CN105482478A - 一种降低了粘度的橡胶沥青及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种降低了粘度的橡胶沥青及其制备方法，包括下述步骤:1)将废旧橡胶去除金属、纤维和杂物，然后将其破碎成小颗粒的絮状胶粉；2)加热基质沥青至170-180℃，加入聚烯烃类饱和碳氢化合物，高速剪切；3)将步骤2)得到的物料保持在160-165℃，加入步骤1)得到的絮状胶粉，再加入活化剂，高速剪切，得到降低了粘度的橡胶沥青。相比现有技术，针入度降低约16，软化点提高20℃。

Description

一种降低了粘度的橡胶沥青及其制备方法
技术领域
本发明属于道路沥青改性技术领域，具体涉及一种降低了粘度的橡胶沥青及其制备方法。
背景技术
废旧橡胶是固体废弃物的一种，其主要来源是废旧橡胶制品。废旧橡胶制品主要有轮胎、胶带、胶管和工业橡胶制品等，其中以废旧轮胎为最多。通常的处理固体废弃物的方法如填埋、焚烧，对废旧橡胶制品都不适用。若填埋，它们的大分子分解到不影响土壤需要数百年之久，若焚烧，其产生的烟雾和有毒有害气体将严重污染大气。同时，越积越多的废旧轮胎长期露天堆放，不仅大量占用土地，而且极易滋生蚊虫，传播疾病，此外还易引发火灾。反之，对废旧橡胶特别是废旧轮胎的合理回收利用，可为社会提供大量再生资源。其中，将废旧橡胶粉碎成胶粉生产橡胶改性沥青就是其中一种主要方法。
随着国内对橡胶沥青的逐步了解和应用，橡胶沥青凭借其优良的高温稳定性、低温抗裂性、优异的抗老化性能，以及抗反射性能，在国内的工程中得到越来越多的应用。橡胶沥青是指把废轮胎橡胶粉作为改性剂添加到基质沥青中，在高温作用下制成的粘合材料。橡胶沥青作为路面材料，对基质沥青的使用性能有一定的改善，还可以降低行车噪音，抗水损坏、高温车辙、低温抗裂等优点。
橡胶沥青是废轮胎橡胶粉在充分拌合的高温条件下(180℃以上)与基质沥青熔胀反应得到的改性沥青胶结材料。橡胶粉本身不发生裂解，在改性过程中会吸收基质沥青中的轻质组分，一方面直接改善基质沥青，另一方面达到橡胶与沥青充分复合的效果。橡胶沥青中橡胶粉掺量通常达到18-20％，熔胀后橡胶粉体积达到胶结料的30-40％，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续相体系。
但在实际应用中粘度很大的橡胶沥青虽然可以提供很好的高低温性能、降噪性能。但是，在与碎石拌和成沥青混凝土时就会出现裹覆率低、粘度大、油石比高等问题，直接体现出来的就是应用成本高、施工难度大。所以，如何降低橡胶沥青的粘度是一个必须要解决的问题。
发明内容
为了克服橡胶改性沥青生产工程中因高温热搅拌产生的高能耗、高污染的问题，本发明提供了一种降低了粘度的橡胶沥青及其制备方法，该方法生产的橡胶沥青能有效降低粘度。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种降低了粘度的橡胶沥青的制备方法，包括下述步骤:
1)将废旧橡胶去除金属、纤维和杂物，然后将其破碎成絮状胶粉；
2)加热基质沥青至170-180℃，加入聚烯烃类饱和碳氢化合物，高速剪切；
3)将步骤2)得到的物料保持在160-165℃，加入步骤1)得到的絮状胶粉，再加入活化剂，高速剪切，得到降低了粘度的橡胶沥青。
本发明所述的基质沥青、絮状胶粉、聚烯烃类饱和碳氢化合物、活化剂的重量比优选100:1-3:20:0.05-0.2。
步骤1)所述的絮状胶粉优选粒径40目。
步骤2)所述聚烯烃类饱和碳氢化合物，优选低密度聚乙烯(LDPE)、线型低密度聚乙烯(LLDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)；所述的高速剪切，优选转速100-140r/min或150-200r/min，20-30min。
步骤3)所述的高速剪切，优选转速100-140r/min、140-180min；
步骤4)所述的活化剂，优选N299、N220、N330、N351、N121、N234、N110系列的炭黑。
本发明还涉及采用上述制备方法得到的降低了粘度的橡胶沥青。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1、本发明得到的橡胶沥青，橡胶粉经过剪切、研磨、加热综合作用下逐渐变细，最终以细小颗粒分布于沥青而形成橡胶网络，增加橡胶改性沥青流动性，因此有效降低改性沥青生产时的粘度，达到降低改性沥青生产温度，减少能耗和污染的效果。本发明得到的降低了粘度的橡胶沥青，相比现有技术，针入度降低约16，软化点提高20℃。
2、本发明得到的橡胶沥青应用于路面施工时，橡胶沥青的高温分别比基质沥青提高两倍到三倍，抗车辙能力强。
3、本发明得到的橡胶沥青，因为添加了活化剂，胶粉增加活性了基团，能有效的与沥青发生化学反应，形成橡胶网络，提高与沥青的相容性，拥有超强的粘性，所以它可以非常牢固地吸附粘结在水稳层或旧水泥路面上，从而起到与路面的材料粘结作用，特别适合旧水泥路路面改造和修补。
具体实施方式
下面以实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于这些实施例。
实施例1：
一种降低了粘度的橡胶沥青的制备方法，包括下述步骤:
1)将废旧橡胶去除金属、纤维和杂物，然后将其破碎成粒径40目的絮状胶粉；
2)加热基质沥青至170℃，加入低密度聚乙烯(LDPE)，高速剪切，转速100r/min，20min；
3)将步骤2)得到的物料保持在160℃，加入步骤1)得到的絮状胶粉，再加入N299系列炭黑作为活化剂，高速剪切，转速100r/min、140min，得到降低了粘度的橡胶沥青；
本发明所述的基质沥青、絮状胶粉、低密度聚乙烯、活化剂的重量比为100:1:20:0.05。
实施例2：
一种降低了粘度的橡胶沥青的制备方法，包括下述步骤:
1)将废旧橡胶去除金属、纤维和杂物，然后将其破碎成粒径40目的絮状胶粉；
2)加热基质沥青至180℃，加入线型低密度聚乙烯(LLDPE)，高速剪切，转速140r/min，25min；
3)将步骤2)得到的物料保持在165℃，加入步骤1)得到的絮状胶粉，再加入N220系列炭黑作为活化剂，高速剪切，转速120r/min、160min，得到降低了粘度的橡胶沥青；
本发明所述的基质沥青、絮状胶粉、线型低密度聚乙烯、活化剂的重量比为100:2:20:0.1。
实施例3：
一种降低了粘度的橡胶沥青的制备方法，包括下述步骤:
1)将废旧橡胶去除金属、纤维和杂物，然后将其破碎成粒径40目的絮状胶粉；
2)加热基质沥青至172℃，加入中密度聚乙烯(MDPE)，高速剪切，转速150r/min，30min；
3)将步骤2)得到的物料保持在162℃，加入步骤1)得到的絮状胶粉，再加入N330系列炭黑作为活化剂，高速剪切，转速140r/min、150min，得到降低了粘度的橡胶沥青；
本发明所述的基质沥青、絮状胶粉、中密度聚乙烯、活化剂的重量比为100:3:20:0.15。
实施例4：
一种降低了粘度的橡胶沥青的制备方法，包括下述步骤:
1)将废旧橡胶去除金属、纤维和杂物，然后将其破碎成粒径40目的絮状胶粉；
2)加热基质沥青至175℃，加入高密度聚乙烯(HDPE)，高速剪切，转速200r/min，30min；
3)将步骤2)得到的物料保持在163℃，加入步骤1)得到的絮状胶粉，再加入N351系列炭黑作为活化剂，高速剪切，转速140r/min、180min，得到降低了粘度的橡胶沥青；
本发明所述的基质沥青、絮状胶粉、高密度聚乙烯、活化剂的重量比为100:3:20:0.2。
按照本发明所述的方法制备得的降低了粘度的橡胶沥青，达到如下技术指标：
1、胶粉呈疏松絮状物，160℃、30min沥青可以溶胀到胶粉中，胶粉可与沥青互溶。
2、低温柔度：-40℃，耐高温性：110℃，无流淌、滴落，抗拉强度：1.2MPa常温延伸率：480％。
3、储存稳定性：190℃，静态储存56h，取上表面和底部料测试，性能偏差率≤3％。
4、紫外线老化：钨灯照168小时，低温柔度、耐高温性、抗拉强度、常温延伸率等指标保持率大于93％。

