CN110872449A - 一种废橡胶粉改性沥青及其制备方法 - Google Patents
一种废橡胶粉改性沥青及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110872449A CN110872449A CN201810998792.4A CN201810998792A CN110872449A CN 110872449 A CN110872449 A CN 110872449A CN 201810998792 A CN201810998792 A CN 201810998792A CN 110872449 A CN110872449 A CN 110872449A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- asphalt
- rubber powder
- waste rubber
- modified
- stirring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 title claims abstract description 129
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 title claims abstract description 102
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims abstract description 94
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 76
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 25
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000010008 shearing Methods 0.000 claims abstract description 23
- CTENFNNZBMHDDG-UHFFFAOYSA-N Dopamine hydrochloride Chemical compound Cl.NCCC1=CC=C(O)C(O)=C1 CTENFNNZBMHDDG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 229960001149 dopamine hydrochloride Drugs 0.000 claims abstract description 15
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 36
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 25
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 claims description 13
- 125000004018 acid anhydride group Chemical group 0.000 claims description 12
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 9
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 claims description 8
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 7
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 6
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 6
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000035515 penetration Effects 0.000 claims description 6
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 claims description 5
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 5
- LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N tris Chemical compound OCC(N)(CO)CO LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000005698 Diels-Alder reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 4
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 claims description 4
