CN101638465A - 一种用于水泥基材料的橡胶粉改性方法 - Google Patents
一种用于水泥基材料的橡胶粉改性方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101638465A CN101638465A CN200910066008A CN200910066008A CN101638465A CN 101638465 A CN101638465 A CN 101638465A CN 200910066008 A CN200910066008 A CN 200910066008A CN 200910066008 A CN200910066008 A CN 200910066008A CN 101638465 A CN101638465 A CN 101638465A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- rubber powder
- vinylformic acid
- sprinkled
- dissolved
- treatment
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Abstract
本发明公开了一种用于水泥基材料的废旧橡胶粉改性方法，具体技术方案是：先将丙烯酸配制成乙醇溶液，再将平均分子量为1000的聚乙二醇加入所述的丙烯酸－乙醇溶液中，撒在橡胶粉表面，再将作为催化剂过硫酸钾配制成水溶液，撒在橡胶粉表面。在搅拌机中充分搅拌分钟，然后在80℃～90℃进行加热反应1小时，得改性橡胶粉。本发明的优点：1.工艺简单，处理温度低，处理时间短；2.处理所需原料为常用化工原料，价格便宜，处理成本低；3.处理所需设备为普通加热设备，无特殊要求。
Description
(一)技术领域
本发明涉及一种橡胶粉的表面改性方法，改性后的橡胶粉用于改善水泥基材料的性能。
(二)背景技术
废旧橡胶是固体工业废弃物的一种，随着橡胶工业及汽车工业的发展，大量的废旧轮胎、橡胶制品及其边角废料不断增多。这些轮胎对环境造成了巨大的威胁，因此废旧轮胎的处理已经成为严重的社会问题。据中国混凝土与水泥制品网统计数据，2007年全国商品混凝土产量为22616万立方米，如果每条废旧轮胎可以生产10Kg橡胶颗粒，每立方米混凝土添加5Kg橡胶颗粒，则足以处理掉所有的废旧轮胎。国际上于20世纪90年代已经开始研究废旧橡胶在水泥制品中的应用，发现在混凝土中掺加橡胶粉可以解决混凝土脆性缺点，并且具有轻质、弹性减震、降噪隔音、透气透水、延性和韧性好等优点，也存在着显著降低混凝土的抗折抗压性能的缺点。其主要原因是橡胶颗粒与水泥基体相容性差，通过橡胶表面改性，可以减缓混凝土的强度降低。
橡胶内部分子结构是一种交联网状结构，长链烯烃通过硫桥交联在一起，而聚合物分子链又通过物理和化学键吸附在主要补强成分炭黑表面。在废旧轮胎破碎过程中，立体分子链必然被破坏，橡胶粉表面必然存在着断裂的分子链、硫桥键，裸露的炭黑、惰性填料等。这些活性点由于在加工过程中吸附气体或杂质而失去活性，所以所制得的橡胶粉末表面通常为惰性的。
目前应用于水泥基材料的橡胶粉改性方法主要有用水洗、超声水洗、四氯化碳、NaOH饱和溶液等方法清洗橡胶粉表面和通过化学方法使橡胶粉表面结合上亲水性的极性基团，如羧基、羟基、磺酸基等化学改性方法。
N.Segre在“Use of tire rubber particles as addition to cement paste”(Cement and Concrete Research，2000，30(9)1421~1425)中将橡胶粉末浸泡在饱和NaOH溶液中，搅拌20分钟，水洗过滤干燥，试样的挠曲强度，断裂能都有一定提高，但抗压强度较未处理橡胶粉试样没有较大改善。
王亚明等在“废胶粉的改性及其在砂浆中的应用”(化工进展，2006，25(7)：820-824，836)中使用了一种含有磺酸基和羟基的改性剂对橡胶粉进行处理，其处理方法为在装有冷凝管、搅拌器的三口烧瓶中依序加入计量的胶粉(RP)、改性单体、水和引发剂，加热搅拌，在一定的温度和pH值下反应4h，过滤、洗涤、烘干、研磨，得改性胶粉。试验结果发现，当橡胶粉掺入量为水泥重量的3％和7％时，处理后的橡胶粉能够改善砂浆的流动性，而且试块抗压强度与不掺橡胶粉的空白砂浆试块相当，抗折强度甚至有一定提高。本方法工艺复杂，应用困难。
(三)发明内容
本发明的目的是用丙烯酸、聚乙二醇为原料，开发一种用于水泥基材料的橡胶粉改性方法，该方法处理条件温和，工艺简单。
