CN114381131B - 液体橡胶母料及其制备方法、抗老化高韧防水沥青材料及其制备方法 - Google Patents

液体橡胶母料及其制备方法、抗老化高韧防水沥青材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种液体橡胶母料及其制备方法、抗老化高韧防水沥青材料及其制备方法。液体橡胶母料的制备方法,其包括以下步骤:将废旧轮胎橡胶粉进行预热后,送入双螺杆挤出机中进行高温剪切脱硫,得到液体橡胶;将液体橡胶从双螺杆挤出机的出口直接排出至中间搅拌罐,同时,向中间搅拌罐中加入沥青基料,使液体橡胶与沥青基料在中间搅拌罐中混合,得到液体橡胶母料。本发明制备的液体橡胶母料作为改性剂加入至沥青材料中,能够更好地改善沥青基料的高低温性能,增加沥青韧性,同时还能够对沥青基料进行抗老化改性,使其应用于防水材料的抗老化能力提高,使用寿命大幅度提高,具有很好的耐久性。

Description

液体橡胶母料及其制备方法、抗老化高韧防水沥青材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及防水沥青技术领域,具体而言,涉及一种液体橡胶母料及其制备方法、抗老化高韧防水沥青材料及其制备方法。
背景技术
目前,建筑防水工程中的常用材料有高分子合成材料、刚性防水材料、卷材防水材料和聚氨酯防水涂料等,各材料特性如下:
1、高分子合成材料
涂膜防水材料,是一种高分子合成的防水材料,其主要材料是以树脂与橡胶按一定比例合成膜物质,再加入其他辅助材料进行配比而形成多组或单组防水材料。其与大多数常规型防水材料相比更较为先进。此防水涂料在常温下会变成一种黏稠状液体状的物质,将其涂抹于建筑基层表面时,材料中的溶剂、水分会随着时间而挥发,并且还会产生新的化学反应,最终在建筑基层表面形成一层坚固的防水膜,以此来防潮、防水。其优点在于施工操作简洁、完整性较高、容易修补、自重较轻不会为建筑带来额外的负担、使用寿命长于其他类型的防水材料,可有效提高建筑的防水性能。
2、刚性防水材料
刚性防水材料多指防水混凝土,防水混凝土不但具有结构层的防水功效,而且还具有防水层的防水功效,其防水作用的产生主要是依据其自身结构的构建,如墙体、板、梁等,且混泥土自身本就具有密实性,再加上建造过程中一些防水措施的构造,如止水环、坡度防水等措施,进而实现防水的目的。此种材料在施工中应具有两项作业条件,一是版模、钢筋的预检、隐检、验收工作,二是预检、隐检中穿墙螺栓、防水结构中预埋件、施工缝、设备管道的防水处理,对此相关施工人员应根据实际情况制定符合需求的方案进行施工。
3、卷材防水材料
卷材防水材料一般指的是沥青防水卷材,其在现代建筑防水工程中有着十分普遍的应用。总体来说,沥青防水卷材在我国建筑防水工程中已经拥有了较长时间的应用历史了,其优势在于实用性强和价格低廉,能够满足普通开发商和业主的需要。虽然近年来随着科技的发展出现了越来越多的新型防水材料,沥青防水卷材仍旧占有着重要地方。但沥青防水卷材在应用过程中,质量参差不齐,不同品质的低端沥青材料严重影响了防水卷材的质量。
4、聚氨酯防水涂料