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 4
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 4
- LTVUCOSIZFEASK-MPXCPUAZSA-N (3ar,4s,7r,7as)-3a-methyl-3a,4,7,7a-tetrahydro-4,7-methano-2-benzofuran-1,3-dione Chemical compound C([C@H]1C=C2)[C@H]2[C@H]2[C@]1(C)C(=O)OC2=O LTVUCOSIZFEASK-MPXCPUAZSA-N 0.000 claims description 3
- 239000011280 coal tar Substances 0.000 claims description 3
- WVRNUXJQQFPNMN-VAWYXSNFSA-N 3-[(e)-dodec-1-enyl]oxolane-2,5-dione Chemical compound CCCCCCCCCC\C=C\C1CC(=O)OC1=O WVRNUXJQQFPNMN-VAWYXSNFSA-N 0.000 claims description 2
- 229960000796 barbital sodium Drugs 0.000 claims description 2
- FTOAOBMCPZCFFF-UHFFFAOYSA-N barbitone sodium Natural products CCC1(CC)C(=O)NC(=O)NC1=O FTOAOBMCPZCFFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910021538 borax Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000872 buffer Substances 0.000 claims description 2
- 239000003027 oil sand Substances 0.000 claims description 2
- 229920000141 poly(maleic anhydride) Polymers 0.000 claims description 2
- 229920005652 polyisobutylene succinic anhydride Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004328 sodium tetraborate Substances 0.000 claims description 2
- 235000010339 sodium tetraborate Nutrition 0.000 claims description 2
- RGHFKWPGWBFQLN-UHFFFAOYSA-M sodium;5,5-diethylpyrimidin-3-ide-2,4,6-trione Chemical compound [Na+].CCC1(CC)C([O-])=NC(=O)NC1=O RGHFKWPGWBFQLN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- CUXYLFPMQMFGPL-UHFFFAOYSA-N (9Z,11E,13E)-9,11,13-Octadecatrienoic acid Natural products CCCCC=CC=CC=CCCCCCCCC(O)=O CUXYLFPMQMFGPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- CUXYLFPMQMFGPL-SUTYWZMXSA-N all-trans-octadeca-9,11,13-trienoic acid Chemical compound CCCC\C=C\C=C\C=C\CCCCCCCC(O)=O CUXYLFPMQMFGPL-SUTYWZMXSA-N 0.000 claims 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 claims 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 abstract description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 5
- 239000002585 base Substances 0.000 description 23
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 5
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 5
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 5
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 5
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 3
