CN112457678A - 温拌橡胶沥青及其制备方法 - Google Patents

温拌橡胶沥青及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112457678A
CN112457678A CN202011330992.6A CN202011330992A CN112457678A CN 112457678 A CN112457678 A CN 112457678A CN 202011330992 A CN202011330992 A CN 202011330992A CN 112457678 A CN112457678 A CN 112457678A
Authority
CN
China
Prior art keywords
asphalt
rubber
parts
warm
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
Application number
CN202011330992.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112457678B (zh
Inventor
董大伟
江宽
刘双旺
董进学
马庆杰
颜亮
武晋巍
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijng Environmental Protection Technology Co ltd Wing Tai Luther
Original Assignee
Beijng Environmental Protection Technology Co ltd Wing Tai Luther
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijng Environmental Protection Technology Co ltd Wing Tai Luther filed Critical Beijng Environmental Protection Technology Co ltd Wing Tai Luther
Priority to CN202011330992.6A priority Critical patent/CN112457678B/zh
Publication of CN112457678A publication Critical patent/CN112457678A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112457678B publication Critical patent/CN112457678B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • C08L2205/025—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group containing two or more polymers of the same hierarchy C08L, and differing only in parameters such as density, comonomer content, molecular weight, structure
    • 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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/30—Adapting or protecting infrastructure or their operation in transportation, e.g. on roads, waterways or railways

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)
  • Road Paving Structures (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明涉及橡胶沥青技术领域，具体公开了温拌橡胶沥青及其制备方法，按重量份计，包括100份沥青、8～15份预混合胶粉、10～18份线性化活性橡胶、0.5～3份聚乙烯蜡、1～7份表面活性剂和0.1～2份稳定剂。其中预混合胶粉包括胶粉和橡胶活化剂，将沥青加热至190～210℃，加入预混合胶粉搅拌，再加入线性化活性橡胶降温搅拌，后加入FT蜡(聚乙烯蜡)保温搅拌，最后经过胶体磨循环反复研磨，后投入稳定剂，得到物料均匀的温拌橡胶沥青。本方案的橡胶沥青混合料的击实温度低于160℃，同时表现出良好的路用综合性能。