聚氨酯防水涂料,比如高铁专用高强度聚氨酯防水涂料属于双组分化学反应型防水材料,A组份是带有是由聚醚和异氰酸酯缩聚得到的异氰酸酯封端的预聚物,B组份是由增强剂、增塑剂、液体填料、固化剂、催化剂等含有-OH和-NH2基团的棕色稠状液。使用时,将A组份和B组份按一定比例均匀混合后,涂抹在混凝土防水基面上,经数小时后,固结成既富有弹性、坚韧又有耐久性的整体涂膜防水层。其特点是,产品属于双组分化学反应固化型防水材料,属于环保型产品。产品固化后形成无接缝、完整的弹性防水层,提高了建筑工程的防水抗渗能力;涂膜层具有橡胶的特性,延伸性大,富有弹性,耐热老化、水密性高;施工简单冷作业施工,气味小、无毒害、常温固化;适用范围广,可用于多种工程,特别是形状复杂的异型部位施工;维修容易、耐老化、防腐蚀及耐候性优异等待点。总的来说,聚脲作为-种新型防水材料,由于其优良耐久性、耐老化、耐低温性以及良好的力学性能,随着聚脲材料及施工技术的发展,将广泛应用于高铁、地铁、混凝土防护、铁路机车客车货车防腐,也由于聚脲|防水涂料在高铁上的成功应用,将会更多的用于水利水电、化工防腐、汽车等领域。
综上所述,在我国社会快速发展的过程中,人们对于建筑工程质量和节能环保提出了新的要求,建筑工程施工中建筑材料的加工制造以及使用具有较高的节能环保潜力,所以需要在节能减排策略的指导下,大力开发和应用新型墙体材料、新型装饰材料、新型防水密封材料以及新型保温隔热材料等,在确保新型建筑工程具有较好的抗震、隔音、防火、采光、保温、防水等性能的基础上,提高建筑工程整体的节能环保性能,促进建筑行业的可持续健康发展。
相比于其他防水材料,沥青防水卷材因其实用性强和价格低廉,具有较大的应用潜力。然而,受制于沥青材料的耐久性不足等影响因素,导致其在实际应用是受到了限制。基于以上原因,有必要提供一种耐久性较好的沥青材料,以提高沥青防水卷材的使用性能。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种液体橡胶母料及其制备方法、抗老化高韧防水沥青材料及其制备方法,以解决现有技术中沥青材料耐久性差的问题。
为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种液体橡胶母料的制备方法,其包括以下步骤:将废旧轮胎橡胶粉进行预热后,送入双螺杆挤出机中进行高温剪切脱硫,得到液体橡胶;将液体橡胶从双螺杆挤出机的出口直接排出至中间搅拌罐,同时,向中间搅拌罐中加入沥青基料,使液体橡胶与沥青基料在中间搅拌罐中混合,得到液体橡胶母料。
进一步地,液体橡胶和沥青基料之间的重量比为2:1~1:2,优选为1:2。
进一步地,脱硫的过程中,双螺杆挤出机的温度为280~340℃,双螺杆挤出机的螺杆转速为60~80r/min;优选地,沿废旧轮胎橡胶粉的物料移动方向,双螺杆挤出机内依次分为以下温区:第一区:无加热区;第二区:280℃;第三区:290℃;第四区:300℃;第五区:320℃;第六区:340℃;第七区:340℃;第八区:320℃;第九区:300℃;第十区:280℃;第十一区:无加热区。
进一步地,在将液体橡胶和沥青基料加入至中间搅拌罐之前,开启中间搅拌罐的搅拌桨使其处于搅动状态;优选地,中间搅拌罐包括:搅拌罐,搅拌罐限定出容置腔、与容置腔连通的进料口、与容置腔连通的出料口以及与容置腔连通的避让孔;搅拌结构,位于容置腔内,搅拌结构相对于搅拌罐可转动,以对待混合物料进行搅拌;驱动机构,设置在搅拌罐上,驱动机构位于容置腔的外部;固定结构,位于容置腔内,固定结构与搅拌罐的底部固定连接,驱动机构的输出端与搅拌结构的一端驱动连接,搅拌结构的另一端与固定结构转动连接。
进一步地,待液体橡胶和沥青基料加入至中间搅拌罐中后,中间搅拌罐的搅拌速度为200~300r/min,搅拌时长30~40min,搅拌温度为160~170℃。
根据本发明的另一方面,还提供了一种液体橡胶母料,其由上述制备方法制备得到。
根据本发明的又一方面,还提供了一种抗老化高韧防水沥青材料,按重量份计,抗老化高韧防水沥青材料包括40~80份的沥青、10~60份的液体橡胶母料、0.2~10份的稳定剂和1~10份的增粘剂,液体橡胶母料为上述液体橡胶母料或者为上述制备方法制备得到的液体橡胶母料。
