CN206233063U - 一种sbs改性沥青微波剪切发育装置 - Google Patents

Abstract

一种SBS改性沥青微波剪切发育装置，包括加热系统，加热系统包括沥青储存罐和设置在沥青储存罐内的导热管，加热系统连接有微波剪切系统，微波剪切系统包括微波发生装置和与微波发生装置连接的容器，容器内设有旋转搅拌系统。微波剪切过程中，基质沥青和SBS改性剂的运动为微观分子运动，该分子量级的运动可使SBS改性剂和基质沥青混合更均匀，并且SBS改性剂在旋转搅拌系统作用下受到强大的剪切和碰撞而不断分散，将颗粒磨细，与沥青形成混溶的稳定体系，实现均匀共混，最终达到剪切完全的效果。本装置的加热系统内增设了快速升温装置，可根据基质使用量来融化沥青，节约成本，节约时间。

Description

一种SBS改性沥青微波剪切发育装置

技术领域

本实用新型属于路面材料设备技术领域，具体涉及一种SBS改性沥青微波剪切发育装置。

背景技术

SBS改性沥青是以基质沥青为原料，加入一定比例的SBS改性剂，通过剪切、搅拌等方法使SBS均匀地分散于沥青中，同时，加入一定比例的专属稳定剂，形成SBS共混材料，利用SBS良好的物理性能对沥青做改性处理。SBS属于苯乙烯类热塑性弹性体，是苯乙烯—丁二烯—苯乙烯三嵌段共聚物，SBS中聚苯乙烯链段和聚丁二烯链段明显地呈现两相结构，这种两相分离结构使其能与沥青基质形成空间立体网络结构，从而有效地改善沥青的温度性能、拉伸性能、弹性、内聚附着性能、混合料的稳定性、耐老化性等。

在SBS改性沥青的过程中，剪切是最关键的一步，剪切的效果会影响最终的结果。目前，剪切通常由胶体磨实现，胶体磨是改性沥青设备的核心，它处于高温、高速运转的环境下，胶体磨的外层为夹套结构，设有循环保温系统，同时起减震和降低噪音的作用，胶体磨内部为带有一定数量齿槽的环状动盘和环状定盘磨刀，间隙可以调整，物料粒度的均匀性和胶溶效果由齿槽的深度、宽度及磨刀的数量、形成结构的特定工作区域来决定。随着动盘高速旋转，改性剂受到强大的剪切和碰撞而不断分散，将颗粒磨细，与沥青形成混溶的稳定体系，达到均匀共混的目的。充分溶胀后，SBS与沥青混合均匀，研磨颗粒越小，SBS在沥青中的分散程度越高，改性沥青的性能越好。

但上述胶体磨存在剪切不完全的问题，为了达到比较好的效果，通常需要进行多次研磨，耗时耗力，增大人工开支。此外，胶体磨通常内设导热油腔来保证剪切过程所需的高温，但导热油腔无法保证均匀加热，而且升温慢，并且温度不易控制，极易超过剪切温度，影响剪切效果。

微波是频率在300MHz到300GHz的电波，介质的极性分子在快速变化的高频电磁场，即微波的作用下，其极性取向将随着外电场的变化而变化，造成极性分子的自旋运动效应，此时，微波场的场能转化为介质内的热能，使物料温度升高。微波对介质材料是瞬时加热升温，升温速度快。另一方面，微波的输出功率随时可调，介质温度随之改变，不存在“余热”现象，极有利于自动控制和连续化生产的需要。

基质沥青是沥青质吸附树脂后形成基团，并与分散的树脂为溶质，油分为溶剂形成的胶体结构。沥青质是一些极性分子，这些极性分子通过氢键及酸基的相互作用而聚集在一起，树脂是沥青质的母体，是芳香族极性分子，通常含有杂原子，聚集在沥青质周围，保持沥青质的悬浮稳定。因此，基质沥青也可作为微波加热的对象。