Claims (6)

1.一种降低了粘度的橡胶沥青的制备方法，其特征在于，包括下述步骤:
1)将废旧橡胶去除金属、纤维和杂物，然后将其破碎成絮状胶粉；
2)加热基质沥青至170-180℃，加入聚烯烃类饱和碳氢化合物，高速剪切；
3)将步骤2)得到的物料保持在160-165℃，加入步骤1)得到的絮状胶粉，再加入活化剂，高速剪切，得到降低了粘度的橡胶沥青。
2.根据权利要求1所述的一种降低了粘度的橡胶沥青的制备方法，其特征在于：所述的基质沥青、絮状胶粉、聚烯烃类饱和碳氢化合物、活化剂的重量比为100:1-3:20:0.05-0.2。
3.根据权利要求1所述的一种降低了粘度的橡胶沥青的制备方法，其特征在于：步骤1)所述的絮状胶粉粒径为40目。
4.根据权利要求1所述的一种降低了粘度的橡胶沥青的制备方法，其特征在于：步骤2)所述聚烯烃类饱和碳氢化合物，为低密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯。
5.根据权利要求1所述的一种降低了粘度的橡胶沥青的制备方法，其特征在于：步骤3)所述的活化剂，为N299、N220、N330、N351、N121、N234、N110系列的炭黑。
6.权利要求1-5任一所述制备方法得到的降低了粘度的橡胶沥青。
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