进一步地,按重量份计,稳定剂包括80~90份的硫磺粉、18~25份抗老化剂和2~10份的烟气抑制剂;优选地,抗老化剂为抗氧剂168、防老剂4020中的一种或多种;优选地,烟气抑制剂为磷-氮系、磷-卤系中的一种或多种。
进一步地,增粘剂为多聚磷酸和/或石油树脂。
根据本发明的又一方面,还提供了一种抗老化高韧防水沥青材料的制备方法,其包括以下步骤:将沥青升温后加入至搅拌罐,启动搅拌罐搅拌,然后将液体橡胶母料加入至搅拌罐中,搅拌50~60min后,进一步加入稳定剂和增粘剂,搅拌50~60min,得到抗老化高韧防水沥青材料。
本发明提供了一种液体橡胶母料的制备方法,其先将废旧轮胎橡胶粉进行预热后,送入双螺杆挤出机中进行高温剪切脱硫形成液体橡胶。将该液体橡胶与沥青基料一起直接进入中间搅拌罐搅拌,能够得到液体橡胶母料。在制备沥青材料时,可将上述液体橡胶母料作为改性剂加入至沥青材料中,能够更好地改善沥青基料的高低温性能,增加沥青韧性,同时还能够对沥青基料进行抗老化改性,使其应用于防水材料的抗老化能力提高,使用寿命大幅度提高,具有很好的耐久性。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1示出了根据本发明一种实施例的液体橡胶母料制备方法采用的装置示意图;
图2示出了根据本发明的一种实施例的液体橡胶母料制备方法采用的装置中的中间搅拌罐的结构示意图;
图3示出了图2的中间搅拌罐的第二搅拌构件的另一实施例的俯视图。
其中,上述附图包括以下附图标记:
10、搅拌罐;11、容置腔;12、进料口;13、出料口;14、避让孔;15、罐体;16、顶盖;17、排烟口;20、搅拌结构;21、搅拌轴;22、第一搅拌构件;23、第二搅拌构件;231、第一桨段;232、第二桨段;30、驱动机构;31、驱动电机;32、减速机;40、固定结构;50、联轴器;60、进料管;70、出料管;80、排烟管;1、滤粉装置;2、螺旋输送机;3、储料仓;4、送料设备;5、称重喂料装置;6、双螺杆挤出机;7、中间搅拌罐。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
为了解决现有技术中沥青材料耐久性差的问题,本发明提供了一种液体橡胶母料的制备方法,其包括以下步骤:将废旧轮胎橡胶粉进行预热后,送入双螺杆挤出机中进行高温剪切脱硫,得到液体橡胶;将液体橡胶从双螺杆挤出机的出口直接排出至中间搅拌罐,同时,向中间搅拌罐中加入沥青基料,使液体橡胶与沥青基料在中间搅拌罐中混合,得到液体橡胶母料。
本发明先将废旧轮胎橡胶粉进行预热后,送入双螺杆挤出机中进行高温剪切脱硫形成液体橡胶。将该液体橡胶与沥青基料一起直接进入中间搅拌罐搅拌,能够得到液体橡胶母料。在制备沥青材料时,可将上述液体橡胶母料作为改性剂加入至沥青材料中,能够更好地改善沥青基料的高低温性能,增加沥青韧性,同时还能够对沥青基料进行抗老化改性,使其应用于防水材料的抗老化能力提高,使用寿命大幅度提高,具有很好的耐久性。同时,本发明使用废旧轮胎橡胶粉高温剪切形成的液体橡胶作为改性剂原料,也有利于降低沥青材料的生产成本。
更重要的是,不同于其他废旧橡胶粉加入再生剂等进行脱硫,本发明采用的是高温剪切脱硫,能够不用辅助试剂直接制备液体橡胶,最终以液体橡胶的形式参与沥青改性,能够更充分地发挥上述改性作用。而且,本发明将液体橡胶和沥青基料在中间搅拌罐中混合,因液体橡胶的高温、粘结、易氧化等性能特性,向其中加入沥青基料能够解决上述几方面的问题,使其能够更有效地对后续沥青材料进行改性。与此同时,预先加入沥青基料一方面有利于后续改性过程中母料和沥青之间能够形成更好的融合,一方面也有利于降低液体橡胶的粘度,方便运输。