本发明的具体技术方案如下：
先将丙烯酸配制成乙醇溶液，将平均分子量为1000的聚乙二醇加入所述的丙烯酸-乙醇溶液中，撒在橡胶粉表面，再将作为催化剂过硫酸钾配制成水溶液，撒在橡胶粉表面，在搅拌机中充分搅拌数分钟，然后在80℃～90℃进行加热反应1小时左右，得改性橡胶粉。
上述处理方法中各原料的配比如下：
丙烯酸的用量为橡胶粉质量的1wt％～3wt％，丙烯酸的乙醇溶液质量比浓度为10wt％～25wt％，聚乙二醇用量为丙烯酸量的50wt％～80wt％；催化剂过硫酸钾用量为丙烯酸量的3wt％～5wt％；过硫酸钾水溶液浓度为5wt％～15wt％。
本发明的优点
1、工艺简单，处理温度低，处理时间短；
2、处理所需原料为常用化工原料，价格便宜，处理成本低；
3、处理所需设备为普通加热设备，无特殊要求。
(四)具体实施方式
实施例1：
将10.0g丙烯酸溶解在90.0g乙醇中，然后加入5.0g平均分子量为1000的聚乙二醇，溶解后将溶液洒在1000g橡胶粉上，将0.3g过硫酸钾溶解在5.7g水中，洒在所述橡胶粉上，在搅拌机中进行充分搅拌10分钟，将搅拌均匀的橡胶粉放入加热器中，在80℃下加热反应1小时，既得改性橡胶粉。
实施例2：
将30.0g丙烯酸溶解在120.0g乙醇中，然后加入15.0g平均分子量为1000的聚乙二醇，溶解后将溶液洒在1000g橡胶粉上，将0.9g过硫酸钾溶解在5.1g水中，洒在以上橡胶粉上，在搅拌机中进行充分搅拌10分钟，将搅拌均匀的橡胶粉放入加热器中，在80℃下加热反应1小时，既得改性橡胶粉。
实施例3：
将10.0g丙烯酸溶解在40.0g乙醇中，然后加入8.0g平均分子量为1000的聚乙二醇，溶解后将溶液洒在1000g橡胶粉上，将0.3g过硫酸钾溶解在2.7g水中，洒在以上橡胶粉上，在搅拌机中进行充分搅拌10分钟，将搅拌均匀的橡胶粉放入加热器中，在80℃下加热反应1小时，既得改性橡胶粉。
实施例4：
将30.0g丙烯酸溶解在270.0g乙醇中，然后加入24.0g平均分子量为1000的聚乙二醇，溶解后将溶液洒在1000g橡胶粉上，将0.9g过硫酸钾溶解在5.1g水中，洒在以上橡胶粉上，在搅拌机中进行充分搅拌10分钟，将搅拌均匀的橡胶粉放入加热器中，在80℃下加热反应1小时，既得改性橡胶粉。
实施例5：
将10.0g丙烯酸溶解在40.0g乙醇中，然后加入5.0g平均分子量为1000的聚乙二醇，溶解后将溶液洒在1000g橡胶粉上，将0.5g过硫酸钾溶解在4.5g水中，洒在以上橡胶粉上，在搅拌机中进行充分搅拌10分钟，将搅拌均匀的橡胶粉放入加热器中，在80℃下加热反应1小时，既得改性橡胶粉。
实施例6：
将10.0g丙烯酸溶解在90.0g乙醇中，然后加入8.0g平均分子量为1000的聚乙二醇，溶解后将溶液洒在1000g橡胶粉上，将0.5g过硫酸钾溶解在4.5g水中，洒在以上橡胶粉上，在搅拌机中进行充分搅拌10分钟，将搅拌均匀的橡胶粉放入加热器中，在80℃下加热反应1小时，既得改性橡胶粉。
实施例7：
将30.0g丙烯酸溶解在120.0g乙醇中，然后加入15.0g平均分子量为1000的聚乙二醇，溶解后将溶液洒在1000g橡胶粉上，将1.5g过硫酸钾溶解在13.5g水中，洒在以上橡胶粉上，在搅拌机中进行充分搅拌10分钟，将搅拌均匀的橡胶粉放入加热器中，在80℃下加热反应1小时，既得改性橡胶粉。
实施例8：
将30.0g丙烯酸溶解在120.0g乙醇中，然后加入24.0g平均分子量为1000的聚乙二醇，溶解后将溶液洒在1000g橡胶粉上，将1.5g过硫酸钾溶解在13.5g水中，洒在以上橡胶粉上，在搅拌机中进行充分搅拌10分钟，将搅拌均匀的橡胶粉放入加热器中，在80℃下加热反应1小时，既得改性橡胶粉。
实施例9：
将10.0g丙烯酸溶解在90.0g乙醇中，然后加入5.0g平均分子量为1000的聚乙二醇，溶解后将溶液洒在1000g橡胶粉上，将0.3g过硫酸钾溶解在2.7g水中，洒在以上橡胶粉上，在搅拌机中进行充分搅拌10分钟，将搅拌均匀的橡胶粉放入加热器中，在90℃下加热反应1小时，既得改性橡胶粉。
实施例10：
将30.0g丙烯酸溶解在120.0g乙醇中，然后加入15.0g平均分子量为1000的聚乙二醇，溶解后将溶液洒在1000g橡胶粉上，将0.9g过硫酸钾溶解在5.1g水中，洒在以上橡胶粉上，在搅拌机中进行充分搅拌10分钟，将搅拌均匀的橡胶粉放入加热器中，在90℃下加热反应1小时，既得改性橡胶粉。
实施例11：