Description

温拌橡胶沥青及其制备方法
技术领域
本发明涉及橡胶沥青技术领域，特别涉及温拌橡胶沥青及其制备方法。
背景技术
近年来，橡胶沥青被广泛应用于道路工程中。橡胶沥青是先将废旧轮胎加工成为橡胶粉，再按一定的粗细级配比例进行组合，同时添加多种高聚合物改性剂，并在充分拌合的高温条件下与基质沥青充分溶胀反应后，通过剪切和研磨得到改性的橡胶沥青材料。这种橡胶沥青材料与石料的拌合一般是将沥青升温至180-200℃，将石料升温至190-210℃，然后采用专用拌合设备拌合，在这个过程中会产生大量的沥青烟气，同时集料过高的温度会导致沥青的老化，影响沥青的耐老化性能。
温拌橡胶沥青是相对于热拌橡胶沥青而言的，“温拌”，实质是为了降低橡胶沥青的高温粘度，降低表面活化能，以达到在较低的温度下实现橡胶沥青混合料的拌合、压实。目前为了降低橡胶沥青的高温粘度，通常通过对橡胶粉进行脱硫降解，但这样的方式虽然使得高温粘性降低，击实温度对应下降，实现温拌，但同样的又会导致橡胶沥青及混合料的综合路用性能大幅衰减，基于此，本申请提供了一种综合路用性能良好的温拌橡胶沥青及其制备方法。
发明内容
本发明提供了温拌橡胶沥青及其制备方法，以解决现有技术中降低橡胶沥青的高温粘度导致其综合路用性能也会大幅衰减的问题。
为了达到上述目的，本发明的技术方案为：
温拌橡胶沥青及其制备方法，按重量份数计，包括100份沥青、8～15份预混合胶粉、10～18份线性化活性橡胶、0.5～3份聚乙烯蜡、1～7份表面活性剂和0.1～2份稳定剂；所述线性化活性橡胶具备高分子聚合物以及小分子量有机胶黏剂特性。
本技术方案的技术原理和效果在于：
1、本方案得到的橡胶沥青在高温(150℃和180℃)下粘度低，表现在沥青混合料上，使得沥青混合料的拌合击实温度低于160℃，部分实施例最低则低于了140℃，相比于传统的橡胶沥青混合料的拌合击实温度要低很多，这样能够降低使用时产生的高温烟气。
2、本方案中得到的橡胶沥青，表现在沥青混合料上还体现出良好的高低温性能，其中高温动稳定度(60℃动稳定度)达到了5000次/mm以上，而相较于对比例而言，提升极大，另外还体现出较高的低温弯曲破坏应变，使得本申请的橡胶沥青实现了温拌的同时，还保证了混合料的高低温性能；
原因在于：本方案中采用了线性活化橡胶(RR)，其中的线性化大分子与聚乙烯蜡结合，弥补了传统温拌橡胶沥青因为对橡胶粉脱硫降解后，在降粘的同时带来的橡胶沥青本身高温性的损失问题，保证了橡胶沥青的高温性和低温性。
进一步，所述沥青为石油沥青。
进一步，所述预混合胶粉，按重量份数计，包括100份胶粉和0.2～3份橡胶活化剂。
进一步，所述橡胶活化剂为牌号420、450、480、DD或大蒜素中的一种。
进一步，所述预混合胶粉为40～80目。
进一步，所述表面活性剂为十八烷基磺酸盐或脂肪酸甘油酯。
本方案还提供了温拌橡胶沥青的制备方法，包括以下步骤：
S1：将沥青加热至190～210℃，计量投入预混合胶粉，保温搅拌6～12h，搅拌速率：500～800rpm；
S2：投入线性化活性橡胶并降温至140～155℃，保温搅拌2～4h，搅拌速率：500-800rpm；
S3：投入聚乙烯蜡，保温温度：140～155℃，搅拌1～3h，搅拌速率：500～800rpm；
S4：将S3得到的混合物经胶体磨循环反复研磨，至物料均匀；随后投入稳定剂，保温搅拌60～120min，保温温度：140～155℃，搅拌速率：500～800rpm，制备所述温拌橡胶沥青。
附图说明
图1为本发明实施例10中特制搅拌设备的部分剖视图；
图2为图1中A-A向的剖视图。
说明书附图中的附图标记包括：搅拌轴10、搅拌叶片11、连杆12、滑孔13、弹性膜14、轴套15、拉杆16、弹性件17、拦截板18、通孔19。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
实施例1：
温拌橡胶沥青，包括100份沥青、10份预混合胶粉、10份线性化活性橡胶(RR)、1.5份聚乙烯蜡(FT蜡)、3份表面活性剂和0.4份稳定剂。
其中沥青选用石油沥青；而预混合胶粉，按重量份计包括9.85份胶粉和0.15份橡胶活化剂，将胶粉及橡胶活化剂按照比例投入高速混合设备，搅拌5～15min，搅拌速率为1000～1500rpm，依靠自摩擦生热将胶粉和橡胶活化剂混合均匀，制备预混合胶粉。
橡胶活化剂选用牌号为420、450、480、DD或大蒜素中的一种；预混合胶粉为40～80目；表面活性剂为十八烷基磺酸盐或脂肪酸甘油酯。
其中线性化活性橡胶(RR)可以采用下列三种方法制备：
方法1：参照专利申请号为：201711122422.6公开的《利用废橡胶制备线性化活性橡胶的方法》。
方法2：采用双螺杆法，参照专利申请号为：201210069417.4公开的《一种采用螺杆挤出机连续制备液体再生胶的方法》。
方法3：采用高温熬煮法，参照专利申请号为：200710057975.8公开的《一种膏状再生橡胶及其制作方法》。
上述三种方法制备的线性化活性橡胶同时具备高分子聚合物的特性，以及小分子量的有机胶黏剂的特性。
温拌橡胶沥青的制备方法，包括以下步骤：
S1：将沥青加热至190～210℃，计量投入预混合胶粉，保温搅拌6～12h，搅拌速率：500～800rpm。
S2：投入线性化活性橡胶(RR)并降温至140～155℃，保温搅拌2～4h，搅拌速率：500-800rpm，搅拌至无明显RR颗粒。
S3：投入FT蜡，保温温度：140～155℃，搅拌1～3h，搅拌速率：500～800rpm。
S4：将S3得到的混合物经胶体磨循环反复研磨，至物料均匀；随后投入稳定剂，保温搅拌60～120min，保温温度：140～155℃，搅拌速率：500～800rpm，制备得到温拌橡胶沥青。
实施例2～13和对比例1～5：
与实施例1的区别仅在于各组份的配比不同，具体的配比表如表1所示。
表1为实施例1～13和对比例1～5的配比表
Figure BDA0002795806850000041
实施例14：
与实施例2的区别在于，制备方法的S1中采用了特制的搅拌设备，结合图1和图2所示，该特制搅拌设备包括水平固定的搅拌筒，搅拌筒左端设有进口，右端设有出口，搅拌筒内转动连接有搅拌轴10，其中搅拌轴10为中空设置，在搅拌轴10的两端均通过旋转接头连接有管道，在搅拌轴10上固定有若干搅拌叶片11，加热介质(气体、水、液态金属等)通过管道流经搅拌轴10，从而加热搅拌轴10和搅拌叶片11，还设有驱动搅拌轴10转动的驱动机构。
在搅拌轴10内沿滑动连接有连杆12，连杆12与搅拌轴10同轴设置，在搅拌轴10的外壁上开设有若干位于搅拌叶片11之间的滑孔13，搅拌轴10外壁上粘接有位于滑孔13处的弹性膜14，本实施例中弹性膜14选用能耐200℃高温的PDMS膜，连杆12上设有多个移动机构，移动机构包括固定在连杆12上的轴套15，在轴套15上固定有若干拉杆16，若干拉杆16沿着轴套15的周向均布，在拉杆16的自由端固定有弹性件17，弹性件17位于滑孔13内，并与弹性膜14固定连接，本实施例中弹性件17可以选用弹簧或者具有弹性的胶柱。
在同一个移动机构的若干拉杆16上固定有拦截板18，拦截板18上开设有多个通孔19，各通孔19在拦截板18上不规则分布，且每个移动机构中的拦截板18上的通孔19沿搅拌轴10的轴向投影不会完全重合，这样当加热介质从搅拌轴10内经过，会进入到滑孔13内，使得弹性膜14向外部产生形变，同时加热介质经过拦截板18时，会给予拦截板18一个冲击力，使得拦截板18向流动方向移动，从而带动弹性件17产生向滑孔13外部的力，使得弹性膜14产生向内的形变，这样弹性膜14在搅拌过程中处于不断凸起和凹陷的状态，从而使得搅拌轴10附近的沥青向外移动，不会一直附着在搅拌轴10上，防止沥青老化。
对比例6：
与实施例2的区别在于：对比例6中胶粉和橡胶活化剂未进行预先混合，而是在沥青加热后，直接将胶粉和橡胶活化剂投入到沥青当中。
取实施例1～14和对比例1～6制得的橡胶沥青，进行性能测试，测试方法及标准：JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》，测试结果见表2。
表2为实施例1～14和对比例1～6的性能测试结果
Figure BDA0002795806850000051
Figure BDA0002795806850000061
AC-13沥青混合料应用测试：
将实施例2、4～7、10～11、14以及对比例1～6制得的橡胶沥青，与级配石料按照级配标准AC-13，得到沥青混合料，并对其进行检测，检测结果如下表3所示；表3中A表示60℃动稳定度；B表示浸水马氏残留稳定度；C表示冻融劈裂残留强度比；D表示低温弯曲破坏应变。
表3为AC-13沥青混合料的测试结果
Figure BDA0002795806850000062
Figure BDA0002795806850000071
结合上表2和表3的测试结果：
1、本申请得到的橡胶沥青在高温(150℃和180℃)下粘度低，表现在沥青混合料上，使得沥青混合料的拌合击实温度低于160℃，有的实施例最低则低于了140℃，相比于传统的橡胶沥青混合料的拌合击实温度要低很多，这样能够降低使用时产生的高温烟气；此外，在降低压实温度的同时，沥青混合料的孔隙率依然没有大幅增加，落在标准要求范围区间内，说明温拌不会影响沥青混合料的路面压实度，继而保证沥青混合料的综合路用性能。
2、本申请中得到的橡胶沥青，表现在沥青混合料上还体现出良好的高低温性能，其中高温动稳定度(60℃动稳定度)达到了5000次/mm以上，而相较于对比例而言，提升极大，另外还体现出较高的低温弯曲破坏应变，使得本申请的橡胶沥青实现了温拌的同时，还保证了混合料的高低温性能。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (7)