- -1 o-phenolic hydroxyl Chemical group 0.000 description 3
- 229920001690 polydopamine Polymers 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 description 2
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 239000010920 waste tyre Substances 0.000 description 2
- 229920002209 Crumb rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000004594 Masterbatch (MB) Substances 0.000 description 1
- 108010009736 Protein Hydrolysates Proteins 0.000 description 1
- 150000008065 acid anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000413 hydrolysate Substances 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- FYFFGSSZFBZTAH-UHFFFAOYSA-N methylaminomethanetriol Chemical compound CNC(O)(O)O FYFFGSSZFBZTAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 239000002052 molecular layer Substances 0.000 description 1
- 239000012766 organic filler Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- 125000004151 quinonyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000010517 secondary reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 238000013112 stability test Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L95/00—Compositions of bituminous materials, e.g. asphalt, tar, pitch
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
本发明公开了一种废橡胶粉改性沥青及其制备方法。该废橡胶粉改性沥青，按重量份计包括以下原料组分：基质沥青100份；废橡胶粉1~35份；多巴胺盐酸盐0.2~3份。本发明先用多巴胺盐酸盐对废橡胶粉进行改性处理，再将改性的废橡胶粉与熔化后的基质沥青进行混合剪切等处理，得到废橡胶粉改性沥青。本发明的废橡胶粉改性沥青储存稳定性高，制备工艺简单，过程绿色环保。
Description
技术领域
本发明涉及一种改性沥青及其制备方法，特别涉及一种废橡胶粉改性沥青及其制备方法。
背景技术
据统计，中国已经连续七年成为世界第一大汽车消费国，且在2015年和2016年小汽车消费数量分别为2460万辆和2800万辆；而2017年最新的废旧橡胶轮胎产量是6.35亿条，橡胶轮胎由于降解困难、周期长且会污染环境，给社会造成了巨大的压力。将废弃轮胎通过常温或低温粉碎法获得胶粉颗粒用于生产胶粉改性沥青铺筑公路和机场跑道成为一种有效解决废旧轮胎去向的有效方式，已经成为比较理想的环保型路面材料。但是胶粉和沥青之间的胶结性不足，导致胶粉改性沥青出现离析，使得其存储稳定性不足，在实际工业化生产中限制了胶粉改性沥青的广泛应用。
废橡胶粉与沥青的相互作用机理比较复杂，针对废橡胶粉改性沥青稳定性差的问题，解决方法主要包括：（1）对废橡胶粉降解活化，（2）废橡胶粉表面化学改性，（3）加入其它聚合物或者制备高浓度母料。文献报道过有关胶粉微波降解、微生物降解或者两者结合降解等技术，但目前这些技术尚不成熟且与沥青的作用效果也不明显。
CN1765998A公开了一种废橡胶粉改性沥青组合物及其制备方法。该方法使用偶联剂对胶粉表面进行改性，利用偶联剂中的烷氧基与胶粉中的无机填料、炭黑等形成化学结合，在有机物和无机物之间形成有机活性分子层，进而改善胶粉在沥青中的分散性，但是偶联剂与胶粉之间的作用面积和连接力较弱，与沥青结合的活性基团较少，对于储存稳定性的改善有限。
CN03118863.X公开了一种脱硫胶粉改性沥青的制备方法。该方法通过使用相容剂来提高脱硫废橡胶粉改性沥青的储藏稳定性，但是该方法仅局限于脱硫胶粉，限制了使用范围。
US5704971公开了一种利用均匀橡胶粉制备沥青改性剂的方法。该方法首先用双氧水对胶粉表面进行氧化，使胶粉表面因氧化而产生较多的羧基，将氧化后的胶粉加入到加有少量相容剂的沥青中，搅拌发育后得到胶粉改性沥青。但是单独使用双氧水并不能使胶粉表面产生活性基团，无法提高胶粉与沥青的相容性。
