CN111205662B - 一种复合tb胶粉改性沥青 - Google Patents
一种复合tb胶粉改性沥青 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111205662B CN111205662B CN202010120125.3A CN202010120125A CN111205662B CN 111205662 B CN111205662 B CN 111205662B CN 202010120125 A CN202010120125 A CN 202010120125A CN 111205662 B CN111205662 B CN 111205662B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- asphalt
- rubber powder
- composite
- modified asphalt
- carbon powder
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2265—Oxides; Hydroxides of metals of iron
- C08K2003/2275—Ferroso-ferric oxide (Fe3O4)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/002—Physical properties
- C08K2201/003—Additives being defined by their diameter
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2201/00—Properties
- C08L2201/08—Stabilised against heat, light or radiation or oxydation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
- C08L2205/035—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend containing four or more polymers in a blend
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)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
Abstract
本发明涉及一种复合TB胶粉改性沥青,其原料包括以下重量份含量的组分:TB胶粉沥青80~90份;废弃碳粉9~15份;稳定剂2~3份;两性表面活化剂3~5份;制备方法为:预处理:将废弃碳粉加热至130~150℃,然后使用超声波强化;复合改性:将预处理后的废弃碳粉加入TB胶粉沥青中,加热条件下搅拌均匀,然后进行剪切处理得到复合沥青;孕育:向得到的复合沥青中加入稳定剂、表面活性剂,加热、搅拌条件下混合孕育,冷却后得到复合TB胶粉改性沥青。与现有技术相比,本发明得到的TB胶粉改性沥青具有良好的低温性能、疲劳性能,显著的提高胶粉改性沥青的高温稳定性,提高其抗车辙性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种复合TB胶粉改性沥青,特别是TB胶粉改性沥青掺加打(复)印机使用后的废弃碳粉和两性表面活化剂和稳定剂共混制备改性沥青的方法,可用于高等级沥青路面建设,属于道路工程领域。
背景技术
TB(Terminal blend)胶粉改性沥青是一种新型沥青,近些年才逐渐发展起来。TB胶粉改性沥青是采用高温使胶粉在沥青中发生彻底的脱硫和降解反应,脱硫降解后的胶粉与沥青相容,再向其中加入SBS及硫磺发生交联反应,从而形成稳定的胶粉改性沥青。研究发现,TB胶粉改性沥青储存稳定性好,低温以及疲劳性能突出,但高温抗车辙性能不足,这严重限制了TB胶粉改性沥青的推广应用。
随着全球化电子信息时代的来临,作为计算机最基本外部输出设备的打印机越来越融入到人们的工作、生活的各个角落。根据有关预测,仅2010~2013年,我国每年废打印机产生量约为4000万台,预计废弃硒鼓数量将达到7500万个。目前,我国除少数企业外,我国打印机耗材硒鼓墨盒的管理和处理处置过程处于混乱无序状态。据环保部门测算,一个废弃墨盒污染一立方公里的水源,报废硒鼓墨盒中的挥发性物质的污染,对臭氧层有巨大的破坏作用。碳粉若散落在空气中,会导致PM2.5增加,使得人体患癌概率增加。并且,碳粉不溶于水,很难被排除,人体摄入后易诱发肾结石等病症。如何将废弃碳粉变废为宝,实现资源的再生利用,是当下迫切需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的普通的TB胶粉改性沥青高温抗车辙性能不足的缺陷而提供一种复合TB胶粉改性沥青。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
