CN101054451A - 路用人造沥青及其制备方法 - Google Patents

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一种路用人造沥青及其制备方法，属道路建设材料的制造技术领域，包括废橡胶粉，废塑料，工业油脂，无机填料，橡胶再生活化剂，渗透剂等，各组分的组成按重量百分比分别为：废橡胶粉30～50％，废塑料2～30％，工业油脂30～60％，无机填料0～30％，橡胶再生活化剂0.05～0.15％，渗透剂0.05～0.15％，各组份的重量百分比总和为100％。其制备方法为：在混合罐中先将废橡胶粉缓慢输入加热的工业油脂中，随即缓慢投入橡胶再生活化剂和渗透剂，进行混合溶胀，然后缓慢投入废塑料，融熔混合均匀后，再缓慢投入无机填料，继续混合均匀后，出罐灌装。本发明配方与工艺合理，可作为粘结料替代石油沥青用于道路的新建和维修。

Description

路用人造沥青及其制备方法
                      技术领域
本发明涉及一种路用人造沥青及其制备方法，属道路建设材料的制造技术领域。
                      背景技术
经济的高速发展，对交通建设事业提出了高要求：道路要四通八达，而且能够胜任高速度、重轴载、大流量。新建道路，需要大量的沥青作为粘结料，维修更是长期的任务，对沥青提出了永恒的要求。而沥青来源于石油，石油是不可再生的资源，藏量虽巨但有限。
                      发明内容
本发明的目的是提供一种路用人造沥青及其制备方法，以废橡胶、工业油脂为基料，用渗透剂协同油脂中的轻质组分渗入橡胶微粒中，促使橡胶微粒溶胀，通过再生活化剂的作用，在外力影响下，使C-S键断裂，破裂硫化橡胶的交联网状结构，使橡胶线型分子链获得自由活动能力，为均匀地溶于油脂打下基础的机理。
本发明为路用人造沥青，其特征在于包括废橡胶粉，废塑料，工业油脂，无机填料，橡胶再生活化剂，渗透剂等，各组分的组成按重量百分比分别为：废橡胶粉30～50％，废塑料2～30％，工业油脂30～60％，无机填料0～30％，橡胶再生活化剂0.05～0.15％，渗透剂0.05～0.15％，各组份的重量百分比总和为100％。
所述的废橡胶粉可为轮胎或其他橡胶制品废弃物除去骨架材料后经粉碎而成的粉状物，是本发明所述路用人造沥青的基本材料。
所述的废塑料可为聚乙烯，聚丙烯，聚苯乙烯，聚氯乙烯废弃物的任一种或一种以上的混合物，主要作用是根据道路具体使用的环境条件和交通要求，调整本发明所述路用人造沥青的动力粘度。
所述的工业油脂可为石油经提取轻油后剩余的重油或渣油，其主要成分为芳烃及饱和烃，作为反应载体，作用是增容和提高本发明所述路用人造沥青在施工应用过程中高温下的流动性。
所述的无机填料可为轻质碳酸钙或重质碳酸钙，粉煤灰，其主要作用是在兼顾经济性的前提下，根据道路具体使用的环境条件和交通要求，调整本发明所述的路用人造沥青的动力粘度。
所述的橡胶再生活化剂可为2.2-二硫代双(6-叔丁基对甲酚)(通常称420)，其主要作用是软化、松散硫化状态的废橡胶结构。
所述的渗透剂可为2-羟基乙酸，其主要作用是提高硫化状态废橡胶粉的溶胀速度。
本发明所述路用人造沥青的制备方法为：在混合罐中先将废橡胶粉缓慢输入加热的工业油脂中，随即缓慢投入橡胶再生活化剂和渗透剂，进行混合溶胀，然后缓慢投入废塑料，融溶混合均匀后，再缓慢投入无机填料，继续混合均匀后，出罐灌装。
所述废橡胶粉，橡胶再生活化剂，渗透剂溶于工业油脂的温度可为150～190℃，混合溶胀时间为20～60min。
所述废塑料，无机填料的投入温度可为170～220℃，融溶混合时间为20～40min。
本发明具有如下突出优点和积极效果
1、配方与工艺合理，利用大量存在的橡胶、塑料类高分子废料和工业油脂作主要原料，通过合理的制作工艺和有效反应，促使硫化状态的废橡胶粉在高温下受渗透剂、橡胶再生活化剂的协同作用，在工业油脂中充分溶胀、软化而松散，通过外力的辅助，均匀地溶入工业油脂中，并与相继投入融化的废塑料和无机填料均匀混合，形成体系均一的路用人造沥青，作为粘结料替代石油沥青用于道路的新建和维修，一方面节约了大量不可再生的石油资源，另一方面回收利用了难以降解、严重危害生态环境的废弃物。
2、根据橡胶和塑料的固有技术特征，按产品使用场合的气候条件、交通条件、地理条件、道路等级和结构类型的不同要求，可以通过调整配合比，分别获得具有不同技术特点和路用性能指标的人造沥青，达到在各种使用条件下均能延长道路使用寿命的目的。
3、制备过程中由于部分轻质油分挥发所产生的少量烟气可引入加热锅炉进风口在炉膛中被烧掉，无其他废气、废液、固体废物产生。
                   具体实施方式
以下将本发明3个实施例的具体配比和制备方法列表如下，以进一步说明本发明的优异性能。但本发明不局限于下述实施例，在实际应用时，可根据不同性能要求及使用场合，选择下述实施例中的不同配比，或除下述各实施例以外的不同配比，但均不以任何形式限制本发明的范围。
  序号   原材料配比(重量％) 制备方法
  名称   配比
  实施例1   废胶粉   25   在混合罐中投入工业油脂400kg，达到设定温度160～170℃，开启搅拌机，缓慢投入废橡胶粉250kg，随即投入橡胶再生活化剂0.7kg和渗透剂0.7kg，待废橡胶粉与油脂溶混均匀，升温至190～200℃，缓慢投入废塑料250kg，熔融后投入无机填料98.6kg，继续搅拌混合30min，打开出料阀经研磨灌装。
  废塑料   25
  工业油脂   40
  无机填料   9.86
  再生活化剂   0.07
  渗透剂   0.07
  实施例2   废胶粉   30   在混合罐中投入工业油脂450kg，达到设定温度165～175℃，开启搅拌机，缓慢投入废橡胶粉300kg，随即投入橡胶再生活化剂1kg和渗透剂1kg，待废橡胶粉与油脂溶混均匀，升温至180～190℃，缓慢投入废塑料100kg，熔融后投入无机填料148kg，继续搅拌混合25min，打开出料阀经研磨灌装。
  废塑料   10
  工业油脂   45
无机填料 14.8
  再生活化剂   0.1
  渗透剂   0.1
实施例3   废胶粉   40   在混合罐中投入工业油脂500kg，达到设定温度170～180℃，开启搅拌机，缓慢投入废橡胶粉400kg，随即投入橡胶再生活化剂1.2kg和渗透剂1.2kg，待废橡胶粉与油脂溶混均匀，升温至175～185℃，缓慢投入废塑料50kg，熔融后投入无机填料47.6kg，继续搅拌20min，打开出料阀，直接灌装。
  废塑料   5
  工业油脂   50
  无机填料   4.76
  再生活化剂   0.12
  渗透剂   0.12
由上述实施例制得的路用人造沥青的技术经济指标如下：
  技术指标
  指标名称   单位   实施例1   实施例2   实施例3
  软化点(环球法)   ℃   96   84   73
  延度(5℃)   cm   32   42   56
  回弹率   ％   80   86   92
  动力粘度(60℃)   Pa.s   43500   21050   32600
  与水泥混凝土的粘结强度   Mpa   0.70   0.80   0.55
  单位成本   元/吨   2586.8   2358.4   2502.8

