CN111534119A - 一种基于废轮胎胶粉的改性道路沥青及其制备方法 - Google Patents

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

本发明公开了一种基于废轮胎胶粉的改性道路沥青及其制备方法，属于道路沥青制备技术领域，该基于废轮胎胶粉的改性道路沥青，包括如下重量份的原料：废轮胎胶粉40‑60份、基质沥青80‑100份、过氧化氢7‑11份、蒸馏水50‑70份、磷酸铁7‑11份，本发明使得沥青和胶粉的相容性更好，改性橡胶沥青的黏度有所降低，更利于实际应用中的拌和、摊铺和碾压，软化点提高，对高温性能有利，针入度下降、延度增大，对低温性能有利，更有利于低温施工。

Description

一种基于废轮胎胶粉的改性道路沥青及其制备方法
技术领域
本发明涉及道路沥青制备技术领域，更具体地说，涉及一种基于废轮胎胶粉的改性道路沥青及其制备方法。
背景技术
随着我国经济的快速发展，产生的废轮胎和废塑料日益增多，每年均以超过10％的速度增长，堆积如山的废旧轮胎不仅有明显的污染问题,而且还存在严重的火灾隐患，因此，许多国际大公司、各国政府和地方政府都在迫切寻求解决日益严重的废旧轮胎处理问题的方法，将废旧轮胎制备的胶粉沥青中制备橡胶沥青，比普通沥青里面更耐久和价廉，而且能够提高沥青的高温稳定性、低温抗裂性、抗老化和耐久性，并且能够有效降低路面噪音，减少路面反光，提高路面防滑效果，同时采用废旧轮胎对道路用沥青进行改性，能够替代目前被广泛使用且价格昂贵的SBS(苯乙烯丁二烯共聚物)SBR(丁苯橡胶)等聚合物改性剂，对于降低道路建设成本、节约石油资源具有十分重要的战略意义。
但废旧轮胎胶粉改性沥青尚存在储存稳定性等问题，优于废胶粉是经过硫化的胶粉，直接在沥青中难以溶胀和分散，因此导致胶粉改性沥青的储存稳定性较差，因此，关键问题在于如何使得废橡胶均匀稳定的分散在沥青中，目前有技术利用废胶粉与有机溶剂或芳烃油在150-300℃下搅拌使其降解，再掺入沥青，但其工艺复杂、成本较高，而且大量使用有机溶剂，对环境造成一定污染。
授权公开号“CN103709769B”记载了“一种道路沥青的制备方法，尤其涉及一种利用废旧轮胎制备道路沥青的方法，其包括以下步骤：废旧轮胎橡胶回收后处理，磨成15-300目胶粉；胶粉置于搅拌器中，加入胶粉质量0.02％-1.0％催化剂、0.5％-1.0％甲基丙烯酸缩水甘油脂和0.3％-0.5％二乙烯三胺，50-80℃下，搅拌1-3h，将基质沥青放入混料器，加热至120-150℃，将改性胶粉逐渐加入混料器，边搅拌边加热至170-180℃，最后以2000-3000r/min的搅拌速度搅拌30-50min；将上述产物在30-40min下保温120-150℃，即得本发明，本发明将胶粉以甲基丙烯酸缩水甘油脂和二乙烯三胺进行表面改性，增加胶粉分散均匀性与界面结合力；本发明沥青相对于基质沥青针入度明显降低，软化点提高，低温延展度提高，改性沥青比基质沥青油更好的稳定性和低温抗裂性，存储稳定性明显提高”，上述专利中沥青和胶粉的相容性却不太理想，其黏度有所变高，导致实际应用中的拌和、摊铺和碾压不尽人意。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于废轮胎胶粉的改性道路沥青及其制备方法，它使得沥青和胶粉的相容性更好，改性橡胶沥青的黏度有所降低，更利于实际应用中的拌和、摊铺和碾压，软化点提高，对高温性能有利，针入度下降、延度增大，对低温性能有利，更有利于低温施工。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案：
一种基于废轮胎胶粉的改性道路沥青，包括如下重量份的原料：废轮胎胶粉40-60份、基质沥青80-100份、过氧化氢7-11份、蒸馏水50-70份、磷酸铁7-11份。
作为本发明的一种优选方案，包括如下重量份的原料：废轮胎胶粉45-55份、基质沥青85-95份、过氧化氢8-10份、蒸馏水55-65份、磷酸铁8-10份。
作为本发明的一种优选方案，包括如下重量份的原料：废轮胎胶粉50份、基质沥青90份、过氧化氢9份、蒸馏水60份、磷酸铁9份。
一种基于废轮胎胶粉的改性道路沥青的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、研磨：将废旧轮胎橡胶回收后在工厂进行清洗、研磨，磨成胶粉，制得废轮胎胶粉，待用；
S2、制备氧化氢-磷酸铁：将过氧化氢与蒸馏水混合，再加入硫酸铁，搅拌至溶解，最终得到复合改性剂，制得过氧化氢-磷酸铁，待用；
S3、废轮胎胶粉活化：取废轮胎胶粉置于托盘中，于烘箱中干燥，将废轮胎胶粉和过氧化氢-磷酸铁置于容器中，搅拌使之充分混合，制得混合物，将容器中的混合物置于托盘中，置于烘箱中干燥，制得活化胶粉，待用；
S4、改性橡胶沥青制备：将基质沥青置于容器中，搅拌加热至150℃，加入活化胶粉，继续加热至200℃，并在此温度下搅拌反应1.5h，制得改性橡胶沥青。
作为本发明的一种优选方案，所述废轮胎胶粉的粒径为150-200目。
