CN101812234A - 一种废胶粉/废塑料/sbs复合改性沥青及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种废胶粉/废塑料/SBS复合改性沥青及其制备方法，其中废胶粉/废塑料/SBS复合改性沥青按质量百分比计其组份：基质沥青80～88％、废胶粉5～15％、废塑料1～5％、SBS1～3％、交联剂0～0.5％。该制备方法是将废塑料在120～150℃温度下加热溶解于基质沥青，然后升温至180～200℃，按配比加入废橡胶粉、SBS、交联剂，在简单搅拌条件下分散0.5～3.0小时，即制得废胶粉/废塑料/SBS复合改性沥青。本发明具有环保节能，成本低廉，设备简单，制备工艺易于实施等优点，具有良好的路用性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种废聚合物/SBS复合改性沥青及其制备方法，尤其涉及一种废胶粉/废塑料/SBS复合改性沥青及其制备方法。
背景技术
随着我国经济的发展，交通体系的逐步完善，公路沥青路面的建设规模逐渐扩大，特别是高等级公路建设里程的不断增加，对高质量公路沥青的需求量急剧增长。由于普通沥青含蜡量高，存在温度敏感性大、粘结力差、延伸度低等性能缺点，难以在高等级公路上使用；同时由于国民经济的发展带来交通量迅速增加，车辆载重量大幅度增加以及我国南北、冬夏温差大等因素，对沥青路面的质量提出了更高的要求。因此，对现有路用沥青的改性刻不容缓。
目前改性沥青多采用聚合物改性和废橡胶粉改性，且都具有较好的改性效果，其中聚合物改性沥青中又以SBS改性效果最好、应用最为广泛。然而上述两条主要途径在实际工程应用中，都存在一些问题，SBS改性途径成本过高，而废胶粉改性途径则废胶粉在基质沥青中溶胀溶解不完全、体系粘度高、施工困难、储运过程易发生离析等问题。
发明内容
针对上述技术存在的不足，本发明提供一种废胶粉/废塑料/SBS复合改性沥青及其生产工艺，既利于环保节能，又可降低生产成本，同时该废胶粉/废塑料/SBS复合改性沥青具有良好的路用性能。
为实现上述目的，本发明技术方案为：
一种废胶粉/废塑料/SBS复合改性沥青，按质量百分比计其组分为：基质沥青80～88％、废胶粉5～15％、废塑料1～5％、SBS1～3％、交联剂0～0.5％。
其中废胶粉粒径为60～120目；
所述的废塑料是废塑料PE、废塑料PP或废泡沫塑料PS，废塑料单一或组合使用；
所述的SBS是充油或非充油的线形或星形SBS，PS含量为10～40％；
所述的交联剂是硫磺、或硫磺与硬脂酸、氧化锌、秋兰姆类橡胶硫化促进剂配合使用。
一种废胶粉/废塑料/SBS复合改性沥青的制备方法包括如下步骤：
(1)将基质沥青加热至120～150℃，加入废塑料，混合搅拌使其溶解完全；
(2)将步骤(1)所得产物升温至180～200℃，加入废胶粉、SBS、交联剂，简单搅拌分散0.5～3.0小时，即制得废胶粉/废塑料/SBS复合改性沥青。
所述的废塑料先在120～150℃温度条件下溶解于基质沥青。
所述的简单搅拌分散的速度为100～300转/分钟。
本发明优点：首先，本发明利用废塑料易溶于基质沥青的性质使其与基质沥青混溶，既降低原料成本、改善基质沥青的性能，又可由于相似相容原理促进废胶粉和SBS在基质沥青中的溶胀和溶解；其次，废塑料为生活中常见的“白色污染”，废胶粉原料废旧轮胎是工业上急剧增加却难以回收处理的“黑色污染”，采用废塑料和废胶粉作为改性剂可同时回收利用两种废弃物，有利于环境保护和资源的综合利用，且原料来源广泛、价格低廉；再次，采用简单搅拌分散对生产设备的要求大大降低，使生产工艺简化，成本降低，适合工地实时生产；加入交联剂有利于提高改性沥青的综合性能。
具体实施方式
实施例1
(1)将84.0份沥青于120℃条件下加热熔化，加入3.5份废塑料PE，搅拌使其溶解分散于基质沥青；
(2)将步骤(1)所得产物升温至180℃，加入10.0份废胶粉、2.0份SBS、0.4份硫磺粉、0.1份二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)，以100转/分钟搅拌速度下搅拌分散1.5小时，即制得废胶粉/废塑料/SBS复合改性沥青。
实施例2
(1)将86.0份沥青于130℃条件下加热熔化，加入5.0份废塑料PP，搅拌使其溶解分散于基质沥青；
(2)将步骤(1)所得产物升温至191℃，加入7.6份废胶粉、1.0份SBS、0.2份硫磺粉、0.2份硬脂酸，以150转/分钟搅拌速度下搅拌分散2.0小时，即制得废胶粉/废塑料/SBS复合改性沥青。