为了兼顾改性作用和运输便捷性,在一种优选的实施方式中,液体橡胶和沥青基料之间的重量比为2:1~1:2,优选为1:2。
在一种优选的实施方式中,上述脱硫的过程中,双螺杆挤出机的温度为280~340℃,双螺杆挤出机的螺杆转速为60~80r/min。在以上温度和螺杆转速下,能够对废旧轮胎橡胶粉进行更充分地脱硫,形成的液体橡胶具有更好的柔韧性能,更有利于对沥青材料的改性。更优选地,沿废旧轮胎橡胶粉的物料移动方向,双螺杆挤出机内依次分为以下温区:第一区:无加热区;第二区:280℃;第三区:290℃;第四区:300℃;第五区:320℃;第六区:340℃;第七区:340℃;第八区:320℃;第九区:300℃;第十区:280℃;第十一区:无加热区。实施过程中,将废旧轮胎橡胶粉进行预热时,预热温度为40~60℃。
为使液体橡胶和沥青基料更好地融合,在一种优选的实施方式中,在将液体橡胶和沥青基料加入至中间搅拌罐之前,开启中间搅拌罐的搅拌桨处于搅动状态。
优选地,如图2所示,中间搅拌罐7包括搅拌罐10、搅拌结构20、驱动机构30以及固定结构40。其中,搅拌罐10限定出容置腔11、与容置腔11连通的进料口12、与容置腔11连通的出料口13以及与容置腔11连通的避让孔14;搅拌结构20位于容置腔11内,搅拌结构20相对于搅拌罐10可转动,以对待混合物料进行搅拌;驱动机构30设置在搅拌罐10上,驱动机构30位于容置腔11的外部;固定结构40位于容置腔11内,固定结构40与搅拌罐10的底部固定连接,驱动机构30的输出端与搅拌结构20的一端驱动连接,搅拌结构20的另一端与固定结构40转动连接。
通过上述设置,搅拌结构20的一端与驱动机构30的输出端连接,搅拌结构20的另一端通过固定结构40与搅拌罐10的底部固定连接,这样,搅拌结构20的两端均有支撑,当搅拌结构20进行搅拌作业时,搅拌结构20可以平稳运转,避免了因搅拌结构20的底部悬空而造成的晃动;同时,由于搅拌罐10的底部可以对搅拌结构20起到一定的支撑作用,搅拌结构20具有较高的强度,避免了在搅拌过程中物料可能对搅拌结构20造成的磨损和破坏,从而确保即使在搅拌高粘度物料或需要进行高速搅拌的过程中中间搅拌罐7也可以保持平稳运行,使得待混合物料具有较好的混合效果。采用上述结构的中间搅拌罐,更适应粘稠态、内聚力较强的液体橡胶的混合,促使其与沥青基料更充分地混合。且利用该搅拌罐,也提高了生产的连续性,使温度较高的液体橡胶直接与沥青基料混合制备母料,形成的母料也可直接进入后续的改性工序。
在上述技术方案中,在搅拌罐10上开设避让孔14用于连接驱动机构30和搅拌结构20,驱动机构30的输出端穿过避让孔14后与搅拌结构20的一端驱动连接,从而为搅拌结构20提供驱动力;另外,为了便于待搅拌的物料进入容置腔11,在搅拌罐10的顶部开设有与容置腔11连通的进料口12;为了方便排出物料,在搅拌罐10的底部设有出料口13,出料口13与设置在搅拌罐10外部的出料管70连通。
需要说明的是,本发明及本发明的实施例中,搅拌结构20的另一端与固定结构40转动连接的含义是:搅拌结构20相对于至少部分固定结构40是可转动的。这样,在驱动机构30的带动下,即可实现搅拌结构20相对于搅拌罐10转动,从而对待混合物料进行搅拌,以实现充分混合。
如图2所示,本发明的实施例中,搅拌结构20包括搅拌轴21和第一搅拌构件22,第一搅拌构件22位于搅拌轴21的外周,搅拌轴21的一端与驱动机构30的输出端连接,搅拌轴21的另一端与固定结构40连接。