一种复合TB胶粉改性沥青,其原料包括以下重量份含量的组分:
所述的废弃碳粉为来自墨盒,并且该废弃碳粉经过超声波强化后加入所述的TB胶粉沥青中。
所述的废弃碳粉的粒径为4~13微米。
所述的废弃碳粉的组分包括F-Fe3O4晶体粉粒、聚丙烯酸酯-苯乙烯共聚物和电荷调节剂。
所述的稳定剂为二烯丙基异氰脲酸酯和二氨基苯甲酰胺的混合物,所述的二烯丙基异氰脲酸酯和二氨基苯甲酰胺的质量比为1.2~1.8,优选为1.5。
所述的两性表面活化剂的成分包括4-氨基苯并噻吩。
本发明利用回收的打(复)印机中废弃的碳粉作为主要添加剂,再添加一定数量的两性表面活化剂、稳定剂作为辅助添加剂用于沥青改性,提高了TB胶粉改性沥青的高温抗车辙性能;不仅进一步优化了TB胶粉改性沥青的的良好的低温性能、疲劳性能,显著提高其高温性能,这对TB胶粉改性沥青的大规模应用具有积极作用,同时实现了废弃碳粉的资源化了用。
打(复)印机废弃碳粉的主要成分不是碳,而主要是由树脂和碳黑、电荷剂、磁粉等组成,一般废弃碳粉的主要组成为:
F-Fe3O4晶体粉粒(PLGMENT) 20~30%
聚丙烯酸酯-苯乙烯共聚物 50-60%
电荷调节剂CCA 10-20%。
不同品牌的废弃碳粉成分比例稍有不同,这些基本成分有利于提高TB胶粉改性沥青的高温性能,这些成分相容到TB胶粉改性沥青中起到不同的作用。
F-Fe3O4晶体粉粒分布到基质沥青中,由于粒径特效,有利于增加沥青粘度、耐磨性和高温性能;聚丙烯酸酯-苯乙烯共聚物是胶体分散体系,具有明显的胶体化学性质,当聚丙烯酸酯-苯乙烯共聚物与基质沥青混合均匀后,聚丙烯酸脂-苯乙烯共聚物粒子向基质沥青内分散,被吸附在集料的表面上,提高了沥青的粘度、高温性能。电荷调节剂CCA促使胶粉表面的C-C键打开,生成-C=O、-OH等活性基团,进一步提高胶粉表面活性基团含量,促使胶粉与沥青中的羧基、亚砜及酸酐类基团发生反应,提高了胶粉与沥青之间的交联程度,从而形成空间立体网络结构,有效的改善了沥青的高温性能。
经过超声波强化的废弃碳粉刻蚀现象明显,表面粗糙度提高,使得胶粉比表面积增大,提高了废弃碳粉与沥青的有效接触面积,促进了废弃碳粉和沥青的共混。
两性表面活化剂提高了沥青和废弃碳粉的相容性,起到了润滑作用。并且经过活化处理后的碳粉,因其表面发生化学或物理化学作用生成一层有机分子层,由亲水性变成亲有机性。碳粉中无机填料表面和沥青中的有机树脂发生化学反应形成交缠结构,增强了无机粉体与有机树脂的界面相容性。两性表面活化剂,可以在碳粉和沥青之间发生化学交联和物理缠绕而起到偶联作用,提高改性沥青的延性、变形能力以及沥青与集料的粘附性。
本发明中两性表面活化剂主要成分优选为4-氨基苯并噻吩,其分子式为C8H7NS。
分子结构式为:
稳定剂的存在不仅使得此复合TB胶粉改性沥青的存储稳定性提高,而且稳定剂中的二烯丙基异氰脲酸酯具有很好的热稳定性,有利于保持或改善沥青的低温抗开裂能力和提高沥青的高温稳定性。而二氨基苯甲酰胺改善了沥青的表面张力,这一特点也可以改善沥青的流动性能,从而减少了沥青在高温下的流动变形,因此提高了沥青的高温性能。
二烯丙基异氰脲酸酯的分子式为C9H11N3O3。
分子结构式为:
二氨基苯甲酰胺分子式为C7H8N2O。
分子结构式为:
本发明该提供了上述的复合TB胶粉改性沥青的制备方法,该制备方法包括以下步骤:
预处理:将废弃碳粉加热至130~150℃,然后使用超声波强化;
复合改性:将预处理后的废弃碳粉加入TB胶粉沥青中,加热条件下搅拌均匀,然后进行剪切处理得到复合沥青;
孕育:向得到的复合沥青中加入稳定剂、表面活性剂,加热、搅拌条件下混合孕育,冷却后得到所述的复合TB胶粉改性沥青。
所述的超声波强化的时间为0.5~1小时,超声波的功率1000~3000w。
复合改性过程中,预处理后的废弃碳粉分次加入TB胶粉沥青中,并且每次加入废弃碳粉后搅拌至无明显颗粒再加入下一份废弃碳粉。
复合改性的过程中,所述的加热条件的温度为210~230℃,所述的搅拌的时间为2~4小时,所述的剪切处理为使用剪切机以1200±50r/min速度剪切1.5~2小时。
孕育的过程中,加热使物料的温度为150~180℃,混合孕育的时间为育3~4小时。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
(1)本发明得到的复合TB胶粉改性沥青相比于普通的TB胶粉改性沥青具有更好的高温抗车辙性能;
(2)本发明得到的复合TB胶粉改性沥青,还具有良好的低温性能、疲劳性能,优良的综合性能对TB胶粉改性沥青的大规模应用具有积极作用;