实施例3
(1)将85.0份沥青于140℃条件下加热熔化，加入2.2份废泡沫塑料PS，搅拌使其溶解分散于基质沥青；
(2)将步骤(1)所得产物升温至186℃，加入9.5份废胶粉、3.0份SBS、0.3份硫磺粉，以200转/分钟搅拌速度下搅拌分散2.5小时，即制得废胶粉/废塑料/SBS复合改性沥青。
实施例4
(1)将82.0份沥青于135℃条件下加热熔化，加入2.0份废塑料PE和2.0份废泡沫塑料PS，搅拌使其溶解分散于基质沥青；
(2)将步骤(1)所得产物升温至200℃，加入12.0份废胶粉、1.5份SBS、0.5份硫磺粉，以250转/分钟搅拌速度下搅拌分散1.0小时，即制得废胶粉/废塑料/SBS复合改性沥青。
实施例5
(1)将80.0份沥青于145℃条件下加热熔化，加入2.5份废塑料PP和1.0废泡沫塑料PS，搅拌使其溶解分散于基质沥青；
(2)将步骤(1)所得产物升温至195℃，加入13.6份废胶粉、2.5份SBS、0.2份硫磺粉、0.2份氧化锌，以300转/分钟搅拌速度下搅拌分散3.0小时，即制得废胶粉/废塑料/SBS复合改性沥青。
对实施例1至实施例5所得的废胶粉/废塑料/SBS复合改性沥青，分别做了以下性能测试，其结果见下表：
| 软化点/℃ | 针入度/0.1mm | 延度/5℃cm | 离析软化点差/℃ | 粘度/Pa·s | |
| 实施例1 | 68.5 | 51.2 | 22.9 | 1.2 | 1.756 |
| 实施例2 | 66.0 | 48.8 | 21.6 | 1.4 | 1.532 |
| 实施例3 | 72.5 | 53.3 | 25.3 | 0.7 | 1.466 |
| 实施例4 | 74.0 | 49.6 | 23.1 | 1.2 | 1.423 |
| 实施例5 | 75.5 | 50.8 | 26.2 | 0.8 | 1.579 |
| JTG F40-2004 | ≥60 | ≥30≤60 | ≥20 | ≤2.5 | ≤3 |
对实施例4进行老化试验，其性能测试结果如下表所示：
| 老化后 | 实施例4 | JTG F40-2004 |
| 质量损失/％ | 0.56 | ≤1.0 |
| 延度/5℃，cm | 18.4 | ≤15 |
| 软化点/℃ | 72.5 | - |
| 针入度比/％ | 87 | ≥65 |
上述试验结果表明，本发明是一种废胶粉/废塑料/SBS复合改性沥青及其生产工艺，采用废塑料、废胶粉等对沥青进行改性，既利于环保节能，又可降低生产成本，同时该废胶粉/废塑料/SBS复合改性沥青具有良好的路用性能，适合我国南部中高温地区使用。
Claims (8)
1.一种废胶粉/废塑料/SBS复合改性沥青，其特征在于：按质量百分比计包括如下组分：基质沥青80～88％、废胶粉5～15％、废塑料1～5％、SBS1～3％、交联剂0～0.5％。
2.根据权利要求1所述的一种废胶粉/废塑料/SBS复合改性沥青，其特征在于，所述的废胶粉为常温法、常温湿法或低温冷冻法生产的废旧轮胎胶粉，粒径为40～120目。
3.根据权利要求1所述的一种废胶粉/废塑料/SBS复合改性沥青，其特征在于，废塑料是废塑料PE、废塑料PP或废泡沫塑料PS，废塑料单一或组合使用。
4.根据权利要求1所述的一种废胶粉/废塑料/SBS复合改性沥青，其特征在于，所述的SBS是充油或非充油的线形或星形SBS，PS含量为10～40％。
5.根据权利要求1所述的一种废胶粉/废塑料/SBS复合改性沥青，其特征在于，所述的交联剂是硫磺、或硫磺与硬脂酸、氧化锌、秋兰姆类橡胶硫化促进剂配合使用。
6.一种废胶粉/废塑料/SBS复合改性沥青的制备方法，其特征包括以下步骤：
(1)将基质沥青加热至120～150℃，加入废塑料，混合搅拌使其溶解完全；
(2)将步骤(1)所得产物升温至180～200℃，加入废胶粉、SBS、交联剂，简单搅拌分散0.5～3.0小时，即制得废胶粉/废塑料/SBS复合改性沥青。
7.根据权利要求6所述的一种废胶粉/废塑料/SBS复合改性沥青的生产工艺，其特征在于，所述的废塑料先在120～150℃温度条件下溶解于基质沥青。
8.根据权利要求6所述的一种废胶粉/废塑料/SBS复合改性沥青的生产工艺，其特征在于，所述的简单搅拌分散的速度为100～300转/分钟。
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