Claims (10)

1、一种路用人造沥青，其特征在于包括废橡胶粉，废塑料，工业油脂，无机填料，橡胶再生活化剂，渗透剂，各组分的组成按重量百分比分别为：废橡胶粉30～50％，废塑料2～30％，工业油脂30～60％，无机填料0～30％，橡胶再生活化剂0.05～0.15％，渗透剂0.05～0.15％，各组份的重量百分比总和为100％。
2、按权利要求1所述的路用人造沥青，其特征在于所述的废橡胶粉为轮胎或其他橡胶制品废弃物除去骨架材料后经粉碎而成的粉状物。
3、按权利要求1所述的路用人造沥青，其特征在于所述的废塑料为聚乙烯，聚丙烯，聚苯乙烯，聚氯乙烯废弃物的任一种或一种以上的混合物。
4、按权利要求1所述的路用人造沥青，其特征在于所述的工业油脂为石油经提取轻油后剩余的重油或渣油。
5、按权利要求1所述的路用人造沥青，其特征在于所述的无机填料为轻质碳酸钙或重质碳酸钙，粉煤灰。
6、按权利要求1所述的路用人造沥青，其特征在于所述的橡胶再生活化剂为2.2-二硫代双(6-叔丁基对甲酚)。
7、按权利要求1所述的路用人造沥青，其特征在于所述的渗透剂为2-羟基乙酸。
8、一种路用人造沥青的制备方法，其特征在于在混合罐中先将废橡胶粉缓慢输入加热的工业油脂中，随即缓慢投入橡胶再生活化剂和渗透剂，进行混合溶胀，然后缓慢投入废塑料，融溶混合均匀后，再缓慢投入无机填料，继续混合均匀后，出罐灌装。
9、按权利要求8所述路用人造沥青的制备方法，其特征在于所述废橡胶粉，橡胶再生活化剂，渗透剂溶于工业油脂的温度为150～190℃，混合溶胀时间为20～60min。
10、按权利要求8所述路用人造沥青的制备方法，其特征在于所述废塑料，无机填料的投入温度为170～220℃，融溶混合时间为20～40min。
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