在上述技术方案中,由于搅拌轴21与驱动机构30的输出端相连接,在驱动机构30的驱动下,搅拌轴21可以绕自身轴线转动,从而将旋转运动传递给位于搅拌轴21外周的第一搅拌构件22和与搅拌轴21相连接的其他部件,实现对待混合物料的搅拌;搅拌轴21的另一端与固定结构40连接,这样,搅拌罐10的底部能够对搅拌轴21起到一定的支撑作用,当搅拌轴21在驱动机构30的驱动下转动时,搅拌结构20可以更加稳定,从而保证了与搅拌轴21相连接的第一搅拌构件22的平稳转动,避免了因搅拌轴21悬空而造成的搅拌结构20的晃动。
如图2所示,本发明的实施例中,第一搅拌构件22为绕搅拌轴21的轴线螺旋延伸的螺旋叶片。
通过上述设置,在搅拌轴21的带动下,第一搅拌构件22能够绕搅拌轴21的轴线转动,从而将通过进料口12进入的物料输送至整个容置腔11,这样,可以有效避免物料由进料口12进入容置腔11后未经搅拌就从出料口13流出,从而使得中间搅拌罐7具有更佳的搅拌效果;这样设置还可以加速容置腔11内的物料流动,同时,第一搅拌构件22还可以对物料进行初步的搅拌。
如图2所示,本发明的实施例中,搅拌结构20还包括第二搅拌构件23,第二搅拌构件23与搅拌轴21连接,以对待混合物料进行搅拌。
通过上述设置,在搅拌轴21的带动下,第二搅拌构件23能够绕搅拌轴21的轴线转动,从而实现对容置腔11内的物料进行搅拌的作用。在上述技术方案中,第二搅拌构件23设置在容置腔11的内部,并且靠近容置腔11的底部,这样设置,可以使待混合的物料充分接触,从而实现充分混合。
如图2所示,本发明的实施例中,第二搅拌构件23为多个,多个第二搅拌构件23绕搅拌轴21的周向间隔设置;第二搅拌构件23包括第一桨段231和与第一桨段231连接的第二桨段232,第一桨段231和第二桨段232之间具有夹角。
在上述技术方案中,第一桨段231沿横向延伸,第二桨段232沿竖直方向延伸,第一桨段231相对于第二桨段232更靠近搅拌罐10的底部,这样设置后,能够在横向和纵向对待混合物料进行充分搅拌,可以实现待混合物料的充分混合,从而使得中间搅拌罐7具有更好的搅拌效果和混合效果;另外,与其它中间搅拌罐7中封闭的框架结构不同的是,本发明中,第二搅拌构件23设置为开放式结构,可以避免物料在第二搅拌构件23内的滞留,这样,容置腔11内的物料流动性更高,从而使得中间搅拌罐7具有更好的搅拌、混合效果。
优选地,如图2所示,当第一桨段231和第二桨段232之间的夹角为90°时,第二搅拌构件23呈“L”型。具体地,第二搅拌构件23的数量为两个。当然,在图3所示的另一个实施例中,也可以根据实际需要,设置四个第二搅拌构件23,四个第二搅拌构件23沿搅拌轴的周向均匀间隔设置。
如图2所示,本发明的实施例中,第二搅拌构件23位于搅拌罐10的高度尺寸的二分之一处或者高度尺寸二分之一以下的位置。这样,可以更充分地对液体橡胶和粘度较高的沥青进行搅拌,实现二者的充分混合。
在本发明的实施例中,第二搅拌构件23为多个,多个第二搅拌构件23绕搅拌轴21的周向间隔设置。这样设置的中间搅拌罐7具有更好的搅拌效果和更高的混合效果。
在附图未示出的其它实施例中,多个第二搅拌构件23也可以绕搅拌轴21的轴向间隔设置;或者,第二搅拌构件23可以为三叶搅拌桨或者四叶搅拌桨。
如图2所示,本发明的实施例中,中间搅拌罐7还包括联轴器50,联轴器50位于容置腔11内,驱动机构30的输出端通过联轴器50与搅拌结构20的一端驱动连接。