(3)本发明使用废弃碳粉作为改性剂,使废弃碳粉得到了资源化利用,变废为宝,解决了废弃碳粉对环境污染的问题。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
一种复合TB胶粉改性沥青,其原料包括以下重量份含量的组分:
以下为对各个原料的组分和作用的说明:
<碳粉>
碳粉为来自墨盒的废弃碳粉,并且该废弃碳粉经过超声波强化后加入TB胶粉沥青中;碳粉的粒径为4~13微米。
打(复)印机废弃碳粉的主要成分不是碳,而主要是由树脂和碳黑、电荷剂、磁粉等组成。
主要成分为:
F-Fe3O4晶体粉粒(PLGMENT) 20-30%
聚丙烯酸酯-苯乙烯共聚物 50-60%
电荷调节剂(CCA) 10-20%
不同品牌的废弃碳粉成分比例稍有不同,但是基本上均含有以上的三种主要组分,这些成分相容到TB胶粉改性沥青中起到不同的作用。F-Fe3O4晶体粉粒分布到基质沥青中,由于粒径特效,有利于增加沥青粘度、耐磨性和高温性能;聚丙烯酸酯-苯乙烯共聚物是胶体分散体系,具有明显的胶体化学性质,当聚丙烯酸酯-苯乙烯共聚物与基质沥青混合均匀后,聚丙烯酸脂-苯乙烯共聚物粒子向基质沥青内分散,被吸附在集料的表面上,提高了沥青的粘度、高温性能。电荷调节剂CCA促使胶粉表面的C-C键打开,生成-C=O、-OH等活性基团,进一步提高胶粉表面活性基团含量,促使胶粉与沥青中的羧基、亚砜及酸酐类基团发生反应,提高了胶粉与沥青之间的交联程度,从而形成空间立体网络结构,有效的改善了沥青的高温性能。
经过超声波强化的碳粉刻蚀现象明显,表面粗糙度提高,使得胶粉比表面积增大,提高了碳粉与沥青的有效接触面积,促进了碳粉和沥青的共混。
TB胶粉改性沥青高温性能不足是由于胶粉在沥青中经历了脱硫降解,导致胶粉对沥青高温抗车辙性能的贡献被不断削弱。碳粉经超声波强化后,颗粒分散,减少了团聚现象,同时碳粉颗粒的氢键打开,活性增强。因此碳粉加入到TB沥青当中后,碳粉会更容易与胶粉颗粒接触,高活性的碳粉颗粒会与胶粉颗粒发生交互作用而形成网络形状,改变了胶粉中的聚合物成分从而提升了TB沥青的高温性能;对于TB胶粉沥青,超声强化是必须的处理。
<稳定剂>
稳定剂为二烯丙基异氰脲酸酯和二氨基苯甲酰胺的混合物,二烯丙基异氰脲酸酯和二氨基苯甲酰胺的质量比为1.2~1.8,具体实施例中采用优选的3:2。
稳定剂的存在不仅使得此复合TB胶粉改性沥青的存储稳定性提高,而且稳定剂中的二烯丙基异氰脲酸酯具有很好的热稳定性,有利于保持或改善沥青的低温抗开裂能力和提高沥青的高温稳定性。而二氨基苯甲酰胺改善了沥青的表面张力,这一特点也可以改善沥青的流动性能,从而减少了沥青在高温下的流动变形,因此提高了沥青的高温性能。
二烯丙基异氰脲酸酯的分子式为C9H11N3O3。
分子结构式为:
二氨基苯甲酰胺分子式为C7H8N2O。
分子结构式为:
TB胶粉改性沥青为了保证存储稳定性而不得不对胶粉进行深层次的脱硫降解,从而使得TB胶粉改性沥青的高温抗车辙性能不断削弱。采用二氨基苯甲酰胺作为稳定剂的添加改善了TB胶粉的存储稳定性的同时抑制了胶粉的脱硫降解,从而使得复合TB胶粉改性沥青具有良好的存储稳定性的同时也具有良好的高温稳定性能。
<两性表面活化剂>
两性表面活化剂的成分包括4-氨基苯并噻吩,分子式为C8H7NS。
分子结构式为:
两性表面活化剂提高了沥青和废弃碳粉的相容性,起到了润滑作用。并且经过活化处理后的碳粉,因其表面发生化学或物理化学作用生成一层有机分子层,由亲水性变成亲有机性。碳粉中无机填料表面和沥青中的有机树脂发生化学反应形成交缠结构,增强了无机粉体与有机树脂的界面相容性。两性表面活化剂,可以在碳粉和沥青之间发生化学交联和物理缠绕而起到偶联作用,提高改性沥青的延性、变形能力以及沥青与集料的粘附性。
两性表面活化剂的存在改善了胶粉的弹性,进一步激活了碳粉和胶粉颗粒,推进了两者的交互反应的进行,有力的抑制了胶粉中的聚合物的降解成沥青质分子,增强了聚合物成分对TB胶粉改性沥青低频区的弹性贡献,从而提升了TB胶粉改性沥青的高温性能。
上述的复合TB胶粉改性沥青的制备方法,该制备方法包括以下步骤:
(1)备料:按照TB胶粉沥青、废弃碳粉、稳定剂、两性表面活化剂的原料配比进行备料;
(2)预处理:将废弃碳粉加热至130~150℃,然后在超声波的功率1000~3000w的条件下对废弃碳粉超声波强化0.5~1小时;
(3)复合改性:将预处理后的废弃碳粉分次加入TB胶粉沥青中,每次加入后,搅拌至无明显颗粒后再继续加入,如此反复直至碳粉全部加入;然后在210~230℃下先使用机械搅拌机搅拌2~4h,再使用剪切机以1200±50r/min速度剪切1.5~2h得到复合沥青;
(4)孕育:向得到的复合沥青中加入稳定剂、表面活性剂,在150~180℃温度下,再次搅拌混合孕育3~4小时,冷却得到复合TB胶粉改性沥青。
