CN109535750A - 一种橡胶沥青稳定剂及其制备方法 - Google Patents

一种橡胶沥青稳定剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及沥青添加剂领域，提供了一种橡胶沥青稳定剂，按重量份计包括：100份单环芳烃、5～20份一元有机酸、3～10份金属氯化物、5～15份硬脂酸锌、5～15份硬脂酸以及10～20份增塑剂，单环芳烃中的碳原子数为6～10，一元有机酸的碳原子数为1～4。本发明还提供了一种橡胶沥青稳定剂的其制备方法，用于制备上述的橡胶沥青稳定剂，包括：将单环芳烃、一元有机酸、金属氯化物、硬脂酸锌、硬脂酸以及增塑剂进行混合。上述橡胶沥青稳定剂掺入橡胶沥青中能使得橡胶沥青的稳定性好，不易离析。

Description

一种橡胶沥青稳定剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及沥青添加剂领域，具体而言，涉及一种橡胶沥青稳定剂及其制备方法。
背景技术
橡胶沥青是先将废旧轮胎原质加工成为橡胶粉粒，掺入至沥青中对沥青进行改性，以提高沥青的个性性能。
但，由于掺入有橡胶粉，故其稳定性不够高，难以高温长期保存，铺设于路面易离析。鉴于此，特提出本申请。
发明内容
本发明提供了一种橡胶沥青稳定剂，旨在改善现有的橡胶沥青稳定性不够好的问题。
本发明还提高了一种橡胶沥青稳定剂的制备方法，旨在制得能够提高橡胶沥青稳定性的橡胶沥青稳定剂。
本发明是这样实现的：
一种橡胶沥青稳定剂，按重量份计包括：
100份单环芳烃、5～20份一元有机酸、3～10份金属氯化物、5～15份硬脂酸锌、5～15份硬脂酸以及10～20份增塑剂，单环芳烃中的碳原子数为6～10，一元有机酸的碳原子数为1～4。
一种橡胶沥青稳定剂的其制备方法，用于制备上述的橡胶沥青稳定剂，包括：将单环芳烃、一元有机酸、金属氯化物、硬脂酸锌、硬脂酸以及增塑剂进行混合。
本发明的有益效果是：本发明通过上述设计得到的橡胶沥青稳定剂，由于其所含的单环芳烃、一元有机酸、金属氯化物和硬脂酸锌相互配合作用在混合有本发明提供的稳定剂的橡胶沥青长时间处于高于10度以上的条件下，会对橡胶粉进行作用，使得橡胶中的硫键断裂，达到活化橡胶粉的效果，而添加的硬脂酸作为软化剂，并同时加入增塑剂，使得掺入有本发明提供的橡胶沥青稳定剂的橡胶沥青经过高温反应后产生脱硫反应，使得橡胶沥青具较低的粘度，且能够高温静态储存，具有较好的储存稳定性，不易离析。
本发明通过上述设计得到的橡胶沥青稳定剂的制备方法，能够制得使橡胶沥青稳定性好，且不易离析的橡胶沥青稳定剂。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例提供一种橡胶沥青稳定剂及其制备方法进行具体说明。
一种橡胶沥青稳定剂，按重量份计包括：
100份单环芳烃、5～20份一元有机酸、3～10份金属氯化物、5～15份硬脂酸锌、5～15份硬脂酸以及10～20份增塑剂，单环芳烃中的碳原子数为6～10，一元有机酸的碳原子数为1～4。
单环芳烃、一元有机酸、金属氯化物和硬脂酸锌相互配合作用，在混合有本发明提供的稳定剂的橡胶沥青长时间处于高于10度以上的条件下，会对橡胶粉进行作用，使得橡胶中的硫键断裂，达到活化橡胶粉的效果。而添加的硬脂酸作为软化剂，其能够提高橡胶沥青混合料的耐久性和抗疲劳寿命，其能改善橡胶沥青的分散性和混合性，有助于其他各组分与橡胶沥青反应，并且，其还能在一定程度上切断少数橡胶烃的分子链，进一步使得大分子橡胶粉裂解。增塑剂则能增加沥青的柔韧性，能促使橡胶沥青稳定剂中的各成分更好与橡胶沥青互溶。