综上，现有技术并没有很好地解决废橡胶粉改性沥青储存稳定性不好的问题，且工艺复杂。因此，仍然需要继续寻求一种简单有效的提高胶粉改性沥青储存稳定性的方法。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种废橡胶粉改性沥青及其制备方法。本发明解决了废橡胶粉改性沥青容易离析的问题，废橡胶粉改性沥青储存稳定性高，制备工艺简单，过程绿色环保。
本发明提供了一种废橡胶粉改性沥青，按重量份计包括以下原料组分：
基质沥青100份；
废橡胶粉1~35份，优选为20~35份；
多巴胺盐酸盐0.2~3份，优选为0.2~1.5份。
所述基质沥青为石油沥青、煤焦油沥青、油砂沥青、天然沥青中的一种或几种；所述基质沥青的25℃针入度为50～300 1/10mm，软化点为28~60℃。
其中，所述基质沥青优选为酸酐化的预改性基质沥青。
所述酸酐化的预改性基质沥青是由带酸酐基的物质与基质沥青通过Diels-Alder反应得到。
所述带酸酐基的物质为顺丁烯二酸酐、聚异丁烯丁二酸酐、甲基纳迪克酸酐、改性甲基纳迪克酸酐、十二烯基琥珀酸酐、桐油酸酐、聚壬二酸酐、聚戊二酸酐、聚乙二酸酐或水解聚马来酸酐中的一种或几种，优选为顺丁烯二酸酐。
所述废橡胶粉可以选用市售的各种废橡胶粉，废橡胶粉的粒度为50~200目。
所述多巴胺盐酸盐为普通市售多巴胺盐酸盐。
本发明还提供了一种如上述的废橡胶粉改性沥青的制备方法，其包括如下步骤：
（1）将废橡胶粉加入水中搅拌，使废橡胶粉充分润湿；
（2）在搅拌条件下，将多巴胺盐酸盐加入到步骤（1）所得的混合物料中，搅拌，加入缓冲液调节pH值，继续搅拌；
（3）步骤（2）得到的混合物料经过滤、干燥，得到改性的废橡胶粉；
（4）将步骤（3）中得到的改性的废橡胶粉加入熔化后的基质沥青中，对该混合物进行剪切混合发育，得到废橡胶粉改性沥青。
其中，优选的步骤（4）为将步骤（3）中得到的改性的废橡胶粉加入熔化后的基质沥青中，程序升温后进行搅拌，并惰性气体氛围下进行反应，再对反应后的混合物抽真空处理；将抽真空处理后的混合物进行剪切混合发育，得到废橡胶粉改性沥青。步骤（4）中，所述基质沥青的熔化温度为100~120℃，所述的程序升温的速率为0.5~1℃/min，惰性气体为N2，所述反应的反应条件为：反应压力为0.05~0.2 MPa，优选为0.1~0.15 MPa，反应温度为120~145℃，优选为125~140℃，反应时间为1~3h；所述抽真空处理的时间为10~60min，优选为10~45min，真空度为0.02~0.09 MPa，优选为0.02~0.07 MPa。所述剪切的温度为150~220℃，优选为170~200℃，剪切的时间为30~200min，优选为50~180min，剪切的速度为4000~7000r/min。
其中，步骤（4）中所述基质沥青优选为酸酐化的预改性基质沥青。其中，酸酐化的预改性基质沥青可以采用如下制备方法：将加热熔化的基质沥青加入反应器中，控制反应温度和压力，在惰性气体氛围下与带酸酐基的物质进行Diels-Alder反应，得到酸酐化的预改性基质沥青。所述的带酸酐基物质与基质沥青的重量比为（1~10）：100，优选为（2~6）：100；惰性气体为N2，反应时间为3~6h，反应温度为120~160℃，反应压力为0.2~0.7 MPa，优选为0.25~0.5MPa。
在步骤（1）中，所述废橡胶粉和水重量比例为1：（3~10）。其中，水可以采用去离子水。
在步骤（2）中，加入多巴胺盐酸盐后、加入缓冲液前的搅拌条件为：搅拌的时间优选为20~40min；所述pH值调节至8.0~9.0；加入缓冲液后的搅拌条件为：搅拌的温度为15~45℃，优选为20~35℃，搅拌的时间为18~72h，优选为24~48h。
在步骤（2）中，所述缓冲液为三羟甲基氨基甲烷缓冲液、巴比妥钠缓冲液、硼砂缓冲液、氢氧化钠缓冲液中的一种或多种，优选为三羟甲基氨基甲烷缓冲液。
在步骤（3）中，所述的过滤、干燥均为本领域常规技术。所述干燥温度为60℃～80℃，时间为2～6h。
在步骤（4）中，所述基质沥青的熔化温度为100~120℃，所述剪切的温度为150~220℃，优选为170~200℃，剪切的时间为30~200min，优选为50~180min，剪切的速度为4000~7000r/min。
与现有技术相比，本发明的废橡胶粉改性沥青及其制备方法具有如下优点：
（1）本发明使用多巴胺盐酸盐对废橡胶粉颗粒进行改性，所形成的聚多巴胺可以同时与橡胶粉中的有机物和无机物填料进行紧密粘合，且稳定性极高，在强酸、强碱、超声震荡以及水环境中不受影响。改性后的胶粉表面含有大量邻酚羟基、羧基、氨基、醌基等功能性基团，能作为二级反应平台与沥青进行反应，提高了改性沥青的储存稳定性。
（2）本发明在使用少量多巴胺盐酸盐添加量的情况下，可以增大废橡胶粉的掺入量，不仅能提高了改性沥青的储存稳定性，还能降低废橡胶粉改性沥青的生产成本。
（3）本发明采用酸酐化的预改性基质沥青，该预改性基质沥青与多巴胺盐酸盐改性后的废橡胶颗粒具有更好胶结性，消除了聚多巴胺表面亲水性基团对相容性的不利影响，从而提高胶粉改性沥青储存稳定性且又不影响沥青的其它性能。同时，聚多巴胺大量表面活性基团能与未反应的小分子酸酐反应，很大程度防止了小分子的挥发，降低了对人体和环境的危害。