发明内容

本实用新型的目的在于：针对上述SBS改性沥青剪切不完全、升温慢且温度不易控制的问题，本实用新型提供一种SBS改性沥青微波剪切发育装置。

一种SBS改性沥青微波剪切发育装置，包括加热系统，所述加热系统包括沥青储存罐和设置在沥青储存罐内的导热管，所述加热系统连接有微波剪切系统，微波剪切系统包括微波发生装置和与微波发生装置连接的容器，所述容器内设有旋转搅拌系统。微波是频率在300MHz到300GHz的电波，基质沥青经加热系统加热后，其极性分子在快速变化的高频电磁场，即微波的作用下，极性取向将随着外电场的变化而变化，造成极性分子的自旋运动效应，此时，微波场的场能转化为介质内的热能，使基质沥青温度升高。在基质沥青的微波剪切过程中，基质沥青和SBS改性剂的运动为微观分子运动，相较于宏观颗粒运动，该分子量级的运动可使SBS改性剂和基质沥青混合更加均匀，并且SBS改性剂和基质沥青通过容器内的旋转搅拌系统作用而高速旋转，SBS改性剂受到强大的剪切和碰撞而不断分散，将颗粒磨细，与沥青形成混溶的稳定体系，实现均匀共混，最终达到剪切完全的效果。

此外，由于微波对基质沥青的加热是通过分子相互摩擦而实现的，因此，微波对基质沥青是瞬时加热升温，大大缩短常规热传导的加热时间，并且基质沥青的内外同时升温，可实现均匀加热。另一方面，微波的输出功率随时可调，基质沥青的温度随之改变，因此在微波剪切过程中，温度可控，并且不存在由于温度过高而超过剪切温度的问题。

所述微波发生装置通过导波管与容器连接，导波管用于微波传输。

所述容器为高强度玻璃容器。对于玻璃，微波是穿越而不被吸收的，因此，微波仅对容器内的基质沥青和SBS改性剂加热。

所述容器还设置有SBS称量投送系统、调和油称量投送系统和稳定剂称量投送系统，这三种系统可保证SBS、调和油和稳定剂的添加量准确，避免因添加量误差而影响剪切效果。

所述旋转搅拌系统连接有变速电机，变速电机可根据需要改变旋转搅拌系统的转速。

所述加热系统内还设置有快速升温装置。常规的加热系统仅通过内设的导热管对基质沥青加热，加热速度慢，并且一旦加热，则是对沥青储存罐内的所有基质沥青加热，容易造成资源浪费。在本装置中，加热系统内还设有快速升温装置。在需要使用大量基质沥青时，打开阀门(A)和阀门(B)，关闭阀门(C)，向导热管通入导热油，使基质沥青稍微融化后，通过搅拌使基质沥青流动起来，然后基质沥青在沥青泵的作用下进入微波剪切系统。在需要使用少量基质沥青时，关闭阀门(A)和阀门(B)，打开阀门(C)，通过快速升温装置加热基质沥青，通过搅拌使基质沥青流动起来，然后少量基质沥青在沥青泵的作用下进入微波剪切系统。该加热系统可根据基质使用量来融化沥青，节约陈本，节约时间。

所述微波剪切系统还连接有保温发育系统，SBS改性沥青最后都需要经过保温发育的过程，以提高改性沥青的储存稳定性。

所述保温发育系统包括保温罐和设置在保温罐内的导热管，微波剪切完成后的改性沥青最终进入保温罐进行保温发育。

所述容器和保温罐内均设有温度传感器，温度传感器用于检测并显示剪切温度和保温发育的温度。

所述加热系统内设有搅拌螺杆，搅拌螺杆连接有变速电机。搅拌螺杆在变速电机的带动下对稍微融化的沥青进行搅拌，使其流动。

本实用新型采用的技术方案如下：

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1.提供了一种SBS改性沥青微波剪切发育装置，该装置采用微波加热，使基质沥青和SBS改性剂的分子自旋运动，促进SBS改性剂和基质沥青均匀混合，同时SBS改性剂在旋转搅拌系统作用下受到强大的剪切和碰撞而不断分散，将颗粒磨细，与沥青形成混溶的稳定体系，实现均匀共混，达到剪切完全的效果；

