CN103923477A

CN103923477A - 沥青组合物及其制造方法

Info

Publication number: CN103923477A
Application number: CN201410182545.9A
Authority: CN
Inventors: 张驰
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-04-30
Filing date: 2014-04-30
Publication date: 2014-07-16

Abstract

本发明公开了一种沥青组合物，其包含如下质量百分比的成分：(a)50％～70％(重量)的沥青；(b)15％～30％(重量)的粒状橡胶；(c)5％～8％(重量)的高分子聚合物；(d)1％～3％(重量)的添加剂、分散剂、稳定剂；(e)3％～10％(重量)的稀释剂。与现有技术相比，因聚合物和粒状橡胶与沥青均匀分散及融合，表现出有利的粘弹性及储存稳定性。使用中表现出良好的流动性和凝固后高弹性及高强度性能。另外一种沥青组合物的制造方法也一并公开。

Description

沥青组合物及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种沥青组合物，尤其涉及一种含有粒状橡胶的沥青组合物及其制造方法。

背景技术

与本发明相关的现有技术请参考2014年01月15日公开的中国发明专利申请第CN103509359A号，其公开了一种橡胶沥青组合物，由以下重量份的成分组成：精制轮胎橡胶粉15％～20％；高分子聚合物5％～8％；稳定剂、分散剂1％～3％；稀释剂2％～10％；沥青50％～75％。本发明的沥青组合物可以有利地用于道路和屋顶用途，优选用于道路用途。其性能是加温融化后流动性好，冷却后因强度高弹性好。是能够获得可防止车辙形成和扭转破坏、并且耐油性高的沥青铺砌的沥青混合物，即使铺砌面存在漏油，也能够防止铺砌的破坏，能够预防车辙形成和扭转破坏等的发生。

沥青基本是由烃及其衍生物组成的粘性液体或固体。它可溶于三氯乙烯中和当加热时组件软化。将沥青与骨料和填料组合以形成沥青混合料，随后将沥青混合料用于铺设道路或其它表面。

可以将粒状橡胶(通常由用过的汽车轮胎获得的橡胶颗粒)掺入沥青中。这是处置粒状橡胶的可持续措施，并且也改进了沥青的性质。将粒状橡胶机械分散在沥青中。然而，使用一般方式生产的橡胶沥青，在储存期间，粒状橡胶可能在沥青基质中沉降，导致不均匀的分散体。因为难以在储存容器和运输工具之间泵送该分散体，所以该分散体可能是难以输送的。因此，鉴于上述缺陷，希望改进粒状橡胶改性后沥青的储存稳定性。

进过改进本工艺，已经完善了粒状橡胶加入到沥青中后通过特殊方式处理，在适当温度及化学添加剂作用下经高剪切机或胶体磨强力作用下强力机械分散并经过化学变化，形成稳定胶体的方法。

含粒状橡胶与聚合物、添加剂等共同作用下，所述配制剂是储存稳定的。

鉴于上述缺陷，实有必要设计一种改进的沥青组合物。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：提供一种有效储存稳定性的粒状橡胶沥青组合物。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种沥青组合物，其包含如下质量百分比的成分：

(a)50％～70％(重量)的沥青；

(b)15％～30％(重量)的粒状橡胶；

(c)5％～8％(重量)的高分子聚合物；

(d)1％～3％(重量)的添加剂、分散剂、稳定剂；

(e)3％～10％(重量)的稀释剂。

与现有技术相比，同时聚合物和粒状橡胶沥青组合物表现出有利的储存稳定性和有用的粘度。

本发明所要解决的另一技术问题在于：提供上述沥青组合物的制造方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种沥青组合物的制造方法，其包括如下步骤：

