CN1035010C - 橡胶沥青母体制备工艺 - Google Patents

Abstract

橡胶沥青母体制备工艺。包括制备胶浆、胶浆与沥青混合、溶剂回收、温度控制及成品检验。用此工艺制成的橡胶沥青母体外掺胶量为25%，最高达30%，使用时，与热沥青搅拌，制成内含胶量为1%～6%的路用橡胶沥青。对沥青的路用性能改善效果显著。工艺独特，生产设备简单，成品包装容易，便于运输，使用也方便，安全可靠。在公路建设中，推广使用，具有很大经济效益和社会效益。

Description

橡胶沥青母体制备工艺

本发明属于沥青之改性处理。

为改性沥青，使之适于铺筑高等级路面之需要，已有一申请号为911105180.5的工艺发明。但该工艺仅限于使用橡胶粉。为开辟沥青改性的新途径，开发出橡胶沥青母体制备工艺。即在沥青中掺配一定量的橡胶，制成橡胶沥青母体，作为商品，投放市场，便于推广使用。

本发明的目的在于开发出橡胶沥青母体制备工艺，从而制造出橡胶沥青母体，作为一种产品，投放市场，又由于便于工业化生产，可降低成本，保证质量，使用方便，安全。

本发明的要点是，首先使用溶剂和若干设备，生产出内含胶量可达20％以上的橡胶沥青母体，使用时，在按比例要求将橡胶沥青母体投入热沥青锅中，加热搅拌，制成内含胶量为1％～6％的路用橡胶沥青，即可用于铺筑高等级路面。

本发明使用的橡胶，包括天然胶和合成胶，而以松香丁苯为最好；橡胶可加工成(1)粉末状和碎屑状(2)胶乳类或溶液类，其中以胶乳类或溶液类为最好。溶剂有四氯化碳、氯仿、苯以及汽油等，又以普通溶剂汽油为最佳。

本工艺分为制备胶浆、胶浆与沥青混合、溶剂回收、温度控制及成品检验等步骤。如图。

制备胶浆。以松香丁苯胶为例，先将每块25kg重的成品松香丁苯胶(生产产家为燕化厂，牌号为1500)成1～2kg的条状胶，再用炼胶机将条状胶辗成小于3mm厚的片状胶，以松香丁苯胶重量的4～4.5倍的汽油注入打浆机，开动打浆机，从加胶孔逐渐加入片状松香丁苯胶，加完后盖上盖子，以防汽油挥发。但要住意，胶浆的体积不得超过打浆机容积的80％，以免胶浆溢出。胶浆体积计算公式是：

V＝(G₁+G₂)/d(cm³)

式中G₁片状松香丁苯胶重量(g)

    G₂加入打浆机的汽油重量(g)

    d汽油胶浆的比重(g/cm³)，近似0.8

制备过程中会发热。当胶浆温度超过40℃时，应开冷却水冷却。制浆时间的长短，决定于搅拌功率，最好用二部打浆机轮换进行。

胶浆以不含胶粒或汽油溶胀的胶团为准。工业性生产橡胶沥青，在加入沥青之前，胶浆应过滤，过滤筛孔2.5mm。

胶浆与沥青之混合。使用一叫混合釜的设备。该设备就是个沥青和汽油胶浆混合和分馏汽油的容器，装有搅拌机、气泵和冷凝设备。先将沥青加入混合釜内，加热至100℃～110℃，开动搅拌机、气泵和冷凝设备，从混合釜上部之加浆孔，慢慢加入胶浆，加入的胶浆所含的干胶量应和每次生产的橡胶沥青计算用干胶量相等。加完胶浆，盖回加浆孔盖，提高搅拌速度，使汽油胶浆和沥青更快地混溶，并加快脱汽油之速度。

混合釜内的原沥青可不脱水，这样可减少原沥青的加热时间，从而减少原沥青的热老化。

溶剂回收。溶剂回收率的高低，直接关系到橡胶沥青母体成本及环境污染。回收率高，橡胶沥青母体成本就低，散失在空间的溶剂就少，安全性就好，对环境的污染就小。所以，在本工艺中，溶剂回收是个重要问题，我们采用了三种冷凝管串联起来的方法。经前二级冷凝后，由气泵从混合釜中抽出的汽油气大部分变为液态汽油，进入汽油接收器，余气进入第三级冷凝，第三级冷凝后变成汽油，进入第二个汽油接收器。