由于向橡胶沥青中添加的稳定剂的量不宜过多，过多则反而会影响橡胶沥青的性能，而当单环芳烃和一元有机酸的分子量过大时，在要求的重量份的范围内则作为稳定剂的有效成分，其作用过小，甚至无作用，故经过发明人付出大量实验得出，在稳定剂添加量在合适范围内且稳定剂具有较好的作用下，单环芳烃中的碳原子数为6～10，一元有机酸的碳原子数为1～4。
通过本发明提供的橡胶沥青稳定剂对橡胶沥青的作用，使得掺入有本发明提供的橡胶沥青稳定剂的橡胶沥青经过高温反应后产生脱硫反应，使得橡胶沥青具有较低的粘度，且能够高温静态储存，具有较好的储存稳定性，因此其不易离析。
优选地，橡胶沥青稳定剂按重量份计包括：100份单环芳烃、10～13份一元有机酸、3～10份金属氯化物、10～15份硬脂酸锌、5～10份硬脂酸以及10～15份增塑剂。
优选地，为使得脱硫效果更好，金属氯化物包括副族金属氯化物和第三主族金属氯化物。更优选地，金属氯化物选择具有还原性的三氯化铁，三氯化铁还能延缓橡胶沥青的衰老。
优选地，增塑剂选用苯二甲酸酯，其具有较为理想的工作特性，与橡胶粉的相容性好，增塑效率高。
优选地，为使得脱硫效果好，效率高，一元有机酸包括甲酸或乙酸中的至少一种。
优选地，橡胶沥青稳定剂还包括：0.3～1份白云母粉。白云母粉在高温下能够释放出负离子，有助于脱硫反应的进行。进一步地，白云母粉的粒径小于或等于200μm。
优选地，橡胶沥青稳定剂还包括：0.1～1份稀土元素粉。稀土元素粉添加至橡胶沥青中降低了沥青和橡胶粉的导热系数，增强了橡胶沥青对气温、何在变化的抵抗能力。优选地，为了使得稀土元素粉体不影响橡胶沥青的其他性能，其粒径小于或等于200μm。
一种橡胶沥青稳定剂的其制备方法，其用于制备上述的橡胶沥青稳定剂，包括将单环芳烃、一元有机酸、金属氯化物、硬脂酸锌、硬脂酸以及增塑剂进行混合。
以下结合具体实施例对本发明提供的一种橡胶沥青稳定剂及其制备方法进行具体说明。
实施例1
本实施例提供了一种橡胶沥青稳定剂及其制备方法。
一种橡胶沥青稳定剂的制备方法，包括：
称量100g苯、5g甲酸、10g三氯化铁、5g硬脂酸锌、15g硬脂酸、10g邻苯二甲酸二甲酯作为橡胶沥青稳定剂的组成材料。
将称量好的上述材料进行混合搅拌，得到橡胶沥青稳定剂。
实施例2
本实施例提供了一种橡胶沥青稳定剂及其制备方法。
一种橡胶沥青稳定剂的制备方法，包括：
称量100g乙苯、20g乙酸酸、3g三氯化铁、15g硬脂酸锌、5g硬脂酸、20g邻苯二甲酸二乙酯、0.3g粒度小于或等于200μm的白云母粉作为橡胶沥青稳定剂的组成材料。
将称量好的上述材料进行混合搅拌，得到橡胶沥青稳定剂。
实施例3
本实施例提供了一种橡胶沥青稳定剂及其制备方法。
一种橡胶沥青稳定剂的制备方法，包括：
称量100g甲苯、10g甲酸、5g氯化铝、10g硬脂酸锌、10g硬脂酸、15g邻苯二甲酸二乙酯、1g粒度小于或等于200μm的白云母粉以及0.1g粒度小于或等于200μm的钇粉作为橡胶沥青稳定剂的组成材料。
将称量好的上述材料进行混合搅拌，得到橡胶沥青稳定剂。
实施例4
本实施例提供了一种橡胶沥青稳定剂及其制备方法。
一种橡胶沥青稳定剂的制备方法，包括：
