CN103602081B - 一种橡胶粉沥青及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种橡胶粉沥青及其制备方法，涉及沥青材料的组合物技术领域。本发明所提供的橡胶粉沥青包括如下质量百分比的组分：橡胶粉35%～40%，B‑450高效活化剂0.3%，木质素磺酸盐2%～5%，余量为基质沥青。本发明还提供了上述橡胶粉沥青的制备方法。本发明的橡胶粉沥青中各组分价格低廉，且橡胶粉加入量达到35%～40%，成本低；制备过程中搅拌时间短，温度低，降低了生产能耗，提高了生产率，且能满足道路工程对沥青的性能要求。
Description
技术领域
本发明涉及沥青材料的组合物技术领域。
背景技术
橡胶粉沥青（Asphalt Rubber）是通过一定的生产工艺将橡胶粉加入到沥青当中，形成一种以橡胶粉为改性剂的改性沥青，用来改善沥青的相关性能指标。按照美国ASTM6144-97标准的定义，橡胶粉含量不小于15%，且须在180℃以上高温状态下与沥青充分反应。
橡胶粉由废旧轮胎制成，价格比沥青便宜很多，因此橡胶粉的加入量对橡胶粉沥青生产成本影响很大，但橡胶粉沥青最大的特点是高粘度，受粘度影响，橡胶粉的加入量不能很大，这直接影响到橡胶粉沥青的生产成本。
中国专利CN 101831188一种高掺量橡胶粉改性沥青组合物及其制备与应用，公开了一种高掺量橡胶粉改性沥青组合物，包括如下重量百分比的组分：橡胶粉35-50％；2，4，7，9- 四甲基-5-癸炔-4，7-二醇0.5～2.5％；沥青余量。其制备方法为将2，4，7，9-四甲基-5-癸炔-4，7-二醇和橡胶粉加入到沥青中，在185-220℃的条件下通过胶体磨或高速剪切乳化机将橡胶粉磨细到平均粒径小于0.2毫米，再在185-220℃的条件下，搅拌反应75-300 分钟，制成改性沥青。该高掺量橡胶粉改性沥青组合物存贮稳定；具有良好的高温、低温与粘附性能；可以像常规SBS 改性沥青一样用于沥青混合料中；满足道路工程对沥青的其它性能要求；制备方法可行；橡胶粉掺量高。其不足之处在于：2，4，7，9- 四甲基-5-癸炔-4，7-二醇价格高，增加了生产成本，且搅拌反应时间长，温度高，增加了生产能耗。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种橡胶粉沥青及其制备方法，橡胶粉沥青中各组分价格低廉，且橡胶粉加入量达到35%～40%，成本低；制备过程中搅拌时间短，温度低，降低了生产能耗，提高了生产率，且能满足道路工程对沥青的性能要求。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种橡胶粉沥青，包括如下质量百分比的组分：
橡胶粉
35%～40%，
B-450高效活化剂 0.3%，
木质素磺酸盐
2%～5%，
基质沥青
余量。
优选的，基质沥青为重交通道路石油沥青；可以选自70号、90号等常规重交通道路石油沥青。
橡胶粉的粒度为30-60目，灰分小于10%，筛余量小于8%。
木质素磺酸盐可以是木质素磺酸钠盐、钾盐、钙盐、镁盐、铵盐等中的任意一种。
优选的，木质素磺酸盐为木质素磺酸钠盐。