（4）本发明废橡胶粉的改性过程完全在水相中进行，不需要大量有机溶剂和其他添加剂参与，不会对人体和环境造成损害，且改性过程简单，方便大规模生产施工。
具体实施方式
下面通过实施例进一步描述本发明的技术方案，但这些实施例不能限制本发明，涉及的wt%为质量分数。
实施例1
（1）将30重量份的60目废橡胶粉加入150重量份的去离子水中，快速搅拌使胶粉颗粒充分润湿。
（2）在不断搅拌的条件下，将0.6重量份的多巴胺盐酸盐缓慢加入到步骤（1）得到的混合物料中，继续搅拌30min后，加入三羟甲基氨基甲烷缓冲液将混合液使pH值调节到8.0；在25℃的恒温水浴槽中，持续搅拌24h。
（3）将步骤（2）得到的混合物料进行过滤，在70℃下干燥4h，得到改性的废橡胶粉。
（4）将步骤（3）得到的改性的废橡胶粉加入到100份100℃熔化后的基质沥青（该基质沥青为石油沥青，25℃针入度(1/10mm)为96，软化点为54℃）中，以0.5℃/min的速率升温到125℃并不断搅拌，在0.1MPa下搅拌并在N2气氛下反应1.5h；将反应结束的混合物在0.02MPa的真空度下抽真空20min。
（5）将步骤（4）中反应得到的混合物在180℃下，5000r/min持续剪切55min，使其均匀的分散于沥青中，即得到废橡胶粉改性沥青A1。
实施例2
（1）将22重量份的100目废橡胶粉加入200重量份的去离子水中，快速搅拌使胶粉颗粒充分润湿。
（2）在不断搅拌的条件下，将0.8重量份的多巴胺盐酸盐缓慢加入到步骤（1）得到的混合物料中，继续搅拌35min后，加入三羟甲基氨基甲烷缓冲液将混合液的pH值调节到8.5；在35℃的恒温水浴槽中，持续搅拌36h。
（3）将步骤（2）得到的混合物料进行过滤，在60℃下干燥6h，得到改性的废橡胶粉。
（4）将步骤（3）得到的改性的废橡胶粉加入到100份100℃熔化后的基质沥青中（该基质沥青为煤焦油沥青，25℃针入度(1/10mm)为94，软化点为57℃），以1℃/min的速率升温到135℃并不断搅拌，在0.1MPa下搅拌并在N2气氛下反应2h；将反应结束的混合物料在0.05MPa的真空度下抽真空40min。
（5）将（4）中反应得到的混合物在180℃下，4000r/min持续剪切100min，使其均匀的分散于沥青中，即得到废橡胶粉改性沥青A2。
实施例3
其它步骤同实施例1，只是将步骤（4）所用的基质沥青改为酸酐化的预改性基质沥青，最终制备得到废橡胶粉改性沥青A3。
其中，酸酐化的预改性基质沥青采用如下制备方法：将升温到120℃的100份基质沥青（同实施例1）加入反应器，加入顺丁烯二酸酐4份，升温到130℃，待压力稳定后通入N2，使总的压力保持在0.25MPa，在恒定温度、压力下搅拌反应4小时后缓慢泄压，得到酸酐化的预改性基质沥青。
实施例4
其它步骤同实施例2，只是将步骤（4）所用的基质沥青改为酸酐化的预改性基质沥青，最终制备得到废橡胶粉改性沥青A4。
其中，酸酐化的预改性基质沥青采用如下制备方法：将升温到120℃的100份基质沥青（同实施例2）加入反应器，加入顺丁烯二酸酐3份，升温到140℃，待压力稳定后通入N2，使总的压力保持在0.35MPa，在恒定温度、压力下搅拌反应3小时后缓慢泄压，得到酸酐化的预改性基质沥青。
实施例5
步骤（1）-步骤（3）同实施例1； 然后将步骤（3）得到的改性的废橡胶粉加入到100份120℃熔化后的基质沥青（该基质沥青为石油沥青，25℃针入度(1/10mm)为96，软化点为54℃）中，将该混合物在180℃下，5000r/min持续剪切55min，使其均匀的分散于沥青中，即得到废橡胶粉改性沥青A5。
对比例1
将30重量份未改性的60目废橡胶粉加入100份加热熔化的基质沥青（同实施例1）中，在180℃下，5000r/min持续剪切55min，使其均匀的分散于沥青中，即得到对比例废橡胶粉改性沥青D1。
对比例2
（1）用KH550偶联剂、去离子水和酒精配制偶联剂水解液（按重量计，偶联剂：去离子水：酒精=1:1:20）。
（2）将30重量份的60目废橡胶粉加入到150重量份偶联剂水解液中，搅拌30min后将混合液进行过滤，在60℃下干燥6h，得到偶联剂改性后的废胶粉颗粒。
（3）将步骤（2）得到的偶联剂改性后的废胶粉加入100份加热熔化基质沥青（同实施例1）中，在180℃下，5000r/min持续剪切55min，使其均匀的分散于沥青中，即得到对比例废胶粉改性沥青D2。
测试例
对实施例和对比例所得的改性沥青进行三项指标和储存稳定性试验（公路工程沥青及沥青混合料试验规程JTG E20-2011），对比结果如下表所示。
表1 实施例及对比例所得改性沥青的性质
| 改性沥青 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 对比例1 | 对比例2 |
| 针入度/25℃，0.1mm | 88 | 88 | 85 | 80 | 89 | 90 | 89 |
| 5℃延度/cm | 20 | 21 | 24 | 29 | 18 | 16 | 18 |
| 软化点/℃ | 60 | 60.4 | 66.7 | 68.1 | 60 | 54.8 | 59.3 |
| 储存稳定性/℃（163℃，48h，离析，软化点差） | 2.3 | 1.8 | 1.2 | 0.8 | 2.5 | 7.6 | 4.8 |
Claims (15)
1.一种废橡胶粉改性沥青，按重量份计包括以下原料组分：
基质沥青100份；
废橡胶粉1~35份，优选为20~35份；