(1)在预混合反应釜中混合沥青、粒状橡胶、添加剂、分散剂、稳定剂及聚合物以生产混合物；

(2)使所述混合物通过高剪切研磨机或胶体磨研磨后高度分散及反应以生成沥青化合物。

具体实施方式

下面结实施例对本发明进一步说明。

本发明沥青组合物中的沥青可以是来自原油蒸馏的渣油、天然沥青或多种沥青类型的共混物。本发明中可以便利使用的沥青的实例包括：蒸馏或“直馏”沥青，沉淀沥青、例如丙烷沥青，环烷烃沥青或它们的混合物。沥青组合物中的沥青可以通过使沥青与沥青稀释油(例如芳族、环烷烃或链烷烃沥青稀释油)共混而制备。沥青在25℃下的针入度(根据EN1426测量)优选为50-200。(如果沥青是沥青和沥青稀释油的共混物，则在沥青稀释油已经与沥青共混之后的针入度优选为50-200。)

沥青组合物中沥青的量为50％～70％(重量)，然而，大于70％(重量)的沥青不是期望的，因为粒状橡胶的量将不足以实现所需性质的改进。

粒状橡胶是颗粒形式的任何橡胶，但必须未混入杂物。优选粒状橡胶是磨碎的轮胎橡胶。优选平均粒度(mean average particle size)小于40目(筛目)。粒状橡胶可以是合成弹性体，例如聚丁二烯或苯乙烯-丁二烯橡胶(通常由轻型车的轮胎获得)的精制轮胎橡胶粉。粒状橡胶也可以是天然橡胶(通常由重型车的轮胎获得)。沥青组合物中粒状橡胶的量为15％～30％(重量)。

本发明的沥青组合物，其包含如下质量百分比的成分：(a)50％～70％(重量)的沥青；(b)15％～30％(重量)的粒状橡胶；(c)5％～8％(重量)的高分子聚合物；(d)1％～3％(重量)的添加剂、分散剂、稳定剂；(e)3％～10％(重量)的稀释剂。沥青组合物还包含有橡胶、聚合物及添加剂的稳定胶体，所述聚合物为SBS、SBR、或者NR。沥青组合物在163℃下24小时后的储存稳定性为-4℃至4℃。

废轮胎粒状橡胶应符合以下质量要求

项目	质量要求％	试验方法	备注
				丙酮抽出物％	<25	GB/T3516
灰份％	<8	GB4498
				碳黑％	20～40	GB/T14837
橡胶烃化合物％	42～55	GB/T14837
				天然胶％	16～40
钢丝(铁)％	<0.01	磁铁吸引后称重
				纤维％	<0.5
密度％	1.1～1.16	JTGE42T0328
				水份％	<0.75
粒度(筛目)	>40目

沥青组合物可另外包含可交联弹性体，例如苯乙烯类嵌段共聚物，苯乙烯-丁二烯橡胶(合成和天然)。可交联弹性体优选苯乙烯类嵌段共聚物，例如苯乙烯-丁二烯-苯乙烯或苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯。沥青组合物中可交联弹性体的量为优选0.5％～7％(重量)，基于沥青组合物重量，优选1％～4％(重量)。如果沥青组合物包含可交联弹性体，则沥青组合物优选还包含交联剂。优选交联剂是单质硫。单质硫的优选量为0.01％～0.2％(重量)，基于沥青组合物重量。

沥青组合物优选在150℃下的粘度(根据ASTMD4404测量)为3-9泊。

沥青组合物优选在163℃下24小时后的储存稳定性(根据JTJ/T0625测量)为-4℃至4℃。在该范围之外的储存稳定性表示组合物充分不均匀从而它可能难以进行输送。优选储存稳定性尽可能接近0。

沥青组合物优选在25℃下的锥入度(根据ASTMD6690-12测量)为小于90dmm，更优选小于80dmm。沥青组合物优选软化点(根据ASTM D36测量)大于50℃，更优选大于80℃。沥青组合物优选70℃流动性≤3mm(根据ASTMD6690-12测量)更优选为≤2mm。

沥青组合物优选在25℃弹性恢复率≥60％。沥青组合物优选通过沥青兼容性(根据ASTMD6690-12测量)。沥青组合物优选通过低温拉伸(根据ASTMD5329-09测量，未破损。沥青组合物优选加热温度160～200℃，更优选加热温度180℃。