本发明橡胶粉沥青的制备方法为：按上述质量百分比，将基质沥青加热到180℃～190℃，在搅拌下加入20%的橡胶粉和0.3%的B-450高效活化剂；然后用胶体磨进行第一次研磨，再进入另一个胶体磨进行第二次研磨，第二次研磨至橡胶粉平均粒径为0.1-0.3毫米；再在搅拌下加入2%～5%的木质素磺酸盐，之后加入15%～20%的橡胶粉；用胶体磨进行第三次研磨，研磨至橡胶粉平均粒径为0.1-0.3毫米；最后搅拌1～2h，制成橡胶粉沥青；整个制备过程中温度控制在180℃～190℃。
本发明中基质沥青中加入橡胶粉，可大大降低成本，还可以改善基质沥青的高、低温性能，增加基质沥青的弹性，减少沥青路面的龟裂和老化，提高车辆的行驶安全和路面使用寿命。
B-450高效活化剂的加入对橡胶粉有浸润作用，便于橡胶粉的研磨和溶解。
木质素磺酸盐具有表面活性作用、吸附分散作用、鳌合作用、粘结作用和起泡性能等，被广泛用作混凝土减水剂、陶瓷坯体增强剂、水煤浆分散剂、耐火材料结合剂等。经过大量的实验研究并且应用在本产品中，发现木质素磺酸盐可以降低橡胶粉沥青的粘度，增加橡胶粉的加入量，加入量可达到35%～40%，且生产出的橡胶粉沥青粘度等各项指标均满足道路工程对沥青的性能要求。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
（1）本发明橡胶粉沥青中各组分价格低廉，且橡胶粉加入量达到35%～40%，成本低。
（2）本发明中基质沥青中加入橡胶粉，可大大降低成本，还可以改善沥青的相关性能指标；B-450高效活化剂的加入对橡胶粉有浸润作用，便于橡胶粉的研磨和溶解；木质素磺酸盐可以降低橡胶粉沥青的粘度，增加橡胶粉的加入量；且生产出的橡胶粉沥青粘度等各项指标均满足道路工程对沥青的性能要求。
（3）制备方法简单；操作连续进行，且连续地两次研磨，加快了研磨速度，搅拌时间短，1～2h即可，提高了生产效率；整个制备过程中温度控制在180℃～190℃，温度低，降低了生产能耗。
具体实施方式
B-450高效活化剂为安徽金马橡胶助剂有限公司生产，市面有售。
实施例1
一种橡胶粉沥青，包括如下质量百分比的组分：橡胶粉35%，B-450高效活化剂0.3%，木质素磺酸盐2%，余量为基质沥青。
上述基质沥青为70号重交通道路石油沥青；橡胶粉的粒度为30目，灰分小于10%，筛余量小于8%。
制备方法为：按上述质量百分比，将基质沥青加热到180℃～190℃，在搅拌下加入20%的橡胶粉和0.3%的B-450高效活化剂；然后用胶体磨进行第一次研磨，再进入另一个胶体磨进行第二次研磨，第二次研磨至橡胶粉平均粒径为0.1-0.3毫米；再在搅拌下加入2%的木质素磺酸盐，之后加入15%的橡胶粉；用胶体磨进行第三次研磨，研磨至橡胶粉平均粒径为0.1-0.3毫米；最后搅拌1h，制成橡胶粉沥青；整个制备过程中温度控制在180℃～190℃。
实施例2
一种橡胶粉沥青，包括如下质量百分比的组分：橡胶粉38%，B-450高效活化剂0.3%，木质素磺酸盐3%，余量为基质沥青。
上述基质沥青为70号重交通道路石油沥青；橡胶粉的粒度为50目，灰分小于10%，筛余量小于8%。
制备方法为：按上述质量百分比，将基质沥青加热到180℃～190℃，在搅拌下加入20%的橡胶粉和0.3%的B-450高效活化剂；然后用胶体磨进行第一次研磨，再进入另一个胶体磨进行第二次研磨，第二次研磨至橡胶粉平均粒径为0.1-0.3毫米；再在搅拌下加入3%的木质素磺酸盐，之后加入18%的橡胶粉；用胶体磨进行第三次研磨，研磨至橡胶粉平均粒径为0.1-0.3毫米；最后搅拌1.5h，制成橡胶粉沥青；整个制备过程中温度控制在180℃～190℃。
实施例3
