材料的比率最多，其次为辅助该功能的材料，再其次是进一步补充上述功能的材料。在各个材料群中，可使用三个以上，但由于使用比率较小，故起到的作用微乎其微。在上述合成物中，应优先采用废材料，若很难获取废材料，便可采用再生材料，再不然还可采用新材料。

在除了可塑剂(沥青)群的合成物中，各构成要素的下限重量值是指事先配合方式的最小值，而上限重量值则代表现场配合方式的最大值。此外，切记制作改性沥青用的沥青应包括在可塑剂群中。在此，可塑剂群代表下限重量值为现场配合方式的最小值，而上限重量值则代表事先配合方式的最大值。化学反应调剂的下限重量值是指可进行反应的最小值，而上限重量值则代表即便继续添加也不会给反应带来任何影响的数值。此时，填充剂群的下限重量值所起到的作业微乎其微，而上限重量值的粘度过高，故很难进行加工。因此，适当选定上述合成物的构成含量，以提供可同时适用于事先配合方式或现场配合方式的合成物。

也就是说，通过事先配合方式，对上述合成物和沥青进行混合处理，直接制成改性沥青。此时，除了可塑剂(沥青)的其它合成物之和，应调整为可塑剂含量的3～30重量％，以保持液体状态，因此除了可塑剂以外的合成物的添加量应相对较少。如此生产的改性沥青为熔解液体，可用油罐车运送到沥青混凝土工厂中。因此，在上述合成物中，除了可塑剂的下限值代表事先配合方式的最小值，这里的最小值是指，在可塑剂中添加比其更少量时，将几乎不会出现任何效果。

但在现场配合方式中的上述合成物，是为在沥青混凝土工厂制作沥青混凝土，而在将骨材和沥青投放到搅拌机的混合炉内时，生产所添加的改性剂用的合成物。上述改性剂并非属于熔解液体，而是固体状态。包括在改性剂合成物中的沥青并非用于制作改性沥青，而是作为改性剂的构成要素，用于缓解改性剂的熔点和粘度，使其在瞬间熔解，以起到可塑剂的作用。因此，沥青将被包括在可塑剂中。此时，改性剂应为在常温下不会变形的固体状态，可塑剂以外的固体合成物添加含量，将远多于可塑剂。上述合成物中的上限值代表现场配合方式的最大值，而该最大值是指添加比其多的量，便因粘度过高而很难制造改性剂的最大含量。将沥青用作改性剂的可塑剂的另一种理由是，在投放到沥青混凝土工厂的搅拌混合机内的骨材和沥青中，放入上述改性剂，并同时予以混合时，便于改性剂迅速与沥青均等。

通常而言，即便对废发泡树脂进行加热也不会熔解，并在高温条件下冒烟燃烧，因此很难找到其用途，故属于较低廉的树脂。通过本发明技术，将该材料混入可塑剂中后，在高温加压下，施加较强的剪切应力，继续进行混合处理，那么就不会燃烧而得到熔解，起到等同于热可塑性高分子树脂的作用。据此，在本发明的改性剂合成物中，添加了能提高高温性能的高分子树脂——热可塑性高分子群和废发泡高分子树脂群。废发泡高分子树脂群的化学成分有PE、EVA、SBR、SBS、PE+EVA、EVA+SBR、EVA+SBS、PE+EVA+SBR、PE+EVA+SBS等，它们以碎片(scrap)、粒状(pellet)、薄片(sheet)、凝块等形态存在。在此′+′代表高分子混合物(blending)。

可提高沥青铺装的高温性能(塑性变形抵抗性)的热可塑性高分子树脂群有LDPE(low density ployethylene)、HDPE(high densitypolyethylene)、LLDPE(linear low density polyethylene)、PB(Polybutene)、PVC(polyvinylchloride)、PS(polystyrene)、HIPS(high impact polystyrene)、PVA(polyvinyacetate)、EVA(ethylene-vinylacetate copolymer)等，这些热可塑性树脂还可以碎片(scrap)、粒状(pellet)、粉末(powder)、薄片(sheet)、薄膜(film)、凝块(lump)等形态投入使用。

增加弹性，并提高低温物性，即提高铺装龟裂抵抗性的材料有弹性体群，粉末、粒状、薄片、凝块、碎片形态的热可塑性弹性体、(天然、合成)橡胶加压橡胶粉末均属于这一类型。即，热可塑性弹性体有SBS(Styrene-Butadiene-Styrene)、SBR(styrene-butadienerubber)、SBR乳胶(Latex)、SEBS(styrene-ethylene-butadiene-styrene)、SIS(styrene-isoprene-styrene)，橡胶有Butyl橡胶、ABR橡胶(Acrylonitrile-butadiene Rubber)、BR橡胶(PolybutadieneRubber)、Polychloroprene橡胶、Isoprene橡胶、天然橡胶、NBR橡胶(Nitrile Butadiene Rubber)、EPDM(Ethylene-Propylene-Diene-Monomer)橡胶，橡胶粉末有上述各种橡胶的粉末、废轮胎粉末、废酸氨酯粉末。

