CN1226351C - 脱硫胶粉改性沥青 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种道路建设用的脱硫胶粉改性沥青。该改性沥青由脱硫胶粉、沥青和相容剂在较高温度下通过高速剪切搅拌或胶体磨的研磨而制得，其中沥青占原料总重量的70～95%，脱硫胶粉占原料总重量的5～30%，相容剂占原料总重量的0～1.5%。由于改性剂为脱硫胶粉，其在沥青中具有较好的溶解溶胀性，同时由于脱硫在胶粉表面产生了较多的活性基团，有利于胶粉同沥青的化学键合，而相容剂可进一步增加胶粉与沥青的相互作用，故本发明所得到的改性沥青具有优良的高低温性能和存贮稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及一种可适合于道路建设的脱硫胶粉改性沥青。
背景技术
沥青是一种重要的建筑材料，在道路建设、建筑防水等领域得到了广泛的应用。但普通沥青由于存在低温易脆裂、高温易软化、弹性差等缺点，已不能满足现代高等级路面对其性能的要求。而随着交通运输事业的发展，高等级公路的大量修建，对高性能沥青的需求量越来越大。为此，必须对沥青进行改性。沥青改性通常是通过在沥青中掺加聚合物来提高沥青的耐热性，降低其低温脆性，改善其弹性、塑性和低温变形性，增加其抗破坏能力。目前用于沥青改性的聚合物主要有苯乙烯-丁二烯-苯乙烯热塑性弹性体(SBS)、丁苯橡胶(SBR)、聚乙烯(PE)等。但是，这些材料的改性都使改性沥青的成本增加较大，限制了其在道路建设中的使用。
废旧橡胶是固体废弃物的重要组成部分，全世界每年产生的废旧橡胶至少有1200万吨。如此大量的废旧橡胶，无论是填埋或作为燃料焚烧，都会对环境造成严重的污染。由于废橡胶具有分子量大和弹性好的特点，用废旧橡胶经粉碎制得的胶粉改性沥青，不但可以降低沥青的温度敏感性，增加沥青的弹性，减少沥青路面的龟裂和老化，提高车辆的行驶安全和路面使用寿命，而且可以使改性沥青的成本大幅度降低，并可为废旧橡胶的回收利用、保护环境做出贡献。
发明专利申请名称为“用废旧高聚物制取改性沥青工艺”(公告号1347960公开日2002年5月8日)公开了一种将废旧塑料和橡胶粒化后制取改性沥青的方法，该方法使制造成本大大降低，也有效的解决了废旧高聚物的污染问题。然而，由于粉碎后的橡胶颗粒大，改性溶解困难，沥青贮存稳定性差。
现有技术中，废胶粉改性沥青的制备一般是将胶粉在较高温度下与沥青混合搅拌数小时而制得。然而，由于这种胶粉处于硫化状态，在沥青中只能少量溶胀，胶粉仅类似于弹性填料存在于沥青中，对沥青的高低温性能的改性效果有限，在存贮和使用过程中，改性沥青贮存稳定性很差，胶粉与沥青极易分层离析。此外，由于胶粉未被溶解溶胀，有一定回弹性，易造成沥青混凝土路面压实不足，空隙率较大，路面易于破坏。
发明内容
鉴于上述废胶粉改性沥青的缺陷，本发明的目的在于提供一种改性效果好、存贮稳定性高的脱硫胶粉改性沥青。
本发明的目的是采用下述方式实现的，脱硫胶粉改性沥青由沥青、脱硫胶粉和相容剂所组成，其中沥青用量为70～95％，脱硫胶粉用量为5～30％，相容剂用量为0～1.5％。
先将基料加热到160～210℃，然后加入脱硫胶粉和相容剂，在恒温下经高速剪切搅拌或胶体磨的研磨而制得。
本发明中所用沥青软化点为40～60℃，针入度为50～300dmm
本发明中所用脱硫胶粉为经脱硫处理后的废旧橡胶胶粉。该脱硫胶粉可以是采用高速旋转发热法或动态脱硫法脱硫处理的。
众所周知，脱硫是胶粉在热、氧和高剪切力的作用下，通过自动氧化反应使硫化胶的交联键被破坏的过程。脱硫胶粉由于橡胶中的部分交联键被打断，胶粉的三维网状结构被破坏，具有一定的溶解溶胀性。因此，用脱硫胶粉改性沥青可改善胶粉在沥青中的溶解与溶胀，有助于形成亚微观均相体系，提高改性沥青的高低温性和弹性，同时由于脱硫在胶粉表面产生了较多的活性基团(羟基、羰基、羧基等)，有利于同沥青中的极性基团产生化学作用，故脱硫胶粉改性沥青的贮存稳定性也得到很好的改善。
本发明中所用相容剂为环氧化聚丁二烯、甲基丙烯酸环氧丙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯或顺丁烯二酸。其目的是利用相容剂的极性基团和不饱和双键可分别与脱硫胶粉和沥青产生化学作用，以进一步提高脱硫胶粉改性沥青的存贮稳定性。
具体实施方式
下面将藉助于实施例对本发明作出进一步的说明，但应该明白，这些实施例仅用于对本发明作进一步的说明，而不是对本发明的限制。除非另有指出，下面的百分比均指重量百分比。
实施例1
沥青(软化点46℃，针入度88dmm)89.5％、高速旋转发热法制备的脱硫胶粉10％，环氧化聚丁二烯0.5％。其制造方法为先将沥青加热到180～190℃，然后加入脱硫胶粉和环氧化聚丁二烯，控制温度不变，经高速剪切搅拌3h，冷却后即得脱硫胶粉改性沥青。该改性沥青与未脱硫胶粉改性沥青相比，软化点从57℃提高到59℃，5℃延度从8.3cm提高到10.5cm，经163℃，48h存贮后上下层软化点差从9.2℃减少到6.5℃，因而具有更好的高低温性能和存贮稳定性。
实施例2
沥青(软化点44℃，针入度121dmm)84.7％，动态脱硫法制备的脱硫胶粉15％，甲基丙烯酸环氧丙酯0.3％。按照与实施例1类似的制造步骤进行制造。所得改性沥青与未脱硫胶粉改性沥青相比，软化点从60℃提高到63℃，5℃延度从12.6cm提高到15.5cm，经163℃，48h存贮后上下层软化点差从11.4℃减少到7.2℃，表现出更好的改性效果。
Claims (5)
1.一种脱硫胶粉改性沥青，其特征在于它是由沥青、脱硫胶粉和相容剂所组成，其中：
沥青，它占原料总重量的70～95％；
脱硫胶粉，它占原料总重量的5～30％；
相容剂，它占原料总重量的0～1.5％。
2.根据权利要求1所述的脱硫胶粉改性沥青，其特征在于原料组成中的沥青的软化点为40～60℃，针入度为50～300dmm。
3.根据权利要求1所述的脱硫胶粉改性沥青，其特征在于该脱硫胶粉为经脱硫处理后的废旧橡胶胶粉。
4.根据权利要求1或3所述的脱硫胶粉改性沥青，其特征在于该脱硫胶粉可以是采用高速旋转发热法或动态脱硫法脱硫处理的胶粉。
5.根据权利要求1所述的脱硫胶粉改性沥青，其特征在于该相容剂可以为环氧化聚丁二烯、甲基丙烯酸环氧丙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯或顺丁烯二酸。
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