多巴胺盐酸盐0.2~3份，优选为0.2~1.5份。
2.按照权利要求1所述的废橡胶粉改性沥青，其特征在于：所述基质沥青为酸酐化的预改性基质沥青。
3.按照权利要求2所述的废橡胶粉改性沥青，其特征在于：所述酸酐化的预改性基质沥青是由带酸酐基的物质与基质沥青通过Diels-Alder反应得到。
4.按照权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述带酸酐基的物质为顺丁烯二酸酐、聚异丁烯丁二酸酐、甲基纳迪克酸酐、十二烯基琥珀酸酐、桐油酸酐、聚壬二酸酐、聚戊二酸酐、聚乙二酸酐或水解聚马来酸酐中的一种或几种，优选为顺丁烯二酸酐。
5.按照权利要求1或2所述的废橡胶粉改性沥青，其特征在于：所述基质沥青为石油沥青、煤焦油沥青、油砂沥青、天然沥青中的一种或几种；所述基质沥青的25℃针入度为50～300 1/10mm，软化点为28~60℃。
6.按照权利要求1所述的废橡胶粉改性沥青，其特征在于：废橡胶粉的粒度为50~200目。
7.一种如权利要求1-6任一所述的废橡胶粉改性沥青的制备方法，包括以下步骤：
（1）将废橡胶粉加入水中搅拌，使废橡胶粉充分润湿；
（2）在搅拌条件下，将多巴胺盐酸盐加入到步骤（1）所得的混合物料中，搅拌，加入缓冲液调节pH值，继续搅拌；
（3）步骤（2）得到的混合物料经过滤、干燥，得到改性的废橡胶粉；
（4）将步骤（3）中得到的改性的废橡胶粉加到熔化后的基质沥青中，对该混合物进行剪切混合发育，得到废橡胶粉改性沥青。
8.按照权利要求7所述的制备方法，其特征在于：步骤（4）为将步骤（3）中得到的改性的废橡胶粉加入熔化后的基质沥青中，程序升温后进行搅拌，并惰性气体氛围下进行反应，再对反应后的混合物抽真空处理；然后对抽真空处理后的混合物进行剪切混合发育，得到废橡胶粉改性沥青。
9.按照权利要求8所述的制备方法，其特征在于：步骤（4）中，所述的程序升温的速率为0.5~1℃/min，惰性气体为N2；所述反应的反应条件为：反应压力为0.05~0.2 MPa，优选为0.1~0.15 MPa，反应温度为120~145℃，优选为125~140℃，反应时间为1~3h；所述抽真空处理的时间为10~60min，优选为10~45min，真空度为0.02~0.09 MPa，优选为0.02~0.07 MPa。
10.按照权利要求7、8或9所述的制备方法，其特征在于：步骤（4）所述基质沥青为酸酐化的预改性基质沥青；酸酐化的预改性基质沥青的制备方法如下：将加热熔化的基质沥青加入反应器中，控制反应温度和压力，在惰性气体氛围下与带酸酐基的物质进行Diels-Alder反应，得到酸酐化的预改性基质沥青；其中，所述的带酸酐基的物质与基质沥青的重量比为（1~10）：100，优选为（2~6）：100；惰性气体为N2；反应的时间为3~6h，反应的温度为120~160℃，反应压力为0.2~0.7 MPa，优选为0.25~0.5MPa。
11.按照权利要求7所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述废橡胶粉和水重量比例为1：（3~10）。
12.按照权利要求7所述的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，加入多巴胺盐酸盐后、加入缓冲液前的搅拌条件为：搅拌的时间为20~40min；所述pH值调节至8.0~9.0；加入缓冲液后的搅拌条件为：搅拌的温度为15~45℃，优选为20~35℃，搅拌的时间为18~72h，优选为24~48h。
13.按照权利要求7所述的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，所述缓冲液为三羟甲基氨基甲烷缓冲液、巴比妥钠缓冲液、硼砂缓冲液、氢氧化钠缓冲液中的一种或多种，优选为三羟甲基氨基甲烷缓冲液。
14.按照权利要求7所述的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，所述干燥温度为60℃～80℃，时间为2～6h。
15.按照权利要求7 、8或9所述的制备方法，其特征在于：步骤（4）中，所述基质沥青的熔化温度为100~120℃；所述剪切的温度为150~220℃，优选为170~200℃，剪切的时间为30~200min，优选为50~180min，剪切的速度为4000~7000r/min。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810998792.4A CN110872449B (zh) | 2018-08-30 | 2018-08-30 | 一种废橡胶粉改性沥青及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810998792.4A CN110872449B (zh) | 2018-08-30 | 2018-08-30 | 一种废橡胶粉改性沥青及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110872449A true CN110872449A (zh) | 2020-03-10 |
| CN110872449B CN110872449B (zh) | 2022-03-04 |
Family