可塑剂群的各构成要素(称为可塑剂)可降低添加剂的熔点和粘度，并瞬间熔解，与沥青均等混合，同时方便覆盖骨材。在此，可塑剂中包括各种Straight沥青、DBP(di-butylphthalate)、DOP(di-octylphthalate)、DOS(di-octylsebacate)、DMP(di-methylphthalate)、DOA(di-octyladipate)、PPA(polypropyleneadipate)、石油树脂、松焦油、低分子量PE(Polyethylene)、低分子量PP(Polypropylene)、松脂(rosin)、松脂盐、重油、石蜡、微细结晶蜡(Microcrystalline wax)、烃系油、芳香族油(Aromatic oil)、淀粉、植物油(豆油、玉米油、香油、芝麻油、棉子油等)、动物油(牛油、猪油、狗油、各种鱼油等)、动植物混合油(各种植物油和动物油的混合油)、各种有机酸(脂肪酸、富马酸、草酸、(无数)马来酸、(无数)对苯二酸、硬脂酸、油酸、棕榈酸、等)、硫磺等物质。

化学反应调剂用于迅速开放弹性体的双重结合结构，并缩短化学反应时间。在此，化学反应调剂代表反应改性剂、反应催化剂、铁链切割剂，其比率为1∶1～10∶1～10。此时，下限值代表不会对反应起作用的值，而上限值这代表继续添加也不会提高影响度的值。反应改性剂是指包括DCP(Dicumyl peroxide)、DBP(Dibenzoyl peroxide)、MEKP(Methyl-ethyl-ketone Peroxide)、t-Butylperoxy Benzoate、Di-2-ethyl hexyl peroxy neodecanoate、t-Butylperoxy Pivalate、Di-isopropylperoxy dicarbonate、bis(2、4-dichlorobenzoyl)peroxide、t-Butylperoxy、2、5-dimethyl-2、5-bis(t-butylperoxy)hexane、acetatel、1-bis(t-butylperoxy)-3、3、5-trimethylcyclohexane、t-Butylperoxy neodecanoate、t-Butylperoxy-2-ethylhexanoate、Di-3、5、5-trimethylhexanonylperoxide、Di-3-methoxybutylperoxy dicarbonate等物质的所有有机和氧化物。反应催化剂是指在金属氧化物中添加硬脂酸(stearicacid)或油酸(oleicacid)等金属盐的混合物，其混合比例应为1∶1～5，金属氧化物中包括氧化钙(CaO)、氧化镁(MgO)、氧化钛(TiO2)、氧化铝(PbO)、氧化锌(ZnO)、氧化铁(Fe2O3)、氧化锰(MnO)、氧化铜(CuO)，硬脂酸或油酸的金属盐中包括硬脂酸或油酸的钙盐、镁盐、锌盐、锰盐、铜盐、铁盐。铁链切割遏制剂为硫磺、m-phenylenebismaleimide、high-1、2(high vinyl)polybutadiene、triallyl cyanurate、diallylphthalate、ethylene diacrylate、dibinylbenzene等物质。

填充剂群的各构成要素可防止相互分离，提高比重，诱导均等混合，并缩短混合时间，其中包括(废弃、再生或新材料)碳黑、调色剂、斑脱土、硅石、粘土、云母、石灰石粉末、尼龙短纤维、聚酯短纤维、玻璃纤维、纤维素纤维等物质。

本发明的改性剂制造方法具有如下特点：即，在加压捏合机(kneader)或加压班拍里(banbury)封闭的混合炉中添加上述合成物，并在90～200摄氏度高温下，进行3～90分钟的加压处理，继续进行混合、反应处理，以制成均等物质，然后通过L/D(长度/直径＝Length/Diameter)为8～12的挤压机喷嘴，制成挤压物，或采用L/D为15～42的具有混合用途的单加压双螺旋式挤压机，在90～200摄氏度高温下进行压缩、熔解、剪切混合反应，制成均等物质，然后通过喷嘴制成挤压物。将在上述方法中任选一种方法生产的挤压物，利用高速旋转的刀刃，制成0.1～2mm的粒状，并经过冷却、干燥、储藏等步骤，定量装入PE(Polyethylene)袋子中，或利用加压各种粉状体装备，将这些粒子进一步制成0.01～0.5mm的微粒子，然后装入PE袋中。