作为本发明的一种优选方案，所述烘箱的烘干温度为50℃，所述烘箱的烘干时间为10-11h。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
本发明使得沥青和胶粉的相容性更好，改性橡胶沥青的黏度有所降低，更利于实际应用中的拌和、摊铺和碾压，软化点提高，对高温性能有利，针入度下降、延度增大，对低温性能有利，更有利于低温施工。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种基于废轮胎胶粉的改性道路沥青，包括如下重量份的原料：包括如下重量份的原料：废轮胎胶粉40份、基质沥青80份、过氧化氢7份、蒸馏水50份、磷酸铁7份。
一种基于废轮胎胶粉的改性道路沥青的制备方法，包括如下步骤：
S1、研磨：将废旧轮胎橡胶回收后在工厂进行清洗、研磨，磨成150-200目胶粉，制得废轮胎胶粉，待用；
S2、制备氧化氢-磷酸铁：将过氧化氢与蒸馏水混合，再加入硫酸铁，搅拌至溶解，最终得到复合改性剂，制得过氧化氢-磷酸铁，待用；
S3、废轮胎胶粉活化：取废轮胎胶粉置于托盘中，于50℃的烘箱中干燥10-11h，将废轮胎胶粉和过氧化氢-磷酸铁置于容器中，搅拌使之充分混合，制得混合物，将容器中的混合物置于托盘中，置于50℃的烘箱中干燥10-11h，制得活化胶粉，待用；
S4、改性橡胶沥青制备：将基质沥青置于容器中，搅拌加热至150℃，加入活化胶粉，继续加热至200℃，并在此温度下搅拌反应1.5h，制得改性橡胶沥青。
实施例2：
一种基于废轮胎胶粉的改性道路沥青，包括如下重量份的原料：包括如下重量份的原料：废轮胎胶粉45份、基质沥青85份、过氧化氢8份、蒸馏水55份、磷酸铁8份。
实施例3：
一种基于废轮胎胶粉的改性道路沥青，包括如下重量份的原料：包括如下重量份的原料：废轮胎胶粉50份、基质沥青90份、过氧化氢9份、蒸馏水60份、磷酸铁9份。
实施例4：
一种基于废轮胎胶粉的改性道路沥青，包括如下重量份的原料：包括如下重量份的原料：废轮胎胶粉55份、基质沥青95份、过氧化氢10份、蒸馏水65份、磷酸铁10份。
实施例5：
一种基于废轮胎胶粉的改性道路沥青，包括如下重量份的原料：包括如下重量份的原料：废轮胎胶粉60份、基质沥青100份、过氧化氢11份、蒸馏水70份、磷酸铁11份。
实施例2-例5与实施例1的制备方法相同，仅仅在于其内部组分不同。
本发明人对基质沥青和改性沥青的针入度、软化点和延度分别按照GB/T4509、GB/T4507和GB/T4508方法测定，改性沥青的存储稳定性通过离析实验来表征，上下部分软化点的差值越小越好，从表中数据可以看出，复合沥青相对于基质沥青针入度明显降低，软化点提高，低温(5℃)延展度明显提高，说明改性沥青比基质沥青油更好的稳定性和低温抗裂性，存储稳定性也有所提高，从而实现沥青和胶粉的相容性更好，改性橡胶沥青的黏度有所降低，更利于实际应用中的拌和、摊铺和碾压，软化点提高，对高温性能有利，针入度下降、延度增大，对低温性能有利，更有利于低温施工。
表1实施例1-5的改性橡胶沥青性能
Figure BDA0002550543400000061
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种基于废轮胎胶粉的改性道路沥青，包括如下重量份的原料：废轮胎胶粉40-60份、基质沥青80-100份，其特征在于，还包括如下重量份的原料：过氧化氢7-11份、蒸馏水50-70份、磷酸铁7-11份。
2.根据权利要求1所述的一种基于废轮胎胶粉的改性道路沥青其特征在于，包括如下重量份的原料：废轮胎胶粉45-55份、基质沥青85-95份、过氧化氢8-10份、蒸馏水55-65份、磷酸铁8-10份。
3.根据权利要求2所述的一种基于废轮胎胶粉的改性道路沥青，其特征在于，包括如下重量份的原料：废轮胎胶粉50份、基质沥青90份、过氧化氢9份、蒸馏水60份、磷酸铁9份。
4.制备权利要求1-3任意一项所述的一种基于废轮胎胶粉的改性道路沥青的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、研磨：将废旧轮胎橡胶回收后在工厂进行清洗、研磨，磨成胶粉，制得废轮胎胶粉，待用；
S2、制备氧化氢-磷酸铁：将过氧化氢与蒸馏水混合，再加入硫酸铁，搅拌至溶解，最终得到复合改性剂，制得过氧化氢-磷酸铁，待用；
S3、废轮胎胶粉活化：取废轮胎胶粉置于托盘中，于烘箱中干燥，将废轮胎胶粉和过氧化氢-磷酸铁置于容器中，搅拌使之充分混合，制得混合物，将容器中的混合物置于托盘中，置于烘箱中干燥，制得活化胶粉，待用；
S4、改性橡胶沥青制备：将基质沥青置于容器中，搅拌加热至150℃，加入活化胶粉，继续加热至200℃，并在此温度下搅拌反应1.5h，制得改性橡胶沥青。
5.根据权利要求4所述的一种基于废轮胎胶粉℃的改性道路沥青的制备方法，其特征在于，所述废轮胎胶粉的粒径为150-200目。
6.根据权利要求4所述的一种基于废轮胎胶粉的改性道路沥青的制备方法，其特征在于，所述烘箱的烘干温度为50℃，所述烘箱的烘干时间为10-11h。
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