将10.0g丙烯酸溶解在40.0g乙醇中，然后加入8.0g平均分子量为1000的聚乙二醇，溶解后将溶液洒在1000g橡胶粉上，将0.3g过硫酸钾溶解在2.7g水中，洒在以上橡胶粉上，在搅拌机中进行充分搅拌10分钟，将搅拌均匀的橡胶粉放入加热器中，在90℃下加热反应1小时，既得改性橡胶粉。
实施例12：
将30.0g丙烯酸溶解在120.0g乙醇中，然后加入24.0g平均分子量为1000的聚乙二醇，溶解后将溶液洒在1000g橡胶粉上，将0.9g过硫酸钾溶解在5.1g水中，洒在以上橡胶粉上，在搅拌机中进行充分搅拌10分钟，将搅拌均匀的橡胶粉放入加热器中，在90℃下加热反应1小时，既得改性橡胶粉。
实施例13：
将10.0g丙烯酸溶解在40.0g乙醇中，然后加入5.0g平均分子量为1000的聚乙二醇，溶解后将溶液洒在1000g橡胶粉上，将0.5g过硫酸钾溶解在4.5g水中，洒在以上橡胶粉上，在搅拌机中进行充分搅拌10分钟，将搅拌均匀的橡胶粉放入加热器中，在90℃下加热反应1小时，既得改性橡胶粉。
实施例14：
将10.0g丙烯酸溶解在40.0g乙醇中，然后加入8.0g平均分子量为1000的聚乙二醇，溶解后将溶液洒在1000g橡胶粉上，将0.5g过硫酸钾溶解在4.5g水中，洒在以上橡胶粉上，在搅拌机中进行充分搅拌10分钟，将搅拌均匀的橡胶粉放入加热器中，在90℃下加热反应1小时，既得改性橡胶粉。
实施例15：
将30.0g丙烯酸溶解在120.0g乙醇中，然后加入15.0g平均分子量为1000的聚乙二醇，溶解后将溶液洒在1000g橡胶粉上，将1.5g过硫酸钾溶解在13.5g水中，洒在以上橡胶粉上，在搅拌机中进行充分搅拌10分钟，将搅拌均匀的橡胶粉放入加热器中，在90℃下加热反应1小时，既得改性橡胶粉。
实施例16：
将30.0g丙烯酸溶解在120.0g乙醇中，然后加入24.0g平均分子量为1000的聚乙二醇，溶解后将溶液洒在1000g橡胶粉上，将1.5g过硫酸钾溶解在13.5g水中，洒在以上橡胶粉上，在搅拌机中进行充分搅拌10分钟，将搅拌均匀的橡胶粉放入加热器中，在90℃下加热反应1小时，既得改性橡胶粉。
实施例17：
由实施例1到实施例16所制得的改性橡胶粉，按表1所示配合比掺入混凝土中，按照JTG E30-2005测试混凝土28天强度，结果如表2所示，掺入未改性橡胶粉混凝土试样作为对比试样，强度为49.5MPa，经改性处理后，与对比试样相比，28天强度最低提高32.7％，最高提高41.6％。
表1
| 原料 | 水泥 | 水 | 石子 | 砂子 | 橡胶粉 |
| 用量/kg/m3 | 337.6 | 135.0 | 1371.2 | 516.2 | 30.68 |
表2
| 实例编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 28天强度/MPa | 65.7 | 67.2 | 68.0 | 66.5 | 67.4 | 68.0 | 69.8 | 67.8 |
| 对比试样强度 | 49.5 | 49.5 | 49.5 | 49.5 | 49.5 | 49.5 | 49.5 | 49.5 |
| 提高百分比 | 32.7％ | 35.8％ | 37.4％ | 34.3％ | 36.2％ | 37.4％ | 41.0％ | 37.0％ |
| 实例编号 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 |
| 28天强度/MPa | 66.9 | 70.1 | 69.1 | 68.9 | 67.0 | 69.9 | 70.0 | 65.9 |
| 对比试样强度 | 49.5 | 49.5 | 49.5 | 49.5 | 49.5 | 49.5 | 49.5 | 49.5 |
| 提高百分比 | 35.2％ | 41.6％ | 39.6％ | 39.2％ | 35.4％ | 41.2％ | 41.4％ | 33.1％ |
Claims (7)
1.一种用于水泥基材料的橡胶粉改性方法，其特征是包括下列步骤：
先将丙烯酸配制成乙醇溶液，将平均分子量为1000的聚乙二醇加入所述的丙烯酸-乙醇溶液中，撒在橡胶粉表面，再将作为催化剂过硫酸钾配制成水溶液，撒在橡胶粉表面，在搅拌机中充分搅拌，然后在一定温度下进行加热反应一段时间，得改性橡胶粉。
2.根据权利要求1所述橡胶粉改性方法，其特征在于丙烯酸用量为橡胶粉质量的1wt％～3wt％。
3.根据权利要求1所述橡胶粉改性方法，其特征在于丙烯酸配制的乙醇溶液浓度为10wt～25wt％。