本发明的改性剂制造方法最先采用了橡胶配合或高分子混合(compounding)装备，而这种混合器的种类包括如下两道工序：与班拍里混炼机加压捏合机一样，可用高温加压剪切混合机中制作均等物质，并在L/D为8～12的挤压机内，将均等物质制成粒状的双重工序；与单加压双螺旋式挤压机一样，履行加压熔解、剪切混合、粒状制造的所有工序的单一工序。本发明的改性剂制造方式，并不提倡采用不能任意调整混合及反应时间的单一工序，而举荐采用可任意调整时间，并赋予更强的剪切应力，制成更均等物质的双重工序。

本发明中沥青改性剂的投放方法，将制成的沥青改性剂造成用粒子放入搅拌机中，并与骨材、沥青及填充剂一起在搅拌机中得到混合处理，以制成均等沥青改性沥青混凝土。

此外，还可将沥青改性剂造成用粒子搬运到沥青混凝土工厂，并在该工厂的箱式沥青100重量部中，添加改性剂造成用粒子5～30重量部，然后进行混合处理，并将改性沥青、骨材、添加剂添加到搅拌机中予以混合，以制成沥青改性沥青混凝土。

[实施例]根据下述实施例和比较例，制成了互不相同的改性沥青。为了进行各改性沥青的物性测试，而进行了沥青针入度试验，并为进行混合改性沥青和骨材制成的混合物的物性测试，而进行了马歇尔试验。测试结果如下[表1]。据[表1]中的沥青针入度试验和马歇尔试验结果表明，本发明研发出的改性沥青的物性和改性混合物物性，远比比较例中的其它改性沥青优秀。

【表1】

[实施例1]沥青(AP-5、仁川精油)∶废植物油的比率为80∶20的可塑剂整体重量是100重量部，可提高高温性能的热可塑性高分子树脂——废发泡(EVA+SBR)树脂是100重量部，可提高低温性能的弹性体——废轮胎粉末(30～40微米)是200重量部，由它们构成改性剂合成物。将上述合成物放入100℃的班拍里混合机中，利用10马力的空气压缩机进行加压处理，并通过混合回转轴，进行5分钟的强力混合处理，制成了均等应集体。打开班拍里混合机的下罩，将上述应集体放在圆锥形排种机(cone feeder)上，通过圆锥形排种机的运行，材料被传送到L/D为10的螺旋式挤压机内，在螺旋式旋转下，前进并通过挤压台，生成丝状挤压物。该挤压物通过挤压台前的高速旋转刀刃，被切割成微细粒子，并与喷射的水一起降落后迅速冷却。分离水和粒子，使粒子经过干燥过程，储藏到储藏筒仓内，便可通过现场配合方式制成添加剂。

将如此制造的改性剂20重量％，在沥青(AP-5)80重量％和160℃条件下，利用强力剪切混合机进行30分钟的混合处理，以制成改性沥青，并为了解改性沥青的物性，将制造的改性沥青进行熔解，并倒入沥青针入度罐内，并在25℃恒温水槽内放置1个小时，然后立即进行标准沥青针入度试验(通过100克的针，针入5秒钟，然后测定针入深度)。

此外，为了解混合物的物性，将19mm密粒度表层骨材(参看韩国建交部说明书)1000克(155℃的烤炉中加热10个小时)、沥青(AP-5、仁川精油)44克(165℃的烤炉中加热熔解的液体)和制造的11克改性剂分别放入马歇尔混合机内，进行3分钟的混合处理，然后将这些混合物放入马歇尔捣模具中，对其两面进行75次捣捶，以此制成马歇尔试料。在室内温度下对马歇尔试料进行一天的硬化处理后，在60℃的恒温水槽内放置30分钟，然后以50.8mm/分钟的速度，进行马歇尔稳定测试，以测定稳定度和流动值。

[实施例2]在改性沥青生产工厂，在170℃的混合箱内沥青(AP-5、仁川精油)1000重量部中，添加废发泡EVA树脂∶废HDPE为80∶20的可提高高温性能的热可塑性高分子树脂50重量部，并添加废轮胎粉末(30-40微米)和SBR(锦湖石油化学)的比率为75∶25的可提高低温性能的弹性体100重量部，再放入斑脱土10重量部，构成整体合成物。直至罐内上述合成物的所有构成要素成为一个均等材料为止，进行3个小时的强力剪切混合处理，以通过事先配合方式制成改性沥青。对如此制造的改性沥青，进行了标准沥青针入度测试。此外，为了解混合物的物性，将19mm密粒度表层骨材(参看韩国建交部说明书)1000克(在155℃的烤炉内加热10个小时)和上述改性沥青55克(在185℃的烤炉内加热熔解的液体)分别放入马歇尔混合机中，进行3分钟的混合处理，然后将混合物倒入马歇尔捣捶模具中，对其两面进行75次捣捶，以此制成马歇尔试料。在室内温度下对马歇尔试料进行一天的硬化处理后，在60℃的恒温水槽内放置30分钟，然后以50.8mm/分钟的速度，进行马歇尔稳定测试，以测定稳定度和流动值。