1.温拌橡胶沥青，其特征在于：按重量份数计，包括100份沥青、8～15份预混合胶粉、10～18份线性化活性橡胶、0.5～3份聚乙烯蜡、1～7份表面活性剂和0.1～2份稳定剂；所述线性化活性橡胶具备高分子聚合物以及小分子量有机胶黏剂特性。
2.根据权利要求1所述的温拌橡胶沥青，其特征在于：所述沥青为石油沥青。
3.根据权利要求1所述的温拌橡胶沥青，其特征在于：所述预混合胶粉，按重量份数计，包括100份胶粉和0.2～3份橡胶活化剂。
4.根据权利要求1所述的温拌橡胶沥青，其特征在于：所述橡胶活化剂为牌号420、450、480、DD或大蒜素中的一种。
5.根据权利要求1所述的温拌橡胶沥青，其特征在于：所述预混合胶粉为40～80目。
6.根据权利要求1所述的温拌橡胶沥青，其特征在于：所述表面活性剂为十八烷基磺酸盐或脂肪酸甘油酯。
7.制备权利要求1～6任意一项所述的温拌橡胶沥青的方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：将沥青加热至190～210℃，计量投入预混合胶粉，保温搅拌6～12h，搅拌速率：500～800rpm；
S2：投入线性化活性橡胶并降温至140～155℃，保温搅拌2～4h，搅拌速率：500-800rpm；
S3：投入聚乙烯蜡，保温温度：140～155℃，搅拌1～3h，搅拌速率：500～800rpm；
S4：将S3得到的混合物经胶体磨循环反复研磨，至物料均匀；随后投入稳定剂，保温搅拌60～120min，保温温度：140～155℃，搅拌速率：500～800rpm，制备所述温拌橡胶沥青。
CN202011330992.6A 2020-11-24 2020-11-24 温拌橡胶沥青及其制备方法 Active CN112457678B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011330992.6A CN112457678B (zh) 2020-11-24 2020-11-24 温拌橡胶沥青及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011330992.6A CN112457678B (zh) 2020-11-24 2020-11-24 温拌橡胶沥青及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112457678A true CN112457678A (zh) 2021-03-09
CN112457678B CN112457678B (zh) 2022-08-23