4.根据权利要求1所述橡胶粉改性方法，其特征在于聚乙二醇用量为丙烯酸量的50wt％～80wt％。
5.根据权利要求1所述橡胶粉改性方法，其特征在于催化剂过硫酸钾用量为丙烯酸用量的3wt％～5wt％。
6.根据权利要求1所述橡胶粉改性方法，其特征在于过硫酸钾水溶液浓度为5wt～15wt％。
7.根据权利要求1所述橡胶粉改性方法，其特征在于加热反应温度为80℃～90℃，反应时间在1小时左右。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200910066008A CN101638465A (zh) | 2009-09-01 | 2009-09-01 | 一种用于水泥基材料的橡胶粉改性方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200910066008A CN101638465A (zh) | 2009-09-01 | 2009-09-01 | 一种用于水泥基材料的橡胶粉改性方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101638465A true CN101638465A (zh) | 2010-02-03 |
Family
ID=41613659
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN200910066008A Pending CN101638465A (zh) | 2009-09-01 | 2009-09-01 | 一种用于水泥基材料的橡胶粉改性方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101638465A (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI492914B (zh) * | 2012-10-01 | 2015-07-21 | Chun Well Industry Co Ltd | 利用廢橡膠輪胎製作橡膠混凝土、製法與系統 |
| CN105277405A (zh) * | 2015-10-13 | 2016-01-27 | 中国地质大学（武汉） | 用于模拟原岩孔隙特征的水泥试样的制作方法 |
| CN106045358A (zh) * | 2014-02-14 | 2016-10-26 | 四川金摩尔环保新材料有限责任公司 | 一种增强废旧橡胶颗粒与水泥相容性粘接性的方法 |
| CN106082742A (zh) * | 2016-06-16 | 2016-11-09 | 四川金摩尔环保新材料有限责任公司 | 一种水泥基粉及其在水泥混凝土的应用及其在公路建设上的应用 |
| CN108484035A (zh) * | 2018-04-03 | 2018-09-04 | 合肥宸翊商贸有限公司 | 具有自保温效果的轻质混凝土墙体的制备方法 |
| CN111635252A (zh) * | 2020-07-01 | 2020-09-08 | 台州四强新型建材有限公司 | 一种高强轻质保温混凝土及其制备方法 |
| CN114437395A (zh) * | 2022-01-11 | 2022-05-06 | 承德石油高等专科学校 | 一种表面亲水的废旧橡胶胶粉及其制备和应用方法 |
-
2009
- 2009-09-01 CN CN200910066008A patent/CN101638465A/zh active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI492914B (zh) * | 2012-10-01 | 2015-07-21 | Chun Well Industry Co Ltd | 利用廢橡膠輪胎製作橡膠混凝土、製法與系統 |
| CN106045358A (zh) * | 2014-02-14 | 2016-10-26 | 四川金摩尔环保新材料有限责任公司 | 一种增强废旧橡胶颗粒与水泥相容性粘接性的方法 |
| CN105277405A (zh) * | 2015-10-13 | 2016-01-27 | 中国地质大学（武汉） | 用于模拟原岩孔隙特征的水泥试样的制作方法 |
| CN105277405B (zh) * | 2015-10-13 | 2018-11-16 | 中国地质大学（武汉） | 用于模拟原岩孔隙特征的水泥试样的制作方法 |
