CN101445611A - 复合橡胶改性沥青制备方法 - Google Patents
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Abstract
复合橡胶改性沥青制备方法属于沥青改性技术领域。本发明制备工艺简单方便,采用橡胶粉添加相容剂,胶粉含量>20%。首先将基质沥青加工均匀,加工温度范围为160-195℃。待基质沥青温度达到加工温度后,将称量好的胶粉、添加剂按一定比例陆续倒入沥青器皿中。选取合适的剪切速度进行加工30-50min,搅拌至不沉淀、不离析、颜色均匀为止,采用涂纸法判断剪切是否均匀。剪切均匀后放入160℃烘箱内养护30-60min后进行表观观察和指标检测。制备的改性沥青性能超过交通部颁发的《公路改性沥青路面施工技术规范》,改性沥青技术指标达到SBS类C级水平且产品价格低廉,制备工艺简单,有利于推广使用。
Description
技术领域:本发明属于沥青改性技术领域
背景技术:石油沥青作为石油加工工业的副产品,具有许多优良的性能,目前现已成为公路、机场、建筑等领域中的主要辅筑和防水材料。但由于沥青自身的原因也存在一系列不足,如高温时变软、低温变脆,耐老化、耐疲劳等性能均不好,因此,国外发达国家相继开展了对沥青的改性研究,其中聚合物改性沥青,由于明显降低沥青的温度敏感性,提高弹性、韧性、粘性、耐疲劳和老化等一系列性能,自上个世纪中叶以来聚合物改性沥青已成为重要的品种,在八十年代以后得到大规模生产和应用。
早在上个世纪六十年代国外发达国家就已经开始研究和应用,Charles Mcdonald最早开始使用废旧橡胶改性沥青,用于道路修补之用,称之为沥青橡胶asphalt-rubber AR。橡胶沥青技术是沥青改性技术的一种,它有许多优越的性能。在国际上,特别是二十世纪九十年代以来,技术日趋成熟,得到了广泛的应用。这期间有关橡胶改性沥青国内外的相关专利很多,如:US1,168230,1981811,2645817,3880807,4161464,5095040,5704971,5851276,5604277,5936015,6387965,WO9414896,wo9728220;CN1052713,1068835,1229105,1347960等等。由于它在环境保护,解决废轮胎固体污染方面的特殊作用,因而在沥青改性的各种方法中占据主要的地位,正处于方兴未艾的势态。我国在十几年来沥青改性技术应用发展的过程中,主要采用SBS、SBR、PE、EVA等方法,但是,由于缺少合适的和技术,橡胶沥青技术没有得到预期发展。
胶粉为化学交联的橡胶,通过化学键生成三维空间网络,并含有炭黑及各种添加剂,十分复杂,比一般常用的橡胶(如SBR、NA、BR等)、塑料(PE、PP、EVA等)和热塑性弹性体SBS等线型聚合物更难在沥青中溶胀溶解,由此导致橡胶改性沥青的贮存稳定性很差,改性沥青效果有限,因此,改性的关键问题是首先使胶粉有效地降解,以便能均匀稳定地分散在沥青中。国外近年来专利提出一下主要几种方法和工艺使胶粉降解:
(1)将胶粉与有机溶剂或芳烃油在较高温下(150~300℃)搅拌使降解(专利6,387,965);及最近提出的将胶粉与轻质沥青在高温(300℃)下加热精馏使胶粉降解。
(2)在高温下通入空气和加入助剂,利用空气中的氧气和助剂氧化降解胶粉。
(3)将胶粉与过氧化氢混合,利用其强氧化性,使胶粉降解(专利5,704,971,5,851,276)。这些方法都存在着价格高、工艺复杂、胶粉降解的同时,沥青性能也发生劣化的缺点。
(4)将较高含量胶粉加入到沥青中,经高速剪切和高温混合制备高浓度橡胶改性沥青,可得到降解的贮存稳定的橡胶改性沥青(专利wo9414896,wo9728220)。这一方法简便有效,解决了胶粉降解和分散问题,但专利只是对橡胶改性沥青的制备和稳定性进行了研究,而对改性沥青的使用性能并未进一步研究。
发明内容本发明提供了一种改性沥青及其制备方法。制备的改性沥青具有贮存稳定、性能优良,而且制备工艺简单,价格低廉。
试验依据:《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTJ052-2000
《沥青路面施工技术规范》JTG F40-2004
加工工艺如下:
(1)所有改性沥青加工均采用剪切机加工,加工温度范围为160-195℃。
(2)待基质沥青温度达到加工温度后,将称量好的胶粉、添加剂按一定比例陆续倒入沥青器皿中。
(3)选取合适的剪切速度进行加工30-50min,搅拌至不沉淀、不离析、颜色均匀为止,采用涂纸法判断剪切是否均匀。
(4)剪切均匀后放入160℃烘箱内养护30-60min后进行表观观察和指标检测。
改性材料选择目前常用的橡胶粉作为主要的材料,添加剂采用硫稳定剂和橡胶油。
橡胶粉主要是废弃轮胎生产的,轮胎包括轿车、公共汽车、农用车、载重卡车等车辆轮胎。
橡胶粉为常温法、常温湿法或常温助剂法、低温冷冻法生产的及活化胶粉,尺寸为20~100目。
本发明建立在试验基础上,主要配比设计见下表。
表1 无外加剂配合比试验
表2 添加SBR配比试验
表3 添加外加剂配比试验
Claims (5)
1.复合橡胶改性沥青制备方法其特征在于该制备方法简单方便。
2.根究权利要求1其制备步骤是:
(1)将基质沥青加工均匀,加工温度范围为160-195℃。
(2)待基质沥青温度达到加工温度后,将称量好的胶粉(含量10-60%)、添加剂(含量0-20%)按比例陆续倒入沥青器皿中。
(3)选取合适的剪切速度进行加工30-50min,搅拌至不沉淀、不离析、颜色均匀为止,采用涂纸法判断剪切是否均匀。
(4)剪切均匀后放入160℃烘箱内养护30-60min后进行表观观察和指标检测。
3.根据权利要求1所述的复合橡胶改性沥青的制备方法,其特征在于,将基质沥青加热到160-195℃熔化,用沥青稀释至胶粉浓度为1~25%,同时加入1~10%的添加剂,在温度160~195℃下,搅拌0.5~3小时后,到复合橡胶改性沥青。
4.根据权利要求1所述的复合橡胶改性沥青的制备方法,其特征在于,胶粉为常温法、常温湿法或常温助剂法、低温冷冻法或常温助剂法生产的及活化胶粉,尺寸为20~100目。
5.根据权利要求1所述的复合橡胶改性沥青的制备方法,其特征在于,添加剂为硫稳定剂和橡胶油,加入量为0~20%。
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CN104177845A (zh) * | 2013-05-21 | 2014-12-03 | 佛山高富中石油燃料沥青有限责任公司 | Sbs改性沥青及其制备方法 |
CN108219487A (zh) * | 2017-12-30 | 2018-06-29 | 中铁十八局集团第五工程有限公司 | 一种胶粉改性沥青及其制备方法 |
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2008
- 2008-12-05 CN CNA200810182750XA patent/CN101445611A/zh active Pending
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