CN103396669B - 微波脱硫裂解废旧轮胎橡胶粉复合改性沥青及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种微波脱硫裂解废旧轮胎橡胶粉复合改性沥青及制备方法，其中，微波脱硫裂解废旧轮胎橡胶粉复合改性沥青由基质沥青、废旧轮胎橡胶粉、RRM再生剂、聚乙烯蜡、再生胶聚合稳定剂组成，各组分的重量百分比为：基质沥青65‑75﹪，废旧轮胎橡胶粉18‑28﹪，聚乙烯蜡3‑6﹪，RRM再生剂0.15‑0.27%，再生胶聚合稳定剂2‑5%。同时本发明提供了该沥青的制备方法：施加微波对废旧橡胶粉在RRM再生剂的作用下脱硫裂解得到相对较分子量小的再生橡胶，将脱硫裂解后的再生橡胶、聚乙烯蜡和聚合稳定剂按一定的比例加入到基质沥青中重新聚合后得到改性沥青。本发明的改性沥青具有良好的高温低温性能和热存储的稳定性，生产成本低，适合大规模生产。

Description

微波脱硫裂解废旧轮胎橡胶粉复合改性沥青及其制备方法

技术领域：

本发明涉及道路建筑材料技术领域，具体地说涉及一种废旧轮胎橡胶粉复合改性沥青及制备方法。

背景技术：

废旧轮胎橡胶改性沥青属于一种道路建筑材料，在道路建设尤其是路面铺筑工程中，它是一种有效的粘结用路面材料，具有节能、环保、多用途、使用方便及经济等优点。废旧橡胶粉在高温下与基质沥青及各种高聚物改性剂在专用设备中进行物化反应后得到的改性沥青胶状材料即橡胶粉改性沥青。由于橡胶粉颗粒通过凝胶膜连接，形成一个粘度很大的半固态连接体系，所以橡胶改性沥青具有很好的高温稳定性、低温柔韧性、抗老化性、抗水损坏性，是十分理想的环保路面材料。

目前，业内各科研机构对废旧轮胎橡胶粉改性沥青的研究都处在起步阶段，从使用方法上分类，主要有三种方式：1、将废旧轮胎橡胶粉直接添加到拌和楼内与石料拌和，生产出废旧轮胎橡胶粉改性沥青混合料后摊铺使用。该方法工艺简单，但混合料级配设计困难，稍有问题则很难达到应有效果。2、废旧轮胎橡胶粉直接添加到基质沥青中，通过机械搅拌的方式生产得到废旧轮胎橡胶粉改性沥青。该方法由于废旧轮胎橡胶粉加入后粘度瞬间变大，需要极高的加工温度，且生产后产品的储存稳定性差，运输不便。3、废旧轮胎橡胶粉和改性添加剂一同加入基质沥青中，通过强力机械剪切作用和化学反应，得到废旧轮胎橡胶粉改性沥青。添加剂的加入，能够降低橡胶粉改性沥青的整体粘度，且能够保证产品的储存稳定性，是目前行业的发展方向。

发明内容：

本发明的目的是提供一种微波脱硫裂解废旧轮胎橡胶粉复合改性沥青及其制备方法，该改性沥青产品质量稳定，高温低温性能和热存储的稳定性良好，制备方法简单。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

一种微波脱硫裂解废旧轮胎橡胶粉复合改性沥青，是由基质沥青、废旧轮胎橡胶粉、聚乙烯蜡、RRM再生剂、再生胶聚合稳定剂组成，各组分的重量百分比为：基质沥青65-75﹪，废旧轮胎橡胶粉18-28﹪，聚乙烯蜡3-6﹪，RRM再生剂0.15-0.27％，再生胶聚合稳定剂2-5％，所述的废旧轮胎橡胶粉为粒径通过60目筛子的废旧轮胎橡胶粉，所述的RRM再生剂包括二烯丙基二硫化物、环状一硫化物、多硫化物以及砜类化合物。