| CN106082742A (zh) * | 2016-06-16 | 2016-11-09 | 四川金摩尔环保新材料有限责任公司 | 一种水泥基粉及其在水泥混凝土的应用及其在公路建设上的应用 |
| CN108484035A (zh) * | 2018-04-03 | 2018-09-04 | 合肥宸翊商贸有限公司 | 具有自保温效果的轻质混凝土墙体的制备方法 |
| CN111635252A (zh) * | 2020-07-01 | 2020-09-08 | 台州四强新型建材有限公司 | 一种高强轻质保温混凝土及其制备方法 |
| CN114437395A (zh) * | 2022-01-11 | 2022-05-06 | 承德石油高等专科学校 | 一种表面亲水的废旧橡胶胶粉及其制备和应用方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101638465A (zh) | 一种用于水泥基材料的橡胶粉改性方法 | |
| Thong et al. | Application of polyvinyl alcohol (PVA) in cement-based composite materials: A review of its engineering properties and microstructure behavior | |
| CN106496438B (zh) | 一种酰胺化氧化石墨烯改性聚羧酸减水剂及其制备方法 | |
| CN106007540A (zh) | 抗压抗折橡胶混凝土制品的制备方法 | |
| CN102351449B (zh) | 一种非离子型表面活性剂改性机制砂及其制备方法 | |
| CN110092613A (zh) | 一种绿色环保型混凝土及其生产工艺 | |
| CN105541212A (zh) | 一种复合材料增韧陶粒混凝土及其制备方法 | |
| CN109928684A (zh) | 混凝土及其制备工艺 | |
| CN109305792B (zh) | 一种土壤固化剂、制备方法以及土壤固化施工方法 | |
| Patil et al. | Granulated Blast-Furnace Slag (GGBS) based Geopolymer Concrete–Review | |
| CN105348398B (zh) | 一种保坍型改性麦芽糊精高效减水剂及其制备方法 | |
| Im et al. | Effects of malonic acid crosslinked starch for soil strength improvement | |
| Ding et al. | Dialdehyde sodium alginate bonded dicyandiamide for formaldehyde-free leather production with enhanced properties | |
| CN104609765A (zh) | 一种改性糖蜜废液的制备方法及水泥助磨剂 | |
| CN112679142A (zh) | 一种高强度环氧砂浆及其制备方法 | |
| CN109233847B (zh) | 软岩边坡土壤防护固化剂 | |
| JPH06321595A (ja) | 接着剤内包微粒子、それを含む組成物及び自己修復型材料 | |
| CN109251269B (zh) | 改性天然甲壳素生物基高性能聚羧酸减水剂的制备方法 | |
| CN105601827B (zh) | 一种具有超高减水性能的混凝土减水剂的制备方法 | |
| Ahmadi et al. | Effects of kcc-1/ag nanoparticles on the mechanical properties of concrete | |
| CN108689664A (zh) | 一种环保混凝土及其制备方法 | |
| CN110563351B (zh) | 一种提高氯离子结合率的水泥基材料及其制备方法 | |
| CN113135703A (zh) | 高强度再生混凝土及其制备方法 | |
| CN105503004B (zh) | 一种利用皮革固体废弃物制备减水剂的方法 | |
| CN110975900A (zh) | 一种酸激发锌渣基地质聚合物催化剂的制备方法及其应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20100203 |