优选在通过高剪切研磨机或胶体磨之前，在预混合反应釜中混合组分。利用高剪切是重要的，以确保粒状橡胶颗粒的良好分散及反应均匀。

优选在不超过185℃、和最优选不超过185℃的温度下混合组分。已经观察到较高的温度可以导致粒状橡胶颗粒性质的变化，且可能存在相关的气味。为此需要增加烟气除臭工序。

当混合完成时，建议在储存罐中继续循环组合物或加强搅拌。

任选用另外的沥青进行稀释的本发明沥青组合物适合用于制备可用于铺设应用的沥青混合料混合物。因此，本发明进一步提供沥青混合料混合物，所述沥青混合料混合物包含本发明的沥青组合物且还包含骨料。骨料可以由填料、沙子和/或石头组成。可获得许多不同类型的沥青混合料混合物，且它们的特性可以非常明显地变化。用于铺设应用的沥青混合料的设计主要是选择和配比材料从而在成品建筑物中获得所需性质的问题。沥青混合料混合物的设计通常基于骨料的等级，沥青混合料混合物通常分类成致密等级、缝隙等级和稀疏等级。本发明的沥青混合料混合物可以落入这些分类中的任一种。

本发明的沥青混合物可采用加热装置直接加热后用于灌缝或与沙石一起填补建筑物的坑、槽缝，更大的作用是用以防水堵漏。

本发明沥青混合物可与玻璃纤维布用增强使用寿命，用于防水涂层，具体使用方法是将本发明的沥青混合物加热后均匀涂于需要进行防水的建筑物上(约为1～1.5mm)，然后趁沥青尚未冷却时敷上玻璃纤维布，最后均匀用热沥青涂刷0.5～1mm即可。

粒状橡胶源于汽车和卡车轮胎，聚合物是SBS、SBR、PE等其余橡胶塑解剂、分散剂等。

沥青组合物的制造方法包括如下步骤：(1)在预混合反应釜中混合沥青、粒状橡胶、添加剂、分散剂、稳定剂及聚合物以生产混合物；(2)使所述混合物通过高剪切研磨机或胶体磨以生成沥青化合物。在不超过185℃的温度下混合沥青、粒状橡胶及含有添加剂聚合物。

沥青组合物的完整制备流程如下：1.将沥青在170℃下的烘箱中加热；2.将沥青在高剪切(2000rpm)下搅拌和将温度升高至185℃；3.在高剪切≥(5000rpm)下加入胶粉。混合时间段为90分钟；4.在高剪切≥(5000rpm)下加入聚合物；混合时间段为15-30分钟；5.在高剪切下混合组合物60分钟以上；6.在低剪切(1000rpm)下混合组合物，以达到完全均匀性。

本发明不局限于上述具体的实施方式，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所作出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种沥青组合物，其特征在于，其包含如下质量百分比的成分：

(a)50％～70％(重量)的沥青；

(b)15％～30％(重量)的粒状橡胶；

(c)5％～8％(重量)的高分子聚合物；

(d)1％～3％(重量)的添加剂、分散剂、稳定剂；

(e)3％～10％(重量)的稀释剂。

2.如权利要求1所述的沥青组合物，其特征在于：还包含有橡胶、聚合物及添加剂的稳定胶体。

3.如权利要求2所述的沥青组合物，其特征在于：所述聚合物为SBS、SBR、或者NR。

4.如权利要求3所述的沥青组合物，其特征在于：所述沥青组合物在163℃下24小时后的储存稳定性为-4℃至4℃。

5.一种如权利要求1所述的沥青组合物的制造方法，其包括如下步骤：

(2)使所述混合物通过高剪切研磨机以生成沥青化合物。

6.如权利要求5所述的沥青组合物的制造方法，其特征在于：在不超过185℃的温度下混合沥青、粒状橡胶及含有添加剂的聚合物。