[实施例3]沥青(AP-5、仁川精油)∶由废植物油∶DOP的比率为75∶20∶5的可塑剂整体重量100部、废发泡(EVA+SBR)树脂∶废HIPS为70∶30的可提高高温性能的热可塑性高分子树脂总重量100部、废轮胎粉末(30～40微米)和SBR(锦湖石油化学)的比率为90∶10的可提高低温性能的弹性体整体重量200部、benzoyl peroxide∶氧化锌∶硬脂酸锌∶硫磺的比率为1∶2∶3∶4的化学反应调剂整体重量5部，构成现场配合方式的改性剂合成物。利用上述合成物制造改性剂的工序与[实施例1]相同。将如此制造的改性剂20重量％和沥青(AP-5、仁川精油)80重量％予以均等混合处理，以制成改性沥青，并对该包扎工具进行了标准沥青针入度试验。此外，利用相同于[实施例1]的方法，制成马歇尔试料，并在相同条件下分别测定了该试料的马歇尔稳定度和流动值。

[实施例4]沥青(AP-5、仁川精油)∶由废植物油∶硬脂酸的比率为75∶20∶5的可塑剂整体重量100部、废发泡(EVA+SBR)树脂∶废LDPE∶废HIPS为70∶20∶10的可提高高温性能的热可塑性高分子树脂总重量100部、废轮胎粉末(30-40微米)∶SBR(锦湖石油化学)∶SBS(LG化学)的比率为80∶15∶5的可提高低温性能的弹性体整体重量200部，构成现场配合方式的改性剂合成物。利用上述合成物制造改性剂的工序与[实施例1]相同。将如此制造的改性剂20重量％和沥青(AP-5、仁川精油)80重量％予以均等混合处理，以制成改性沥青，并对该包扎工具进行了标准沥青针入度试验。此外，利用相同于[实施例1]的方法，制成马歇尔试料，并在相同条件下分别测定了该试料的马歇尔稳定度和流动值。

[实施例5]沥青(AP-5、仁川精油)∶由废植物油的比率为80∶20的可塑剂整体重量100部、可提高高温性能的热可塑性高分子树脂——废发泡(EVA+SBR)树脂250重量部、可提高低温性能的弹性体——SBR(锦湖石油(株))50重量部，构成现场配合方式的改性剂合成物。利用上述合成物制造改性剂的工序与[实施例1]相同。将如此制造的改性剂20重量％和沥青(AP-5、仁川精油)80重量％予以均等混合处理，以制成改性沥青，并将其装入沥青针入度测试罐内，进行了标准沥青针入度试验。此外，利用相同于[实施例1]的方法，制成马歇尔试料，并在相同条件下分别测定了该试料的马歇尔稳定度和流动值。

[比较例1]对沥青(AP-5、仁川精油)进行熔解处理，将其装入沥青针入度测试罐内，并在25℃条件下进行了标准沥青针入度试验。此外，利用相同于[实施例1]的方法，制成马歇尔试料，并进行了马歇尔稳定度试验。测试结果记录在[表1]中。

[比较例2]对商用SBS改性沥青((株)SK、PG76-22)进行熔解处理，将其装入沥青针入度测试罐内，并在25℃条件下进行了标准沥青针入度试验。此外，利用相同于[实施例1]的方法，制成马歇尔试料，并进行了马歇尔稳定度试验。测试结果记录在[表1]中。

[比较例3]对商用CRM改性沥青((株)UNIXRUBBER)进行熔解处理，将其装入沥青针入度测试罐内，并在25℃条件下进行了标准沥青针入度试验。此外，利用相同于[实施例1]的方法，制成马歇尔试料，并进行了马歇尔稳定度试验。测试结果记录在[表1]中。

【发明效果】

通过本发明，可根据改性剂构成要素和添加到沥青中的改性剂含量，生产用于改性沥青铺装的多种改性沥青混凝土。即，可生产出包括普通改性沥青铺装、多倍性改性沥青铺装、耐流动性改性沥青铺装、寒冷地用改性沥青铺装、桥面改性沥青铺装等产品，并能适用于所有铺装表层、中间层、气层铺装的沥青混凝土。