一种橡胶粉沥青，包括如下质量百分比的组分：橡胶粉40%，B-450高效活化剂0.3%，木质素磺酸盐5%，余量为基质沥青。
上述基质沥青为70号重交通道路石油沥青；橡胶粉的粒度为40目，灰分小于10%，筛余量小于8%。
制备方法为：按上述质量百分比，将基质沥青加热到180℃～190℃，在搅拌下加入20%的橡胶粉和0.3%的B-450高效活化剂；然后用胶体磨进行第一次研磨，再进入另一个胶体磨进行第二次研磨，第二次研磨至橡胶粉平均粒径为0.1-0.3毫米；再在搅拌下加入5%的木质素磺酸盐，之后加入20%的橡胶粉；用胶体磨进行第三次研磨，研磨至橡胶粉平均粒径为0.1-0.3毫米；最后搅拌2h，制成橡胶粉沥青；整个制备过程中温度控制在180℃～190℃。
实施例4
一种橡胶粉沥青，包括如下质量百分比的组分：橡胶粉40%，B-450高效活化剂0.3%，木质素磺酸盐3%，余量为基质沥青。
上述基质沥青为90号重交通道路石油沥青；橡胶粉的粒度为60目，灰分小于10%，筛余量小于8%。
制备方法为：按上述质量百分比，将基质沥青加热到180℃～190℃，在搅拌下加入20%的橡胶粉和0.3%的B-450高效活化剂；然后用胶体磨进行第一次研磨，再进入另一个胶体磨进行第二次研磨，第二次研磨至橡胶粉平均粒径为0.1-0.3毫米；再在搅拌下加入3%的木质素磺酸盐，之后加入20%的橡胶粉；用胶体磨进行第三次研磨，研磨至橡胶粉平均粒径为0.1-0.3毫米；最后搅拌2h，制成橡胶粉沥青；整个制备过程中温度控制在180℃～190℃。
上述四个实施例中的木质素磺酸盐可以是木质素磺酸钠盐、钾盐、钙盐、镁盐、铵盐等中的任意一种。
对比例1
与实施例1的区别在于，橡胶粉沥青中不含有木质素磺酸盐。
制备方法为：将基质沥青加热到180℃～190℃，在搅拌下加入20%的橡胶粉和0.3%的B-450高效活化剂；然后用胶体磨进行第一次研磨，再进入另一个胶体磨进行第二次研磨，第二次研磨至橡胶粉平均粒径为0.1-0.3毫米；再在搅拌下加入15%的橡胶粉，由于未加入木质素磺酸盐，导致橡胶粉沥青粘度过大，无法加工。
上述四个实施例和对比例1所制备的橡胶粉沥青的特性如下表所示：
上述四个实施例的各项指标均满足道路工程对沥青的相关性能要求。
Claims (4)
1.一种橡胶粉沥青，其特征在于，包括如下质量百分比的组分：
橡胶粉
35%～40%，
B-450高效活化剂 0.3%，
木质素磺酸盐
2%～5%，
基质沥青
余量；
按上述质量百分比，将基质沥青加热到180℃～190℃，在搅拌下加入20%的橡胶粉和0.3%的B-450高效活化剂；然后用胶体磨进行第一次研磨，再进入另一个胶体磨进行第二次研磨，第二次研磨至橡胶粉平均粒径为0.1-0.3毫米；再在搅拌下加入2%～5%的木质素磺酸盐，之后加入15%～20%的橡胶粉；用胶体磨进行第三次研磨，研磨至橡胶粉平均粒径为0.1-0.3毫米；最后搅拌1～2h，制成橡胶粉沥青；整个制备过程中温度控制在180℃～190℃。
2.如权利要求１所述的一种橡胶粉沥青，其特征在于所述基质沥青为重交通道路石油沥青。
3.如权利要求１所述的一种橡胶粉沥青，其特征在于所述橡胶粉的粒度为30-60目，灰分小于10%，筛余量小于8%。
4.如权利要求１所述的一种橡胶粉沥青，其特征在于所述木质素磺酸盐为木质素磺酸钠盐。
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