作为上述技术方案的优选，所述的基质沥青为壳牌90#基质沥青。

作为上述技术方案的优选，所述的聚乙烯蜡的平均分子量在15000～16000之间。

本发明的微波脱硫裂解废旧轮胎橡胶粉复合改性沥青的制备方法包括以下步骤：

(1)：在一个加装有微波发生装置的剪切粉碎器的分散罐内，投入重量百分比为18-28﹪的废旧轮胎橡胶粉和0.15-0.27％的RRM再生剂，开启剪切和微波反应0.5小时后得到脱硫裂解后的再生橡胶；

(2)：将得到的再生橡胶加入到重量百分比为65-75﹪的基质沥青中，然后加入重量百分比为3-6﹪的聚乙烯蜡，混合均匀后在170℃溶胀0.5小时后经过胶体磨中研磨三遍后，加入重量百分比为2-5％的再生胶聚合稳定剂，180℃孕育1.5小时得到所述的废旧轮胎橡胶粉复合改性沥青。

本发明的有益效果在于：该改性沥青各项指标符合国家规定的指标，克服了普通橡胶沥青的粘度大，储存稳定性差的缺陷，制备过程中没有工业“三废”产生，低碳环保。

附图说明：

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式：

为了加深对本发明的理解，下面结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

废旧轮胎橡胶粉选用粒径通过60目筛子的废旧轮胎橡胶粉；选用的聚乙烯蜡的平均分子量在15000～16000之间。

在加装有微波发生装置的剪切粉碎器的分散罐内，依次投入重量百分比为18％、22％、28％的废旧轮胎橡胶粉和0.15％的RRM再生剂二烯丙基二硫化物，开启剪切和微波反应0.5小时后得到脱硫裂解后的再生橡胶；将得到的再生橡胶加入到壳牌90#基质沥青中，然后加入重量百分比为5﹪的聚乙烯蜡，混合均匀后在170℃溶胀0.5小时后经过胶体磨中研磨三遍后，加入重量百分比为2.5％的再生胶聚合稳定剂，180℃孕育1.5小时得到废旧轮胎橡胶粉复合改性沥青。本发明工艺的流程图见附图1所示，所得废旧橡胶粉改性沥青性能指标见表1。

表1

注：1、胶粉参量为外掺；2、胶粉规格为60目。

本发明在国内同行业中尚属首例，产品质量稳定，在微波脱硫过程中没有工业“三废”产生。通过上述表格数据证明微波脱硫废旧橡胶粉复合改性沥青满足我国规定的道路用改性沥青指标(即《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTG E20-2011)。

Claims (4)

1.一种微波脱硫裂解废旧轮胎橡胶粉复合改性沥青，其特征在于：是由基质沥青、废旧轮胎橡胶粉、RRM再生剂、聚乙烯蜡、再生胶聚合稳定剂组成，各组分的重量百分比为：基质沥青65-75﹪，废旧轮胎橡胶粉18-28﹪，聚乙烯蜡3-6﹪，RRM再生剂0.15-0.27％，再生胶聚合稳定剂2-5％，所述的废旧轮胎橡胶粉为粒径通过60目筛子的废旧轮胎橡胶粉，所述的RRM再生剂包括二烯丙基二硫化物、环状一硫化物、多硫化物以及砜类化合物。

2.根据权利要求书1所述的一种微波脱硫裂解废旧轮胎橡胶粉复合改性沥青，其特征在于：所述的基质沥青为壳牌90#基质沥青。

3.根据权利要求书1所述的一种微波脱硫裂解废旧轮胎橡胶粉复合改性沥青，其特征在于：所述的聚乙烯蜡的平均分子量在15000～16000之间。

4.权利要求书1所述的微波脱硫裂解废旧轮胎橡胶粉复合改性沥青的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)在一个加装有微波发生装置的剪切粉碎器的分散罐内，投入重量百分比为18-28﹪的废旧轮胎橡胶粉和0.15-0.27％的RRM再生剂，开启剪切和微波反应0.5小时后得到脱硫裂解后的再生橡胶；

(2)将得到的再生橡胶加入到重量百分比为65-75﹪的基质沥青中，然后加入重量百分比为3-6﹪的聚乙烯蜡，混合均匀后在170℃溶胀0.5小时后经过胶体磨中研磨三遍后，加入重量百分比为2-5％的再生胶聚合稳定剂，180℃孕育1.5小时得到所述的废旧轮胎橡胶粉复合改性沥青。