以下为本发明的具体实施过程:
实施例1
一种复合TB胶粉改性沥青的制备方法,步骤如下:
(1)预处理:先将废弃碳粉传统加热至130℃,再使用超声波强化,超声波功率1000w,辐射时间为30min;
(2)复合改性:将预处理过的9份碳粉加入到80份TB胶粉改性沥青中,在220℃下先使用机械搅拌机搅拌2h,再使用剪切机以1200r/min速度剪切1.5h;
(3)孕育:往复合沥青中加入2份稳定剂(二烯丙基异氰脲酸酯和二氨基苯甲酰胺的混合物,二者的质量比为1.5)和3份两性表面活化剂(4-氨基苯并噻吩),在160℃温度下,再次搅拌混合孕育3小时,冷却得到复合TB胶粉改性沥青。
实施例2
一种复合TB胶粉改性沥青的制备方法,步骤如下:
(1)预处理:先将废弃碳粉传统加热至140℃,再使用超声波强化,超声波功率2000w,辐射时间为40min;
(2)复合改性:将预处理过的12份碳粉加入到85份TB胶粉改性沥青中,在220℃下先使用机械搅拌机搅拌3h,再使用剪切机以1200r/min速度剪切1.5h;
(3)孕育:往复合沥青中加入3份稳定剂(二烯丙基异氰脲酸酯和二氨基苯甲酰胺的混合物,二者的质量比为1.2)和4份两性表面活化剂(4-氨基苯并噻吩),在160℃温度下,再次搅拌混合孕育3小时,冷却得到复合TB胶粉改性沥青。
实施例3
一种复合TB胶粉改性沥青的制备方法,步骤如下:
(1)预处理:先将废弃碳粉传统加热至150℃,再使用超声波强化,超声波功率3000w,辐射时间为60min;
(2)复合改性:将预处理过的15份碳粉加入到90份TB胶粉改性沥青中,在220℃下先使用机械搅拌机搅拌4h,再使用剪切机以1200r/min速度剪切1.5h;
(3)孕育:往复合沥青中加入3份稳定剂(二烯丙基异氰脲酸酯和二氨基苯甲酰胺的混合物,二者的质量比为1.8)和5份两性表面活化剂(4-氨基苯并噻吩),在160℃温度下,再次搅拌混合孕育3小时,冷却得到复合TB胶粉改性沥青。
对比例1
本对比例为普通的TB胶粉改性沥青。
对比例2
一种复合TB胶粉改性沥青的制备方法,步骤如下:
(1)预处理:将碳粉传统加热至130℃;
(2)复合改性:将9份碳粉加入到80份TB胶粉改性沥青中,在220℃下先使用机械搅拌机搅拌2h,再使用剪切机以1200r/min速度剪切1.5h;
(3)孕育:往复合沥青中加入3份稳定剂和5份两性表面活化剂,在160℃温度下,再次搅拌混合孕育3小时,冷却得到复合TB胶粉改性沥青。
本对比例的复合TB胶粉改性沥青制备步骤中,废弃碳粉没有经过超声波强化,直接加入了TB胶粉改性沥青中。
对比例3
一种复合TB胶粉改性沥青的制备方法,步骤如下:
(1)预处理:先将废弃碳粉传统加热至140℃,再使用超声波强化,超声波功率2000w,辐射时间为40min;
(2)复合改性:将预处理过的12份碳粉加入到85份TB胶粉改性沥青中,在220℃下先使用机械搅拌机搅拌3h,再使用剪切机以1200r/min速度剪切1.5h;
(3)孕育:往复合沥青中加入3份稳定剂在160℃温度下,再次搅拌混合孕育3小时,冷却得到复合TB胶粉改性沥青。
本对比例的复合TB胶粉改性沥青制备步骤中,没有加入两性表面活化剂。
对比例4
一种复合TB胶粉改性沥青的制备方法,步骤如下:
(1)预处理:先将废弃碳粉传统加热至150℃,再使用超声波强化,超声波功率3000w,辐射时间为60min;
(2)复合改性:将预处理过的15份碳粉加入到90份TB胶粉改性沥青中,在220℃下先使用机械搅拌机搅拌4h,再使用剪切机以1200r/min速度剪切1.5h;
(3)孕育:往复合沥青中加入5份两性表面活化剂,在160℃温度下,再次搅拌混合孕育3小时,冷却得到复合TB胶粉改性沥青。
性能测试
按照美国SHRP基于性能的沥青结合料分级规范测定沥青的PG等级,按照交通部行业标准《公路工程沥青及混合料试验规程》JTG E20-2011分别对实施例1-3和对比例1-4制备得到的复合TB胶粉改性沥青进行性能试验,沥青混合料采用AR-AC-13型,油石比为4.7%。试验结果如下表:
表1实施例1-3和对比例1-4的性能试验结果对比
PG分级表征沥青的性能分级,如PG58-22,指沥青在-22~58℃温度范围内物理性能满足路用要求,其中58表征高温等级,-22表征低温等级,高温等级越高则沥青的高温抗车辙性能越强,低温等级越小表征沥青低温抗裂性能越好;离析软化点差(℃)>2.5℃则沥青离析;大多数国家采用车辙试验来评价沥青混合料的高温性能,动稳定度越大,表征沥青混合料的高温抗车辙能力越强;1250εμNf50疲劳次数指选择在应变控制的四点弯曲疲劳试验中,在1250εμ微应变下,沥青混合料小梁的劲度模量减少到初始劲度模量的50%时的应力作用次数,应力作用次数越多,则表明沥青混合料的抗疲劳性能越强,疲劳寿命越长。