称量100g邻二甲苯、13g丙酸、7g氯化镍、12g硬脂酸锌、12g硬脂酸、15g对苯二甲酸二甲酯、0.5g粒度小于或等于200μm的白云母粉以及1g粒度小于或等于200μm的钕粉作为橡胶沥青稳定剂的组成材料。
将称量好的上述材料进行混合搅拌，得到橡胶沥青稳定剂。
实施例5
本实施例提供了一种橡胶沥青稳定剂及其制备方法。
一种橡胶沥青稳定剂的制备方法，包括：
称量100g对二甲苯、12g二甲基乙酸、4g三氯化铁、8g硬脂酸锌、8g硬脂酸、15g间苯二甲酸二甲酯、0.8g粒度小于或等于200μm的白云母粉以及0.5g粒度小于或等于200μm的钕粉作为橡胶沥青稳定剂的组成材料。
将称量好的上述材料进行混合搅拌，得到橡胶沥青稳定剂。
实施例6
本实施例提供了一种橡胶沥青稳定剂及其制备方法。
一种橡胶沥青稳定剂的制备方法，包括：
称量100g对二甲苯、18g二甲基乙酸、4g三氯化铁、8g硬脂酸锌、8g硬脂酸、15g间苯二甲酸二甲酯、0.8g粒度小于或等于200μm的白云母粉以及0.8g粒度小于或等于200μm的镥粉作为橡胶沥青稳定剂的组成材料。
将称量好的上述材料进行混合搅拌，得到橡胶沥青稳定剂。
对比例1
本对比例与实施例1基本相同，不同之处在于，甲酸用量为2g。
对比例2
本对比例与实施例2基本相同，不同之处在于，三氯化铁用量为1g。
对比例3
本对比例与实施例1基本相同，不同之处在于，硬脂酸锌的用量为3g。
对比例4
本对比例与实施例3基本相同，不同之处在于稳定剂中不包括钇粉。
实验例
将20g实施例1-6和对比例1-4提供的稳定剂，分别加入至10份同种10kg掺入有1kg橡胶粉基质沥青中充分混合均匀，并以一组10kg掺入有1kg橡胶粉同种基质沥青作为空白对照，在至于60摄氏度的条件下反应2h。反应结束后按T0604-1993测量标准测量反应后的橡胶沥青的针入度、按T0605-1993测量标准测量反应后的橡胶沥青的延度，按T0606-2000测量标准测量反应后的橡胶沥青的软化点。将测量数据记录至表1。
表1各组橡胶沥青指标
针入度(0.1cm) 5℃延度(cm) 软化点(℃)
实施例1 33 16 63
实施例2 32 16 64
实施例3 31 18 66
实施例4 30 18 65
实施例5 30 19 65
实施例6 31 19 66
对比例1 37 14 61
对比例2 38 13 60
对比例3 38 13 63
对比例4 32 16 64
空白对照 45 10 58
根据表1能够看出，实施例1-6提供的稳定剂与橡胶沥青混合后，橡胶沥青的针入度、延度以及软化点值均较好，满足橡胶沥青的实际应用需求，且与空白对照组对照，掺入有本发明提高的橡胶沥青稳定剂的橡胶各项性能大大优于未掺入稳定剂的橡胶沥青的性能。将对比例1与实施例1对比，橡胶沥青针入度明显高于实施例1、延度低于实施例1、软化点低于实施例1，由此可见，当稳定剂组分中甲酸用量小于本发明要求的范围时，稳定剂对橡胶沥青的作用明显降低。将对比例2与实施例2对比，橡胶沥青针入度明显高于实施例2、延度低于实施例2、软化点低于实施例2，由此可见，当稳定剂组分中三氧化铁用量小于本发明要求的范围时，稳定剂对橡胶沥青的作用明显降低。将对比例3与实施例1对比，橡胶沥青针入度明显高于实施例1、延度低于实施例1、软化点低于实施例1，由此可见，当稳定剂组分中硬脂酸锌用量小于本发明要求的范围时，稳定剂对橡胶沥青的作用明显降低。将对比例4与实施例3进行对比，橡胶沥青针入度略高于实施例3、延度略低于实施例3、软化点略低于实施例3，由此可见，当稳定剂组分包括稀土元素粉时，能进一步提高橡胶沥青的性能。
