CN101845151A - 一种利用废橡胶粉制备沥青改性剂的方法 - Google Patents

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陈观元
伍盛江
赵雪冰
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Abstract

一种利用废橡胶粉制备沥青改性剂的方法，是将废旧橡胶投入到对辊机中反复碾压、撕搓，形成疏松的絮状物，以FeNO2为活性剂，FeNO2的添加量为胶粉重量的0.23～0.5％，经磨盘与絮状物橡胶充分混合，于密闭罐内经130～135℃活化40～60分钟，得到一种改性沥青胶粉。采用该方法制得絮状物橡胶粉，并用FeNO2为活性剂制备活化胶粉，成本低，生产过程无有害气体释放。

Description

一种利用废橡胶粉制备沥青改性剂的方法
技术领域
本发明涉及一种用作沥青改性剂的废旧橡胶粉，尤其是橡胶粉能在低温度条件下快速改善沥青性能且无有害气体产生。
背景技术
我国目前现有的改性沥青大部分是采用物理改性技术方法，实现聚合物对沥青的改性，如加热搅拌、剪切、胶体磨等。物理改性的方法虽然能使沥青的性能有所改善，但综合性能依旧没有得到根本改善，聚合物与沥青之间仅仅存在部份地吸附、相溶，而并非完全溶融。这种体系属于热力学不稳定体系，极易发生两相之间的分离，造成离析现象；当现场加工的改性沥青产品一旦外力停止作用，聚合物就会从沥青中分离上浮于表面凝聚，形成较大颗粒的粗糙表皮。因此物理改性沥青的生产是在施工现场进行，现产现铺，产品不易储存，无法达到产业化生产。
用以沥青改性的化学改性剂是以热塑性多种化学原素配方与橡塑等辅料进行中温溶脂化高温聚合形成的。
化学改性解决了物理改性中的许多不足因素，提高了改性沥青的性能并延长了路面服务期和使用寿命。其主要改性方法是：将石油、渣油沥青加入脂化锅中(高压反应釜)升温脂化并脱水，温度升至140℃-160℃时再将粉碎好的橡胶粉，慢慢加入锅中，采用超声波，一边搅拌、一边充氧，然后再加入一定剂量的增溶剂、分散剂、促进剂、抗老化剂、热稳定剂等多种化学助剂。进行高温聚合，充分溶解后生产出胶粉沥青改性剂，在与基质沥青调配生产优质改性沥青。
以《溶解法》专有技术研制生产的耐温改性沥青系列产品具有以下特点：耐温性能好，低温(-40℃)不脆裂、摊铺的路面温度在80℃不软化，低温抗裂性好(5℃延度大于40cm)、弹性恢复性能好(从拉伸剪断后的恢复变形在80％以上)，稠度大、粘附力强。铺面后能成膜密封，使雨水不易渗透，防止了路基受湿变形，保护了路面完好。它比普通沥青抗老化性强，铺筑路面后不论在阳光、雨雪、空气、水、潮湿等自然环境影响下，能保持路面完好，延长路面使用寿命。既节省了人力物力和养护维修费用，同时又增加了公路营运服务收入，创造巨大的社会经济效益。
目前市场用的用的沥青改性剂主要为合成SBS、SBR橡胶，而SBS、SBR的成本高、供应不足，在交通、防水、防水等建材领域应用受到限制。为解决成本和供应不足的问题，利用废旧轮胎等废旧橡胶生产改性沥青成为热门研究课题。但现有技术用胶粉制造改性沥青存在耐高低温范围小、延伸率小强度低、不耐老化、不耐磨损，改性温度高、改性时间长、有害气体释放量大，胶粉生产成本高、能耗大、污染大等缺点。
发明内容
为了克服现有废旧橡胶粉改性性能的不足及生产能耗大、污染大的缺点，本发明提供一种利用废橡胶粉制备沥青改性剂的方法，该方法对沥青改性效果好、成本低、生产过程污染小。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种利用废橡胶粉制备沥青改性剂的方法，包括如下步骤：
1、将废旧橡胶投入对辊机中反复碾压、撕搓，利用对辊机一个速度快、一个速度慢产生的强大剪切力，形成疏松的絮状物，与沥青具有更好的相溶性；
2、以FeNO2为活性剂，FeNO2的添加量为胶粉重量的0.23～0.5％，经磨盘与絮状物橡胶充分混合，于密闭罐内经130～135℃活化40～60分钟，胶粉中80～85％的硫化键被打开，但并不会产生H2S、HSO3等有害和恶臭物，使胶粉获得了与沥青互溶的性能。胶粉中保留的25～15％的硫化键，使制得的改性沥青强度和耐磨性、抗紫外线老化性更优异。通过FeNO2活性剂将胶粉引入了部分N原素，使改性沥青的储存稳定更好。
本发明的有益效果是：采用剪切工艺制得絮状物橡胶粉，并用FeNO2为活性剂制取活化胶粉，成本低，生产过程无有害气体释放。
具体实施方式
以下通过具体实施例对本发明的技术方案作进一步描述。
本发明所述利用废橡胶粉制备沥青改性剂的方法，包括如下步骤：
1、废旧轮胎预处理：除去废旧轮胎上的钢丝。
2、废旧轮胎破碎：将整胎破碎成30-50公分不规则条块状。
3、中碎：将条块状胶块破碎成5公分左右块状小胶块，同步磁选出97％的含胶钢丝。
4、含胶钢丝破碎：将附着在钢丝上的橡胶与钢丝完全分离。
5、细碎：将小胶块连续破碎成5-20目胶粒，同步完全分离残余钢丝及尼龙纤维。
6、絮状化处理：将细碎胶粉投入对辊机研磨成疏松的絮状物。
7、细磨混合：将细碎胶粉与FeNO2混合经磨盘反复研磨成40目以上的细粉，再经锥形螺旋混合机充分混合均匀，混合时间30～35分钟。
8.活化：细磨混合胶粉投入密闭罐内经130～135℃活化40～60分钟，使胶粉-S-键断开，达到化学活化的目的。经活化得到一种改性沥青用胶粉。
按照本发明所述的方法制备得的胶粉改性剂，达到如下技术指标：
胶粉呈疏松絮状物，180℃、30分钟沥青可以溶胀到胶粉中。胶粉中部分-S-键断开，胶粉可部分与沥青互溶，起到SBS、SBR的改性作用。
沥青中加入该胶粉制得改性沥青可达如下技术性能：
低温柔度：-40℃，耐高温性：130℃无流淌、滴落，抗拉强度：1.2MPa常温延伸率：480％
储存稳定性：190℃静态储存56h，取上表面和底部料测试，性能偏差率≤3％
紫外线老化：钨灯照168小时，低温柔度、耐高温性、抗拉强度、常温延伸率等指标保持率大于93％。

Claims (1)

1.一种利用废橡胶粉制备沥青改性剂的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1.1将废旧橡胶投入到对辊机中反复碾压、撕搓，形成疏松的絮状物，
1.2以FeNO2为活性剂，FeNO2的添加量为胶粉重量的0.23～0.5％，经磨盘与絮状物橡胶充分混合，于密闭罐内经130～135℃活化40～60分钟，得到一种改性沥青用胶粉。
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C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
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