通过上述实验数据可知:与对比例相比,实施例1-3通过本发明制备得到的复合TB胶粉改性沥青,与普通TB胶粉改性沥青相比,复合TB胶粉改性沥青的PG高温等级更高,低温等级更好,表明复合TB胶粉改性沥青的高温抗车辙性能更强,低温抗裂性能更好,沥青混合料车辙试验动稳定度更大也佐证了复合TB胶粉改性沥青高温稳定性显著提高。实施例1-3离析软化点差小于2.5℃表明,碳粉与TB胶粉改性沥青相容性良好,储存稳定性好。实施例1-3的1250εμNf50疲劳次数远比对比例1-4的要大,表明复合TB胶粉改性沥青的疲劳性能也得到提高。
对比例1为普通的TB胶粉改性沥青,对比例2未对碳粉进行超声波强化,而直接掺入TB胶粉改性沥青中复合改性及孕育,然而得到的复合TB胶粉改性沥青高低温性能不变,疲劳性能下降,碳粉与沥青无法很好相容,沥青容易离析。这说明对碳粉超声波强化这一步骤的不可或缺。对比例3缺少两性表面活化剂,制备得到的复合TB胶粉改性沥青低温性能、疲劳性能虽能很好的保持,高温性能有所改善,但提高幅度不大。对比例4中缺乏稳定剂,制备得到的复合TB胶粉改性沥青低温性能保持较好,但沥青存储稳定性、疲劳性能都下降,高温性能仍较差。对比例2~4表明废弃碳粉的超声波强化、稳定剂和两性表面活化剂的掺加缺一不可。
综上,采用本发明技术的利用回收的打(复)印机中废弃的碳粉作为主要添加剂,再添加一定数量的两性表面活化剂、稳定剂作为辅助添加剂的复合TB胶粉改性沥青,可以进一步优化TB胶粉改性沥青原本良好的低温性能、疲劳性能,显著的提高TB胶粉改性沥青的高温稳定性。
本发明利用回收的打(复)印机中废弃的碳粉作为主要添加剂,再添加一定数量的两性表面活化剂、稳定剂作为辅助添加剂用于沥青改性。废弃碳粉经过超声波强化和两性表面活化剂活化后与TB胶粉改性沥青有良好的相容性,碳粉中的主要成分与沥青发生一系列的物化反应,从而显著的提高TB胶粉沥青的耐高温性能。该制备方法得到的复合TB胶粉改性沥青能够进一步优化TB胶粉改性沥青原本良好的低温性能、疲劳性能,显著的提高胶粉改性沥青的高温稳定性,提高其抗车辙性能,这为复合TB胶粉改性沥青的大规模应用产生了积极作用。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改,这并不影响本发明的实质内容。
Claims (6)
1.一种复合TB胶粉改性沥青,其特征在于,其原料包括以下重量份含量的组分:
TB胶粉沥青 80~90份;
废弃碳粉 9~15份;
稳定剂 2~3份;
两性表面活化剂 3~5份;
所述的废弃碳粉来自墨盒,并且该废弃碳粉经过超声波强化后加入所述的TB胶粉沥青中;
所述的废弃碳粉的组分包括F-Fe3O4晶体粉粒、聚丙烯酸酯-苯乙烯共聚物和电荷调节剂;
所述的稳定剂为二烯丙基异氰脲酸酯和二氨基苯甲酰胺的混合物,所述的二烯丙基异氰脲酸酯和二氨基苯甲酰胺的质量比为1.2~1.8;
所述的两性表面活化剂为4-氨基苯并噻吩。
2.根据权利要求1所述的一种复合TB胶粉改性沥青,其特征在于,所述的废弃碳粉的粒径为4~13微米。
3.一种如权利要求1所述的复合TB胶粉改性沥青的制备方法,其特征在于,该制备方法包括以下步骤:
预处理:将废弃碳粉加热至130~150℃,然后使用超声波强化;
复合改性:将预处理后的碳粉加入TB胶粉沥青中,加热条件下搅拌均匀,然后进行剪切处理得到复合沥青;
孕育:向得到的复合沥青中加入稳定剂、两性表面活化剂,加热、搅拌条件下混合孕育,冷却后得到所述的复合TB胶粉改性沥青。
4.根据权利要求3所述的一种复合TB胶粉改性沥青的制备方法,其特征在于,所述的超声波强化的时间为0.5~1小时,超声波的功率1000~3000w。
5.根据权利要求3所述的一种复合TB胶粉改性沥青的制备方法,其特征在于,复合改性过程中,预处理后的废弃碳粉分次加入TB胶粉沥青中,并且每次加入废弃碳粉后搅拌至无明显颗粒再加入下一份废弃碳粉。
6.根据权利要求3所述的一种复合TB胶粉改性沥青的制备方法,其特征在于,复合改性的过程中,所述的加热条件的温度为210~230℃,所述的搅拌的时间为2~4小时,所述的剪切处理为使用剪切机以1200±50r/min速度剪切1.5~2小时;孕育的过程中,加热使物料的温度为150~180℃,混合孕育的时间为育3~4小时。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010120125.3A CN111205662B (zh) | 2020-02-26 | 2020-02-26 | 一种复合tb胶粉改性沥青 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010120125.3A CN111205662B (zh) | 2020-02-26 | 2020-02-26 | 一种复合tb胶粉改性沥青 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111205662A CN111205662A (zh) | 2020-05-29 |