ID=69714896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810998792.4A Active CN110872449B (zh) | 2018-08-30 | 2018-08-30 | 一种废橡胶粉改性沥青及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110872449B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112126238A (zh) * | 2020-09-25 | 2020-12-25 | 北京紫瑞天成科技有限公司 | 一种利用煤焦油制备的沥青混合料改性剂及其制备方法 |
| CN114621596A (zh) * | 2022-03-25 | 2022-06-14 | 哈尔滨工业大学 | 一种多胺修饰聚多巴胺/氧化废胶粉的改性沥青制备方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1441005A (zh) * | 2003-03-31 | 2003-09-10 | 武汉理工大学 | 脱硫胶粉改性沥青 |
| CN102976307A (zh) * | 2012-12-04 | 2013-03-20 | 北京化工大学 | 一种碳纳米管表面功能化的方法 |
| CN104650419A (zh) * | 2013-11-19 | 2015-05-27 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种改性白炭黑/溶聚橡胶复合材料的制备方法 |
| CN105968458A (zh) * | 2016-08-02 | 2016-09-28 | 史洪松 | 一种耐撕裂磁性功能橡胶材料及其制备方法 |
| CN106167585A (zh) * | 2016-08-17 | 2016-11-30 | 常熟市瑞思知识产权服务有限公司 | 一种用于磁性改性抗噪音功能橡胶能材料及其制备方法 |
| CN107641327A (zh) * | 2017-09-29 | 2018-01-30 | 山东天汇防水股份有限公司 | 隔音改性沥青防水卷材及其制备方法 |
| US20180164873A1 (en) * | 2016-12-09 | 2018-06-14 | Intel Corporation | Instruction and logic for parallel multi-step power management flow |
-
2018
- 2018-08-30 CN CN201810998792.4A patent/CN110872449B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1441005A (zh) * | 2003-03-31 | 2003-09-10 | 武汉理工大学 | 脱硫胶粉改性沥青 |
| CN102976307A (zh) * | 2012-12-04 | 2013-03-20 | 北京化工大学 | 一种碳纳米管表面功能化的方法 |
| CN104650419A (zh) * | 2013-11-19 | 2015-05-27 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种改性白炭黑/溶聚橡胶复合材料的制备方法 |
| CN105968458A (zh) * | 2016-08-02 | 2016-09-28 | 史洪松 | 一种耐撕裂磁性功能橡胶材料及其制备方法 |
| CN106167585A (zh) * | 2016-08-17 | 2016-11-30 | 常熟市瑞思知识产权服务有限公司 | 一种用于磁性改性抗噪音功能橡胶能材料及其制备方法 |
| US20180164873A1 (en) * | 2016-12-09 | 2018-06-14 | Intel Corporation | Instruction and logic for parallel multi-step power management flow |
| CN107641327A (zh) * | 2017-09-29 | 2018-01-30 | 山东天汇防水股份有限公司 | 隔音改性沥青防水卷材及其制备方法 |
Non-Patent Citations (5)
| Title |
|---|
| HERNANDEZ-IBANEZ, NAIARA 等: "Fabrication, characterization and electrochemical response of pitch-derived open-pore carbon foams as electrodes", 《JOURNAL OF APPLIED ELECTROCHEMISTRY》 * |
| RUAN, MENGNAN 等: "Mussel-inspired synthesis of barium titanate@poly(dopamine) @graphene oxide multilayer core-shell hybrids for high-performance dielectric elastomer actuator", 《MATERIALS LETTERS》 * |
