CN104962005A - 一种环保路用胶结料及其制备方法 - Google Patents

一种环保路用胶结料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种环保路用胶结料，以重量份计，包括以下组分：废塑料20-60份，橡胶油10-30份，废旧丁苯橡胶粉5-8份，改性淀粉2-8份，木素2-10份，无机填料5-15份，偶联剂1-5份。本发明还公开了该环保路用胶结料的制备方法。本发明提供的环保路用胶结料，高温稳定性好，具有优异的低温抗裂性，胶结能力强，制备过程中无过多废气、废水、固体废弃物产生，施工能力强，且该环保路用胶结料采用废塑料，废橡胶作为原材料，变废为宝，不仅节约了资源，还降低了加工成本。

Description

一种环保路用胶结料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及路面混合料技术领域，具体的涉及一种环保路用胶结料。
背景技术：
经济的高速发展，对交通建设事业提出了高要求：道路要四通八达，而且能够胜任高速度、重轴载、大流量。新建道路，需要大量的沥青作为粘结料，维修更是长期的任务，对沥青提出了永恒的要求。而沥青来源于石油，石油是不可再生的资源，藏量虽巨但有限。
此外，随着高分子材料工业的发展，塑料制品的应用日益广泛，已成为人们生活中不可缺少的重要组成部分，但塑料制品的大量应用使废弃塑料的数量也在不断增加，并已造成世界范围内的“白色污染”，这不仅是环境保护的一大公害，同时也造成巨大的资源浪费，有鉴于此，各种废旧塑料的回收与利用技术不断出现，并已取得一定的社会和经济效益，热塑性塑料作为应用较广的通用高分子材料，其回收利用一直以来都受到重视。现有聚乙烯等废塑料的回收利用主要有裂解法回收有机原料和造粒后与新料掺配重复利用等方法。裂解法需要稀有元素等作催化剂，在高温、高压的工艺条件下实现，其设备相对复杂，技术要求较高；而造料后与新料掺配使用，一方面降低成本并不太多，另一方面对制品的性能有较大的影响，因此虽有一定的利用价值，但效果并不理想。因此，人们想到利用废塑料、废橡胶粉来制备路用胶结料来代替沥青。
中国专利(200410053826.0)公开了一种路用粉末材料，包括废塑料、石蜡、无机填料、偶联剂，该路用粉末材料达到路用胶结料的使用性能要求，但是其抗压能力差，高温易软化，低温易脆裂，抗冻能力差；中国专利(200810036426.7)公开了一种胶结料，包括橡胶油、C5石油树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、粉末丁苯橡胶，该胶结料耐高温性能好，耐磨，但是其胶结强度低，低温易开裂。
发明内容：
本发明的目的是提供一种环保路用胶结料，其高温稳定性好，具有优异的低温抗裂性，胶结能力强，制备过程中无过多废气、废水、固体废弃物产生，施工能力强。
本发明的另一个目的是提供该环保路用胶结料的制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种环保路用胶结料，以重量份计，包括以下组分：
废塑料20-60份，橡胶油10-30份，
废旧丁苯橡胶粉5-8份，
改性淀粉2-8份，木素2-10份，
无机填料5-15份，偶联剂1-5份。
作为上述技术方案的优选，一种环保路用胶结料，以重量份计，包括以下组分：
废塑料50份，橡胶油15份，
废旧丁苯橡胶粉8份，
改性淀粉6份，木素8份，
无机填料10份，偶联剂3份。
作为上述技术方案的优选，所述废塑料为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚酰胺的废弃物。
作为上述技术方案的优选，所述橡胶油为环烷基橡胶油。
作为上述技术方案的优选，所述废旧丁苯橡胶粉末的粒径为80-100nm。
作为上述技术方案的优选，所述改性淀粉的粒径为100-200nm，改性淀粉为磷酸酯淀粉。
作为上述技术方案的优选，所述无机填料为重质碳酸钙、轻质碳酸钙、纳米氧化硅的一种或多种混合。
作为上述技术方案的优选，所述纳米氧化硅的粒径为20-50nm。
作为上述技术方案的优选，所述偶联剂为硅烷类偶联剂、钛酸酯偶联剂中的一种或两种混合。
一种环保路用胶结料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将无机填料、偶联剂、改性淀粉、木素在高速捏合机中，在120-180℃下，捏合15-30min，继续加入废塑料、废旧丁苯橡胶粉，继续捏合10-20min，得到混合物料；
(2)向步骤(1)得到的混合物料中继续加入橡胶油，捏合5-10min，由塑炼机在120-200℃下，塑炼15-45min，塑炼切片后，冷却后在破碎机中破碎后包装，得到环保路用胶结料。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)该环保路用胶结料将废塑料，废橡胶重新利用，变废为宝，不仅节约了资源，还降低了加工成本；