CN111205662B true CN111205662B (zh) | 2021-11-02 |
Family
ID=70783753
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010120125.3A Expired - Fee Related CN111205662B (zh) | 2020-02-26 | 2020-02-26 | 一种复合tb胶粉改性沥青 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111205662B (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114015253A (zh) * | 2021-11-24 | 2022-02-08 | 新疆华雄再生资源科技有限公司 | 一种道路植物改性沥青制备方法 |
CN114605844B (zh) * | 2022-03-14 | 2023-10-13 | 广州大象超薄路面技术开发有限公司 | 一种抗紫外光老化脱硫胶粉改性沥青及其制备方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104017376A (zh) * | 2014-05-23 | 2014-09-03 | 交通运输部公路科学研究所 | 一种改性沥青及其制备方法 |
CN107177206A (zh) * | 2016-03-09 | 2017-09-19 | 广西金雨伞防水装饰有限公司 | 一种防氡改性沥青及其制备方法 |
CN108410186A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-08-17 | 甘肃路桥建设集团养护科技有限责任公司 | 一种路面老化沥青废旧料专用再生剂 |
CN110003669A (zh) * | 2019-03-15 | 2019-07-12 | 长沙理工大学 | 一种复合tb胶粉改性沥青及其制备方法 |
-
2020
- 2020-02-26 CN CN202010120125.3A patent/CN111205662B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104017376A (zh) * | 2014-05-23 | 2014-09-03 | 交通运输部公路科学研究所 | 一种改性沥青及其制备方法 |
CN107177206A (zh) * | 2016-03-09 | 2017-09-19 | 广西金雨伞防水装饰有限公司 | 一种防氡改性沥青及其制备方法 |
CN108410186A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-08-17 | 甘肃路桥建设集团养护科技有限责任公司 | 一种路面老化沥青废旧料专用再生剂 |
CN110003669A (zh) * | 2019-03-15 | 2019-07-12 | 长沙理工大学 | 一种复合tb胶粉改性沥青及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111205662A (zh) | 2020-05-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111205662B (zh) | 一种复合tb胶粉改性沥青 | |
CN108504115B (zh) | 一种排水路面专用高粘改性沥青及制备方法 | |
WO2019242556A1 (zh) | 石墨烯复合橡胶沥青改性剂及其制备方法和应用 | |
Jacob et al. | Recycling of EPDM waste. I. Effect of ground EPDM vulcanizate on properties of EPDM rubber | |
Wang et al. | The behavior of natural rubber–epoxidized natural rubber–silica composites based on wet masterbatch technique | |
CN110981285B (zh) | 用于重载交通路面的沥青混合料的加工工艺 | |
CN105504844A (zh) | 一种环保型沥青再生剂及其制备方法和使用方法 | |