在上述技术方案中,通过联轴器50,搅拌结构20能够与驱动机构30的输出端同步转动,从而将驱动机构30的驱动力传递至搅拌结构20,实现对容置腔11内的物料进行搅拌。
如图2所示,本发明的实施例中,驱动机构30包括驱动电机31和减速机32,驱动电机31的输出端与减速机32的输入端连接,减速机32的输出端与搅拌结构20驱动连接。
通过上述设置,驱动机构30可以通过输出端传递出用于驱动搅拌结构20的驱动力,以及用于降低搅拌结构20转速的驱动力,从而控制中间搅拌罐7的启动、停机和减速。
如图2所示,本发明的实施例中,搅拌罐10包括罐体15和与罐体15连接的顶盖16,进料口12开设在顶盖16上,出料口13开设在罐体15的底部,顶盖16上还开设有排烟口17,排烟口17和进料口12开设在避让孔14的两侧。
上述技术方案中,罐体15和顶盖16围成容置腔11;进料口12和出料口13分别开设在顶盖16上和罐体15的底部,这样,从进料口12进入的物料可以从容置腔11的顶部移动至底部,在这个过程中物料与中间搅拌罐7充分接触,以达到最佳的搅拌效果;另外,为了将在搅拌过程中产生的气体从容置腔11排放出去,顶盖16上开设有排烟口17,排烟口17与设置在罐体15外部的排烟管80连通;为避免进料与排烟的互相干涉,排烟口17与进料口12分别开设在避让孔14的两侧。
如图2所示,本发明的实施例中,固定结构40为轴承,轴承的外圈与搅拌罐10的底部固定连接,轴承的内圈与搅拌轴21固定连接,内圈相对于外圈可转动。通过上述设置,轴承能够将转动的搅拌轴21与静止的搅拌罐10固定连接,其中,轴承的外圈通过轴承底座与搅拌罐10的底部固定连接,从而对搅拌结构20起支撑作用,使搅拌结构20在转动时更加平稳。
在一种优选的实施方式中,待液体橡胶和沥青基料加入至中间搅拌罐中后,中间搅拌罐的搅拌速度为200~300r/min,搅拌时长为30~40min,搅拌温度为160~170℃。
在实际生产过程中,上述液体橡胶母料的制备过程可采用以下步骤:如图1所示,将废旧轮胎橡胶粉送入滤粉装置1进行滤粉后,将粒径细小的废旧轮胎橡胶粉通过倾斜式螺旋输送机2送入储料仓3;其次,储料仓3中的废旧轮胎橡胶粉通过送料设备4和称重喂料装置5进一步送入双螺杆挤出机6中进行上述高温剪切脱硫;开启中间搅拌罐7中的搅拌装置,将双螺杆挤出机6出料的液体橡胶送入中间搅拌罐7中,同时向其中加入沥青基料进行混合并研磨均化,得到液体橡胶母料。
根据本发明的另一方面,还提供了一种液体橡胶母料,其由上述制备方法制备得到。
根据本发明的又一方面,还提供了一种抗老化高韧防水沥青材料,按重量份计,抗老化高韧防水沥青材料包括40~80份的沥青、10~60份的液体橡胶母料、0.2~10份的稳定剂和1~10份的增粘剂,液体橡胶母料为上述液体橡胶母料或者为上述制备方法制备得到的液体橡胶母料。
通过上述液体橡胶母料,能够更好地改善沥青基料的高低温性能,增加沥青韧性,同时还能够对沥青基料进行抗老化改性,使其应用于防水材料的抗老化能力提高,使用寿命大幅度提高,具有很好的耐久性。同时,本发明使用废旧轮胎橡胶粉高温剪切形成的液体橡胶作为改性剂原料,也有利于降低沥青材料的生产成本。稳定剂作为助剂材料,添加后有利于进行液体橡胶改性剂与沥青的交联反应,使之成为更稳定的胶体结构,避免离析。增粘剂能够在沥青基料本身粘结性能的基础上进一步增强其粘结力,增加防水沥青与水泥基面的附着力,提高产品粘合力。总之,本发明提供的抗老化高韧防水沥青材料具有较好的韧性和抗老化性能,应用于沥青防水卷材能够改善其耐久性。更优选地,按重量份计,抗老化高韧防水沥青材料包括40~60份的沥青、30~60份的液体橡胶母料、0.5~5份的稳定剂和2~6份的增粘剂,