实验例2
将20g实施例1-6和对比例1-4提供的稳定剂，分别加入至10份同种10kg掺入有1kg橡胶粉基质沥青中充分混合均匀，并以一组10kg掺入有1kg橡胶粉同种基质沥青作为空白对照。将各组的橡胶沥青置于200℃的条件下，分别在5h、10h和20h时观察橡胶沥青是否产生明显分层现象。记录至表2。
表2加热后橡胶沥青的分层情况
通过表2能够看出，参入有实施例1-6提供的橡胶沥青稳定剂橡胶沥青在200摄氏度加热20小时后均未出现明显沉降现象，并对比空白对照，在10h后即出现离析现象，说明掺入有实施例1-6的橡胶沥青稳定剂的橡胶沥青不易离析。而观察对比例1-3，并与对应的实施例对比，发现对比例1-3提供的稳定剂掺入橡胶沥青中，在20h后出现了明显沉降现象，说明，当稳定剂中各成分的配比不在本发明要求的范围内时，对于防止橡胶沥青离析的作用较弱。
综上所述，本发明提供的橡胶沥青稳定剂，由于其所含的单环芳烃、一元有机酸、金属氯化物和硬脂酸锌相互配合作用在混合有本发明提供的稳定剂的橡胶沥青长时间处于高于10度以上的条件下，会对橡胶粉进行作用，使得橡胶中的硫键断裂，达到活化橡胶粉的效果，而添加的硬脂酸作为软化剂，并同时加入增塑剂，使得掺入有本发明提供的橡胶沥青稳定剂的橡胶沥青经过高温反应后产生脱硫反应，使得橡胶沥青具较低的粘度，且能够高温静态储存，具有较好的储存稳定性，不易离析。
本发明提供的橡胶沥青稳定剂的制备方法，能够制得使橡胶沥青稳定性好，且不易离析的橡胶沥青稳定剂。
以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种橡胶沥青稳定剂，其特征在于，按重量份计包括：
100份单环芳烃、5～20份一元有机酸、3～10份金属氯化物、5～15份硬脂酸锌、5～15份硬脂酸以及10～20份增塑剂，所述单环芳烃中的碳原子数为6～10，所述一元有机酸的碳原子数为1～4。
2.根据权利要求1所述的橡胶沥青稳定剂，其特征在于，按重量份计包括：
100份单环芳烃、10～13份一元有机酸、3～10份金属氯化物、5～15份硬脂酸锌、5～15份硬脂酸以及10～20份增塑剂。
3.根据权利要求1所述的橡胶沥青稳定剂，其特征在于，所述金属氯化物包括副族金属氯化物和第三主族金属氯化物。
4.根据权利要求3所述的橡胶沥青稳定剂，其特征在于，所述副族金属氯化物为三氯化铁。
5.根据权利要求1所述的橡胶沥青稳定剂，其特征在于，所述增塑剂为苯二甲酸酯。
6.根据权利要求1所述的橡胶沥青稳定剂，其特征在于，所述橡胶沥青稳定剂还包括：0.3～1份白云母粉。
7.根据权利要求1所述的橡胶沥青稳定剂，其特征在于，所述橡胶沥青稳定剂还包括：0.1～1份稀土元素粉。
8.根据权利要求7所述的橡胶沥青稳定剂，其特征在于，所述稀土元素粉的粒径小于或等于200μm。
9.根据权利要求1所述的橡胶沥青稳定剂，其特征在于，所述一元有机酸包括甲酸或乙酸中至少一种。
10.一种橡胶沥青稳定剂的其制备方法，其特征在于，用于制备如权利要求1所述的橡胶沥青稳定剂，包括：
将所述单环芳烃、所述一元有机酸、所述金属氯化物、所述硬脂酸锌、所述硬脂酸以及所述增塑剂进行混合。
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