(2)废旧丁苯橡胶、橡胶油的加入大大提高了路用胶结料的耐高温性能，耐热性能；木素的加入，不仅提高了路用胶结料的抗压强度，还使得胶结料胶结性能大大提高；改性淀粉具有较多的活性基团，其通过偶联剂与聚合物交联在一起，提高了路用胶结料的柔韧性，且改性淀粉粘结性强，耐低温性能好，其可以增加胶结料各组分之间的粘结性，解决了胶结料低温易开裂的问题；
(3)本发明采用的原料都是无毒、环保物质，价格低廉，有利于环境保护。
具体实施方式：
为更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进一步说明，实施例只用于解释本发明，不会对本发明构成任何的限定。
实施例1
一种环保路用胶结料，以重量份计，包括以下组分：
废塑料20份，橡胶油10份，
废旧丁苯橡胶粉5份，
改性淀粉2份，木素2份，
无机填料5份，偶联剂1份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将5份无机填料、1份偶联剂、2份改性淀粉、2份木素在高速捏合机中，在120℃下，捏合15min，继续加入20份废塑料、5份废旧丁苯橡胶粉，继续捏合10min，得到混合物料；
(2)向步骤(1)得到的混合物料中继续加入10份橡胶油，捏合5min，由塑炼机在120℃下，塑炼15min，塑炼切片后，冷却后在破碎机中破碎后包装，得到环保路用胶结料。
实施例2
一种环保路用胶结料，以重量份计，包括以下组分：
废塑料60份，橡胶油30份，
废旧丁苯橡胶粉8份，
改性淀粉8份，木素10份，
无机填料15份，偶联剂5份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将15份无机填料、5份偶联剂、8份改性淀粉、10份木素在高速捏合机中，在180℃下，捏合30min，继续加入60份废塑料、8份废旧丁苯橡胶粉，继续捏合20min，得到混合物料；
(2)向步骤(1)得到的混合物料中继续加入30份橡胶油，捏合10min，由塑炼机在200℃下，塑炼45min，塑炼切片后，冷却后在破碎机中破碎后包装，得到环保路用胶结料。
实施例3
一种环保路用胶结料，以重量份计，包括以下组分：
废塑料30份，橡胶油15份，
废旧丁苯橡胶粉5.5份，
改性淀粉3份，木素4份，
无机填料7份，偶联剂2份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将7份无机填料、2份偶联剂、3份改性淀粉、4份木素在高速捏合机中，在130℃下，捏合18min，继续加入30份废塑料、5.5份废旧丁苯橡胶粉，继续捏合12min，得到混合物料；
(2)向步骤(1)得到的混合物料中继续加入15份橡胶油，捏合6min，由塑炼机在130℃下，塑炼20min，塑炼切片后，冷却后在破碎机中破碎后包装，得到环保路用胶结料。
实施例4
一种环保路用胶结料，以重量份计，包括以下组分：
废塑料40份，橡胶油18份，
废旧丁苯橡胶粉6份，
改性淀粉4份，木素6份，
无机填料9份，偶联剂3份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将9份无机填料、3份偶联剂、4份改性淀粉、6份木素在高速捏合机中，在140℃下，捏合20min，继续加入40份废塑料、6份废旧丁苯橡胶粉，继续捏合14min，得到混合物料；
(2)向步骤(1)得到的混合物料中继续加入18份橡胶油，捏合7min，由塑炼机在140℃下，塑炼25min，塑炼切片后，冷却后在破碎机中破碎后包装，得到环保路用胶结料。
实施例5
一种环保路用胶结料，以重量份计，包括以下组分：
废塑料50份，橡胶油20份，
废旧丁苯橡胶粉6.5份，
改性淀粉5份，木素8份，
无机填料12份，偶联剂4份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将12份无机填料、4份偶联剂、5份改性淀粉、8份木素在高速捏合机中，在150℃下，捏合25min，继续加入50份废塑料、6.5份废旧丁苯橡胶粉，继续捏合16min，得到混合物料；
(2)向步骤(1)得到的混合物料中继续加入20份橡胶油，捏合8min，由塑炼机在150℃下，塑炼30min，塑炼切片后，冷却后在破碎机中破碎后包装，得到环保路用胶结料。
实施例6
一种环保路用胶结料，以重量份计，包括以下组分：
废塑料55份，橡胶油25份，
废旧丁苯橡胶粉7份，
改性淀粉7份，木素9份，
无机填料13份，偶联剂4.5份。
其制备方法包括以下步骤：
(1)将13份无机填料、4.5份偶联剂、7份改性淀粉、9份木素在高速捏合机中，在165℃下，捏合28min，继续加入55份废塑料、7份废旧丁苯橡胶粉，继续捏合18min，得到混合物料；
(2)向步骤(1)得到的混合物料中继续加入25份橡胶油，捏合9min，由塑炼机在170℃下，塑炼30min，塑炼切片后，冷却后在破碎机中破碎后包装，得到环保路用胶结料。