| 徐志康: "《中国战略性新兴产业 新材料 高性能分离膜材料》", 31 December 2017 * |
| 萨日娜 等: "对位芳纶纤维的表面修饰及其与橡胶粘合性能的研究", 《橡胶科技》 * |
| 陆学敏 等: "沥青接枝马来酸酐相容剂的制备及应用研究", 《胶体与聚合物》 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112126238A (zh) * | 2020-09-25 | 2020-12-25 | 北京紫瑞天成科技有限公司 | 一种利用煤焦油制备的沥青混合料改性剂及其制备方法 |
| CN114621596A (zh) * | 2022-03-25 | 2022-06-14 | 哈尔滨工业大学 | 一种多胺修饰聚多巴胺/氧化废胶粉的改性沥青制备方法 |
| CN114621596B (zh) * | 2022-03-25 | 2022-12-09 | 哈尔滨工业大学 | 一种多胺修饰聚多巴胺/氧化废胶粉的改性沥青制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110872449B (zh) | 2022-03-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110872448B (zh) | 一种抗紫外老化废橡胶粉改性沥青及其制备方法 | |
| CN110872442B (zh) | 一种沥青抗紫外老化改性剂、改性沥青及其制备方法 | |
| CN110872449B (zh) | 一种废橡胶粉改性沥青及其制备方法 | |
| CN112210222B (zh) | 一种道桥用环氧沥青材料及其制备方法 | |
| CN110437551A (zh) | 一种自修复型环保橡胶材料及其制备方法 | |
| CN112143039B (zh) | 一种直投式m树脂基改性沥青稳定剂及制备方法和应用 | |
| CN116254006B (zh) | 一种高温热解高掺量胶粉-岩沥青复合改性沥青及其制备方法 | |
| KR101656144B1 (ko) | 개질 공액 디엔계 중합체, 그 제조방법 및 이를 포함하는 고무 조성물 | |
| CN108892958A (zh) | 一种阻燃改性沥青的制备方法 | |
| CN111138878A (zh) | 温拌改性橡胶沥青及制备方法 | |
| CN111253764A (zh) | 一种粉末sbs改性沥青及其制备方法 | |
| CN114015244B (zh) | 一种高性能橡胶沥青及其制备方法 | |
| CN113789138B (zh) | 自粘防水卷材沥青改性剂及其制备方法 | |
| KR102348637B1 (ko) | 조기 교통개방을 위한 고강도 도로포장재 조성물 | |
| CN112898790A (zh) | 一种复合改性沥青及其制备方法 | |
| CN107779217B (zh) | 一种煤液化残渣制乳化沥青及其制备方法和应用 | |
| CN116178969A (zh) | 一种sbs改性沥青再生剂及其制备方法 | |
| CN113773801B (zh) | 一种环保型灌缝胶及其制备方法 | |
| CN116285311B (zh) | 聚氨酯堵水注浆材料及其制备方法 | |
| CN117986835B (zh) | 一种高黏沥青改性剂、高黏改性沥青及制备方法 | |
| CN117126461B (zh) | 一种基于动态交联的抗水损沥青改性剂及其制备方法与应用 | |
| CN113861701B (zh) | 一种石油道路沥青材料及其制备方法 | |
| CN114685846B (zh) | 一种超临界解交联预处理胶粉与胶粉改性沥青及其制备方法 | |
| CN112143244A (zh) | 一种端氨基反应型sbs改性沥青再生剂及其制备方法 | |
| CN113201309A (zh) | 一种摩擦材料粉尘回收再利用的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20231013 Address after: 100728 No. 22 North Main Street, Chaoyang District, Beijing, Chaoyangmen Patentee after: CHINA PETROLEUM & CHEMICAL Corp. Patentee after: Sinopec (Dalian) Petrochemical Research Institute Co.,Ltd. Address before: 100728 No. 22 North Main Street, Chaoyang District, Beijing, Chaoyangmen Patentee before: CHINA PETROLEUM & CHEMICAL Corp. Patentee before: DALIAN RESEARCH INSTITUTE OF PETROLEUM AND PETROCHEMICALS, SINOPEC Corp. |
|
| TR01 | Transfer of patent right |