在一种优选的实施方式中,按重量份计,稳定剂包括80~90份的硫磺粉、18~25份抗老化剂和2~10份的烟气抑制剂。选用上述稳定剂,能够在促使液体橡胶改性剂与沥青进行交联的同时,进一步提高沥青材料的抗老化性能,并有利于减降低沥青烟气。上述稳定剂优选采用以下方法进行配制:将原材料硫磺份、抗老化剂、烟气抑制剂按比例加入搅拌罐中启动搅拌机,边加料边搅拌全部材料,加完后搅拌50分钟,全部混合均匀,出料装袋。加工过程全程常温操作,车间通风防尘,避免加工过程中混入砂石等杂质。优选地,硫磺粉、抗老化剂和烟气抑制剂之间的重量比为80:18:2。
优选地,抗老化剂为抗氧剂168、防老剂4020中的一种或多种;优选地,烟气抑制剂为磷-氮系、磷-卤系中的一种或多种。优选地增粘剂为多聚磷酸和/或聚磷酸。选用以上一种助剂,除了更好地发挥则个功效外,还具有协同增效的作用,能够在沥青材料中形成更好的分散融合,对于最终的材料性能也具有进一步的改善。
根据本发明的又一方面,还提供了上述抗老化高韧防水沥青材料的制备方法,其包括以下步骤:将沥青升温后加入至搅拌罐,启动搅拌罐搅拌,然后将液体橡胶母料加入至搅拌罐中,搅拌50~60min后,进一步加入稳定剂和增粘剂,搅拌50~60min,得到抗老化高韧防水沥青材料。
在具体实施过程中,在将液体橡胶母料进行转移的过程中,优选对其进行保温处理,保温温度为160~170℃,以使其保持较好的流动性。沥青升温的温度优选为130~140℃。
上述沥青的具体牌号没有限制,可以来自国产中石油、中石化、中海油70号沥青,或是进口品牌壳牌、埃索、泰普克等品牌沥青。
以下结合具体实施例对本申请作进一步详细描述,这些实施例不能理解为限制本申请所要求保护的范围。
实施例1
液体橡胶母料的制备:
使用图1所示的装置制备液体橡胶母料:取22目废旧轮胎胶粉500公斤,在上料仓进行预热至40~60℃,然后通过上料螺旋输送至主机喂料料斗,调节喂料速度12转/分钟,胶粉进入双螺杆挤出机进行旋转剪切,其温区如下:转速调节60转/分钟,制备液体橡胶,同时,启动中间罐设备,输送沥青基料,使液体橡胶与沥青基料在中间罐按照1:2进行预混研磨均化,制备液体橡胶母料,存入母料储罐备用。
Figure BDA0003368147430000091
稳定剂制备:将原材料硫磺、抗老化剂(抗氧剂168和防老剂4020,重量比1:1)、烟气抑制剂(磷-卤系)按比例80%:18%:2%加入200Kg搅拌罐中启动搅拌机,边加料边搅拌全部材料加完后搅拌50分钟,全部混合均匀,出料装袋。加工过程全程常温操作,车间通风防尘,避免加工过程中混入砂石等杂质。
沥青材料制备:
将70号沥青升温至130℃,泵入500公斤至搅拌罐,启动搅拌器搅拌,从母料罐泵入750公斤液体橡胶母料入搅拌罐,与沥青基料进行充分搅拌50分钟,添加稳定剂6.2公斤和增粘剂多聚磷酸25公斤,发育50分钟,制得成品。
沥青材料指标如下:
Figure BDA0003368147430000092
Figure BDA0003368147430000101
实施例2
与实施例1的区别仅在于:
沥青材料制备:
将70号沥青升温至130℃,泵入375公斤至搅拌罐,启动搅拌器搅拌,从母料罐泵入187.5公斤液体橡胶母料入搅拌罐,与沥青基料进行充分搅拌50分钟,添加稳定剂31.25公斤和增粘剂多聚磷酸37.5公斤,发育50分钟,制得成品。
沥青材料指标如下:
Figure BDA0003368147430000102
Figure BDA0003368147430000111