Family

ID=74799270

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011330992.6A Active CN112457678B (zh) 2020-11-24 2020-11-24 温拌橡胶沥青及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112457678B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103205040A (zh) * 2013-04-25 2013-07-17 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司 一种中温型橡胶沥青混合料改性剂及其制备方法
US20150368470A1 (en) * 2013-02-19 2015-12-24 Jung Do HUH Novel highly visco-elastic warm-mix modifier composition and their manufacturing method thereof; and compositions of virgin and recycled modified warm-mix asphalt concrete mixtures and their manufacturing method thereof
CN106810888A (zh) * 2017-01-01 2017-06-09 山西省交通科学研究院 一种温拌橡胶沥青及其制备方法
CN109776856A (zh) * 2017-11-14 2019-05-21 北京路德永泰环保科技有限公司 利用废橡胶制备线性化活性橡胶的方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150368470A1 (en) * 2013-02-19 2015-12-24 Jung Do HUH Novel highly visco-elastic warm-mix modifier composition and their manufacturing method thereof; and compositions of virgin and recycled modified warm-mix asphalt concrete mixtures and their manufacturing method thereof
CN103205040A (zh) * 2013-04-25 2013-07-17 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司 一种中温型橡胶沥青混合料改性剂及其制备方法
CN106810888A (zh) * 2017-01-01 2017-06-09 山西省交通科学研究院 一种温拌橡胶沥青及其制备方法
CN109776856A (zh) * 2017-11-14 2019-05-21 北京路德永泰环保科技有限公司 利用废橡胶制备线性化活性橡胶的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112457678B (zh) 2022-08-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104861676B (zh) 废旧高聚物基沥青混合料综合改性剂及其制备方法与应用
CN104151664B (zh) 一种用石墨烯改性的聚乙烯复合管材的制备方法
CN102010532B (zh) 一种温拌沥青混合料用橡塑合金及其制备方法
CN103203810B (zh) 橡胶母炼胶的连续式制造方法及该方法制备的橡胶母炼胶与橡胶制品
CN104151695B (zh) 一种用石墨烯改性的聚丙烯复合管材的制备方法
CN105459284B (zh) 高分散碳纳米管母炼胶的液相连续混炼工艺及其橡胶制品
CN107446364A (zh) 一种橡胶沥青及其制备方法
CN112408864B (zh) 再生沥青混合料及其制备方法
Li et al. Fabrication and application of polyurea formaldehyde-bioasphalt microcapsules as a secondary modifier for the preparation of high self-healing rate SBS modified asphalt
CN108165035A (zh) 一种颗粒状彩色沥青及其制备方法
CN106519718A (zh) 一种高模量沥青添加剂
US20120184650A1 (en) Emulsion of a polymer modified asphalt
CN113025071B (zh) 一种厂拌冷再生用高掺量sbs改性乳化沥青及其制备方法
Verma et al. Experimental characterization of modified epoxy resin assorted with almond shell particles
WO2019214097A1 (zh) 一种兼具高性能的低温环保化高胶沥青及其生产工艺
CN112457678B (zh) 温拌橡胶沥青及其制备方法
CN107652587A (zh) 一种通过挤出和混炼制备汽车用高耐磨橡胶材料的方法
CN112679145B (zh) 一种常温沥青改性剂及应用方法
CN112322057B (zh) 高粘橡胶沥青及其制备方法
CN101831188A (zh) 一种高掺量橡胶粉改性沥青组合物及其制备与应用
Şen et al. Tuning of final performances of unsaturated polyester composites with inorganic microsphere/platelet hybrid reinforcers
CN108395708B (zh) 彩色沥青路面的嵌缝材料及其制备方法
Wang et al. Synthesis of tannic acid‐terephthalyl chloride modified rubber powder for the fabrication of tannic acid‐terephthalyl chloride‐rubber/styrene‐butadiene‐styrene modified asphalt
CN110713683A (zh) 一种直投式sbs改性沥青改性剂及其制备方法
Sun et al. Preparation and performance evaluation of cold mix asphaltic liquid

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