CN101747636A - 复合改性沥青制备装置及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种复合改性沥青制备装置及制备方法。本发明是温度控制器连接加热器，加热器置于安全防爆保温箱内，速度控制器连接高温搅拌器，高温搅拌器下部放置于加热器内，冷凝管一端用玻璃管连接到安全防爆保温箱，另一端连接到收集瓶。本发明解决了现有技术存在的普通改性沥青、反应挤出机进行制备的的各自缺陷。本发明能使纳米粒子、聚合物在沥青中充分分散均匀，使所加工的改性沥青达到交通部《公路沥青路面施工技术规范》技术要求，简化了制备聚合物基纳米复合改性沥青的复杂程序，同时可减少改性沥青制备过程中的有毒物质对环境的污染，复合改性沥青软化点略高于高速剪切法制备的复合改性沥青，低温延度提高幅度很大。
Description
技术领域
本发明涉及一种装置，特别涉及一种复合改性沥青制备装置及制备方法。
背景技术
目前，制备聚合物基纳米复合材料主要方法有插层复合法、原位聚合法、溶胶-凝胶法、超声波法、共混法以及化学分散剂添加法等，这些方法涉及的仪器设备与工艺都比较繁杂，且用于改性沥青的生产成本比较高昂。普通改性沥青的生产就是将改性剂与沥青均匀的混溶到一起的过程，通常采用的是高速剪切机和胶体磨。
在本发明之前，普通改性沥青的生产就是将改性剂与沥青均匀的混溶到一起的过程，通常采用的是高速剪切机和胶体磨。聚合物基纳米复合材料已有采用反应挤出机进行制备的，但反应挤出技术是一个十分复杂的过程，影响结果的因素繁多，具有不稳定性，且制备方法复杂。聚合物基纳米复合改性沥青一般是采用化学试剂辅以搅拌机及干燥箱等进行制备，很容易对空气造成污染。
发明内容
本发明的目的就在于克服上述缺陷，设计、研制一种复合改性沥青制备装置及制备方法。
本发明的技术方案是：
复合改性沥青制备装置，其主要技术特征在于温度控制器连接加热器，加热器置于安全防爆保温箱内，速度控制器连接高温搅拌器，高温搅拌器下部放置于加热器内，冷凝管一端用玻璃管连接到安全防爆保温箱，另一端连接到收集瓶。
本发明的另一技术方案是：
复合改性沥青制备装置的制备方法，其主要技术步骤为：
(1)将加热器设置在安全防爆保温箱内；将溶剂苯、纳米ZnO和SBS放入加热器中；
(2)开启高温搅拌器，高温搅拌器在加热器内搅拌；
(3)调节温度控制器，使安全防爆保温箱内的加热器温度升至80～85℃；
(4)恒温保持，调节温度控制器的温度至160～170℃，迅速将烘箱中热好的液体状基质沥青倒入加热器中，关好安全防爆保温箱的门；
(5)通过速度控制器调节高温搅拌器的转速，恒温160～170℃条件下，搅拌；
(6)关闭温度控制器、速度控制器，将加热器中的改性沥青倒出，即为纳米ZnO/SBS复合改性沥青。
本发明的优点和效果在于能使纳米粒子、聚合物在沥青中充分分散均匀，使所加工的改性沥青达到交通部《公路沥青路面施工技术规范》技术要求，简化了制备聚合物基纳米复合改性沥青的复杂程序，同时可减少改性沥青制备过程中的有毒物质对环境的污染。
本发明的其他优点和效果将在下面继续说明。
附图说明
图1--本发明结构原理示意图。
图2--本发明中纳米ZnO/SBS复合改性沥青试验数据对比示意图。
具体实施方式
如图1所示：
加热器1有内、外层，温度控制器2的检测头3设置在加热器1的内、外层的空间中；高温搅拌器4固定在架子5上，与速度控制器6相连接，下端置于加热器1内；加热器1置于安全防爆保温箱7内；温度控制器2、速度控制器6置于安全防爆保温箱7外侧；冷凝管8一端用玻璃管9连接到安全防爆保温箱7的开孔处，另一端连接到收集瓶10。
将加热器1放在安全防爆保温箱7内不但能够防止由于加热器1过热发生爆炸，还能保持一个良好的温度环境，减少制备过程中外部温差的影响。检测头3用于感应加热器1的温度。架子5不仅可以固定高温搅拌器4，还能调节高温搅拌器4的高度。玻璃管9可以有效防止溶剂苯的腐蚀，收集瓶10用来收集挥发出来的溶剂苯(有毒液体)。
制备复合改性沥青的过程：
第一步，先将溶剂苯、纳米ZnO和SBS放入加热器1中；
第二步，开启高温搅拌器4，调节速度控制器6的转速调节开关，选择低速；
第三步，30min后，将温度控制器2的温度设定为80～85℃，升温至80～85℃，关好安全防爆保温箱7的门；
第四步，恒温1h后，将温度控制器2的温度设为160～170℃，迅速将烘箱(图中未画出，省略)中热好的基质沥青倒入加热器1中，关好安全防爆保温箱6的门；
第五步，调节速度控制器6的转速调节开关，选择中速，恒温160～170℃条件下，搅拌2.5h；
第六步，关闭速度控制器6、温度控制器2的电源开关，将加热器1中的改性沥青倒出，即为纳米ZnO/SBS复合改性沥青。
第七步，通过玻璃管9、冷凝管8，回收有毒溶液至收集瓶10中。
如图2所示：
为采用高速剪切机和本发明装置制备成的纳米ZnO/SBS复合改性沥青技术性能试验部分数据对比示意图，其中改性剂的掺量5％均为改性剂质量与改性沥青质量的百分比。从中数据可以看出，同样的材料和改性剂掺量，采用本装置制备的复合改性沥青软化点略高于高速剪切法制备的复合改性沥青，低温延度提高幅度很大，说明本装置的制备方法能够大幅度改善改性沥青的低温性能。
Claims (3)
1.复合改性沥青制备装置，其特征在于温度控制器连接加热器，加热器置于安全防爆保温箱内，速度控制器连接高温搅拌器，高温搅拌器下部放置于加热器内，冷凝管一端用玻璃管连接到安全防爆保温箱，另一端连接到收集瓶。
2.根据权利要求1所述的复合改性沥青制备装置，其特征在于加热器具有内、外层，温度控制器的检测头设置在加热器内、外层的空间中。
3.根据权利要求1所述的复合改性沥青的制备方法，其步骤为：
(1)将加热器设置在安全防爆保温箱内；将溶剂苯、纳米ZnO和SBS放入加热器中；
(2)开启高温搅拌器，高温搅拌器在加热器内搅拌；
(3)调节温度控制器，使安全防爆保温箱内的加热器温度升至80～85℃；
(4)恒温保持，调节温度控制器的温度至160～170℃，迅速将烘箱中热好的液体状基质沥青倒入加热器中，关好安全防爆保温箱的门；
(5)通过速度控制器调节高温搅拌器的转速，恒温160～170℃条件下，搅拌；
(6)关闭温度控制器、速度控制器，将加热器中的改性沥青倒出，即为纳米ZnO/SBS复合改性沥青。
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