工业性生产，可用化工设备中的成套冷凝塔。

温度控制。温度控制是本工艺的重要问题。加胶浆前，混合釜中的沥青以加热到100℃～110℃为宜，这样，加胶浆时产生的汽油蒸汽量不会超过气泵的抽气量，若气泵的抽气量大，混合釜中沥青的温度可控制在120℃以内，加完胶浆，沥青胶浆混合物的温度会下降至80℃左右，当气泵的抽气量足够时，可较快升温至115℃～120℃，还要提高搅拌速度。在任何情况下，混合釜中要呈负压，至少是常压，在整个搅拌和脱汽油过程中，混合釜中沥青胶浆混合物的温度不能超过120℃。温度的测知，通过混合釜的测温传感器，一般以三点检测为好，即检测混合釜中混合物底部温度、中部温度和上部温度，而以底部温度为控制温度，调整搅拌速度，尽力减小上部与底部温度之差。

橡胶沥青母体的外掺胶量多少为好？研究表明，最高外掺橡胶量可达31％。该合胶量的橡胶沥青母体，在96℃时，能与沥青在2.5小时内较好地互溶，其性能较沥青有明显改善，尤其是低温(5℃)时的延伸度，从原沥青的4.5cm增加到大于100cm，若外掺胶量高于31％，配制的橡胶沥青会出现微小团粒，随着含胶量的增加，这种现象越来越严重，故橡胶沥青母体的外掺胶量要低于30％。从经济性及性能等方面考虑，我们采用外掺胶量为25％，最高为30％，此时内含胶量为23.08％。

成品检验。本工艺检验橡胶沥青母体，使用针入度概念，简单易行。通过试验，作出橡胶沥青不同汽油含量时的针入度，划出″针入度和橡胶沥青汽油含量的关系曲线″。生产时取出混合釜内的橡胶沥青试样，作针入度试验，用测得的针入度值，在关系曲线上查得橡胶沥青的汽油含量，此含量应小于或等于允许值，一般为5％即可。

经上述工艺获得的成品，即为橡胶沥青母体。当铺筑高等级路面时，用此母体按比例加入热沥青中，经搅拌即可配制成内含胶量为1％～6％的路用橡胶沥青。

经本工艺制成的橡胶沥青母体，对沥青路用性能的改善效果明显，生产设备简单，成品包装容易，便于运输，使用方便，安全可靠，可用常规沥青混合料设备施工。

路用橡胶沥青与原沥青相比，具有软化点高、脆点低、收缩系数小、低温(5℃以下)延度大、粘接力大、韧度大、热稳流动小等等优点，而橡胶沥青混合料与原沥青混合料相比，低温时具有收缩系数小、回弹模量小、脆化温度低等优点，故橡胶沥青混凝土路面比原沥青混凝土路面，有更好的低温抗裂性。

路用松香丁苯橡胶沥青的价格，比国产优质沥青和进口沥青都低，每吨路用松香丁苯橡胶沥青只比原沥青增加200～300元。

故本工艺的推广使用，会获得很大的经济效益和社会效益。

Claims (2)

1.橡胶沥青母体制备工艺，包括制备胶浆、胶浆与沥青混合、溶剂回收、温度控制及成品检验，其特征在于：

制备胶浆：使用松香丁苯橡胶和溶剂，按松香丁苯橡胶与溶剂的比例为1∶4.0～1∶4.5，先将溶剂加入搅拌机，并开动打浆机，加入片状且厚度等于3mm的松香丁苯橡胶，搅拌至不含胶粒为止；

胶浆与沥青混合：将沥青放入混合釜内并加热到100℃～110℃，开动搅拌机、气泵和冷凝设备，逐渐加入胶浆，胶浆加入量应达到橡胶沥青母体的外掺胶量即橡胶/沥青为25％重量，最高达30％重量；

溶剂回收：使用三级冷凝管冷凝，溶剂进入溶剂接收器，工业性生产使用化工成套冷凝塔；

温度控制：混合釜中的胶液沥青混合物的温度不能超过120℃，温度用测量传感器测知，要检测胶浆沥青混合物的上部、中部和底部温度，以底部温度为控制温度，减少上部与底部之温差，混合釜内呈负压或常压；

成品检验：对混合釜中的橡胶沥青作针入度试验，用得到的针入度值，在“针入度与橡胶沥青含量的关系曲线”上，查得橡胶沥青的汽油含量，应等于或小于5％。

2.根据权利要求1所述的橡胶沥青母体制备工艺，其特征在于溶剂为汽油、苯、四氯化碳或氯仿。

Images