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,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 (8)

1.一种液体橡胶母料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
将废旧轮胎橡胶粉进行预热后,送入双螺杆挤出机中进行高温剪切脱硫,得到液体橡胶;
将所述液体橡胶从所述双螺杆挤出机的出口直接排出至中间搅拌罐,同时,向所述中间搅拌罐中加入沥青基料,使所述液体橡胶与所述沥青基料在所述中间搅拌罐中混合,得到所述液体橡胶母料;所述液体橡胶和所述沥青基料之间的重量比为2:1~1:2;
在将所述液体橡胶和所述沥青基料加入至所述中间搅拌罐之前,开启所述中间搅拌罐的搅拌桨使其处于搅动状态;所述中间搅拌罐包括:
搅拌罐,所述搅拌罐限定出容置腔、与所述容置腔连通的进料口、与所述容置腔连通的出料口以及与所述容置腔连通的避让孔;
搅拌结构,位于所述容置腔内,所述搅拌结构相对于所述搅拌罐可转动,以对待混合物料进行搅拌;
驱动机构,设置在所述搅拌罐上,所述驱动机构位于所述容置腔的外部;
固定结构,位于所述容置腔内,所述固定结构与所述搅拌罐的底部固定连接,所述驱动机构的输出端与所述搅拌结构的一端驱动连接,所述搅拌结构的另一端与所述固定结构转动连接;
所述脱硫的过程中,所述双螺杆挤出机的温度为280~340℃,所述双螺杆挤出机的螺杆转速为60~80r/min;沿所述废旧轮胎橡胶粉的物料移动方向,所述双螺杆挤出机内依次分为以下温区:第一区:无加热区;第二区:280℃;第三区:290℃;第四区:300℃;第五区:320℃;第六区:340℃;第七区:340℃;第八区:320℃;第九区:300℃;第十区:280℃;第十一区:无加热区。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述液体橡胶和所述沥青基料之间的重量比为1:2。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,待所述液体橡胶和所述沥青基料加入至所述中间搅拌罐中后,所述中间搅拌罐的搅拌速度为200~300r/min,搅拌时长30~40min,搅拌温度为160~170℃。
4.一种液体橡胶母料,其特征在于,由权利要求1至3中任一项所述的制备方法制备得到。
5.一种抗老化高韧防水沥青材料,其特征在于,按重量份计,所述抗老化高韧防水沥青材料包括40~80份的沥青、10~60份的液体橡胶母料、0.2~10份的稳定剂和1~10份的增粘剂,所述液体橡胶母料为权利要求4所述的液体橡胶母料。
6.根据权利要求5所述的抗老化高韧防水沥青材料,其特征在于,按重量份计,所述稳定剂包括80~90份的硫磺粉、18~25份抗老化剂和2~10份的烟气抑制剂;
所述抗老化剂为抗氧剂168、防老剂4020中的一种或多种;
所述烟气抑制剂为磷-氮系、磷-卤系中的一种或多种。
7.根据权利要求5所述的抗老化高韧防水沥青材料,其特征在于,所述增粘剂为多聚磷酸和/或石油树脂。
8.一种权利要求5至7中任一项所述的抗老化高韧防水沥青材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
将沥青升温后加入至搅拌罐,启动所述搅拌罐搅拌,然后将液体橡胶母料加入至所述搅拌罐中,搅拌50~60min后,进一步加入稳定剂和增粘剂,搅拌50~60min,得到所述抗老化高韧防水沥青材料。
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