Jia et al. | Combining in‐situ organic modification of montmorillonite and the latex compounding method to prepare high‐performance rubber‐montmorillonite nanocomposites | |
Tang et al. | Reinforcement of elastomer by starch | |
CN109852079B (zh) | 一种新型常温沥青改性材料及其制备方法和应用 | |
Chu et al. | Constructing chemical interface layers by using ionic liquid in graphene oxide/rubber composites to achieve high-wear resistance in environmental-friendly green tires | |
Jia et al. | Organic interfacial tailoring of styrene butadiene rubber–clay nanocomposites prepared by latex compounding method | |
Zhou et al. | Influence of fumed silica nanoparticles on the rheological and anti-aging properties of bitumen | |
CN113652170B (zh) | 基于水性聚氨酯改性sbr乳化沥青雾封材料及制备方法和应用 | |
Li et al. | Recent progress of elastomer–silica nanocomposites toward green tires: simulation and experiment | |
Jasim et al. | Marshall performance and volumetric properties of styrene-butadiene-styrene modified asphalt mixtures | |
Chen et al. | Development and molecular dynamics simulation of green natural rubber composites with modified sisal microcrystalline cellulose | |
CN106496658B (zh) | 一种超细粉煤灰填充的天然橡胶及其制备方法 | |
Chen et al. | Polymerized activating highly-dispersible waste tire powder for viscoelasticity regulation of modified asphalt at a lower mixing temperature | |
Si et al. | Exploiting graphene oxide as a potential additive to improve the performance of cold‐mixed epoxy asphalt binder | |
Xiao et al. | Preparation and characterization of organic red mud and its application in asphalt modification | |
Şen et al. | Uncured and cured state properties of fly ash filled unsaturated polyester composites | |
CN106496698B (zh) | 一种超细粉煤灰增强的丁苯橡胶及其制备方法 | |
Niu et al. | Mechanical properties of epoxy resin composites modified by epoxy styrene‐butadiene latex | |
Zhao et al. | Graphene rubber toward high content and energy saving enabled by spray drying |
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 | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20211102 |