Claims (10)

1.一种环保路用胶结料，其特征在于，以重量份计，包括以下组分：
废塑料20-60份，橡胶油10-30份，
废旧丁苯橡胶粉5-8份，
改性淀粉2-8份，木素2-10份，
无机填料5-15份，偶联剂1-5份。
2.如权利要求1所述的一种环保路用胶结料，其特征在于，以重量份计，包括以下组分：
废塑料50份，橡胶油15份，
废旧丁苯橡胶粉8份，
改性淀粉6份，木素8份，
无机填料10份，偶联剂3份。
3.如权利要求1所述的一种环保路用胶结料，其特征在于，所述废塑料为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚酰胺的废弃物。
4.如权利要求1所述的一种环保路用胶结料，其特征在于，所述橡胶油为环烷基橡胶油。
5.如权利要求1所述的一种环保路用胶结料，其特征在于，所述废旧丁苯橡胶粉末的粒径为80-100nm。
6.如权利要求1所述的一种环保路用胶结料，其特征在于，所述改性淀粉的粒径为100-200nm，改性淀粉为磷酸酯淀粉。
7.如权利要求1所述的一种环保路用胶结料，其特征在于，所述无机填料为重质碳酸钙、轻质碳酸钙、纳米氧化硅的一种或多种混合。
8.如权利要求7所述的一种环保路用胶结料，其特征在于，所述纳米氧化硅的粒径为20-50nm。
9.如权利要求1所述的一种环保路用胶结料，其特征在于，所述偶联剂为硅烷类偶联剂、钛酸酯偶联剂中的一种或两种混合。
10.如权利要求1至9任一所述的一种环保路用胶结料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将无机填料、偶联剂、改性淀粉、木素在高速捏合机中，在120-180℃下，捏合15-30min，继续加入废塑料、废旧丁苯橡胶粉，继续捏合10-20min，得到混合物料；
(2)向步骤(1)得到的混合物料中继续加入橡胶油，捏合5-10min，由塑炼机在120-200℃下，塑炼15-45min，塑炼切片后，冷却后在破碎机中破碎后包装，得到环保路用胶结料。
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