2.微波对基质沥青是瞬时均匀加热升温，升温速度快，效率高，并且基质沥青的温度随微波的输出功率随时可调，因此在微波剪切过程中，温度可控，解决了常规剪切过程中由于温度过高而超过剪切温度的问题；

3.本装置的加热系统内除设有导热管外，还增设了快速升温装置，可根据基质使用量来融化沥青，节约陈本，节约时间；

4.本装置噪音小、操作简单，生产的SBS改性沥青质量好，并且减少人工开支。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

图中标记：1-变速电机，2-沥青储存罐，3-导热管，4-搅拌螺杆，5-快速升温装置，6-阀门(A),7-阀门(B)，8-阀门(C),9-导波管，10-容器，11-沥青泵，12-阀门(D),13-温度传感器，14-SBS称量投送系统，15-调和油称量投送系统，16-稳定剂称量投送系统，17-旋转搅拌系统，18-微波发生装置，19-阀门(E),20-阀门(F),21-保温罐。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

下面结合图1对本发明作详细说明。

一种SBS改性沥青微波剪切发育装置，包括加热系统，所述加热系统包括沥青储存罐2和设置在沥青储存罐2内的导热管3，所述加热系统连接有微波剪切系统，微波剪切系统包括微波发生装置18和与微波发生装置18连接的容器10，所述容器10内设有旋转搅拌系统17。微波是频率在300MHz到300GHz的电波，基质沥青经加热系统加热后，其极性分子在快速变化的高频电磁场，即微波的作用下，极性取向将随着外电场的变化而变化，造成极性分子的自旋运动效应，此时，微波场的场能转化为介质内的热能，使基质沥青温度升高。在基质沥青的微波剪切过程中，基质沥青和SBS改性剂的运动为微观分子运动，相较于宏观颗粒运动，该分子量级的运动可使SBS改性剂和基质沥青混合更加均匀，并且SBS改性剂和基质沥青通过容器内的旋转搅拌系统17作用而高速旋转，SBS改性剂受到强大的剪切和碰撞而不断分散，将颗粒磨细，与沥青形成混溶的稳定体系，实现均匀共混，最终达到剪切完全的效果。

此外，由于微波对基质沥青的加热是通过分子相互摩擦而实现的，因此，微波对基质沥青是瞬时加热升温，大大缩短常规热传导的加热时间，并且基质沥青的内外同时升温，可实现均匀加热。另一方面，微波的输出功率随时可调，基质沥青的温度随之改变，因此在微波剪切过程中，温度可控，并且不存在由于温度过高而超过剪切温度的问题。

优选的，微波发生装置18通过导波管9与容器10连接，导波管9用于微波传输。

优选的，容器10为高强度玻璃容器，对于玻璃，微波是穿越而不被吸收的，因此，微波仅对容器内的基质沥青和SBS改性剂加热。

优选的，容器10还设置有SBS称量投送系统14、调和油称量投送系统15和稳定剂称量投送系统16，这三种系统可保证SBS、调和油和稳定剂的添加量准确，避免因添加量误差而影响剪切效果。

优选的，旋转搅拌系统17连接有变速电机1，变速电机1可根据需要改变旋转搅拌系统17的转速。

优选的，加热系统内还设置有快速升温装置5。常规的加热系统仅通过内设的导热管3对基质沥青加热，加热速度慢，并且一旦加热，则是对沥青储存罐内的所有基质沥青加热，容易造成资源浪费。在本装置中，加热系统内还设有快速升温装置5。在需要使用大量基质沥青时，打开阀门(A)6和阀门(B)7，关闭阀门(C)8，向导热管3通入导热油，使基质沥青稍微融化后，通过搅拌使基质沥青流动起来，然后基质沥青在沥青泵11的作用下进入微波剪切系统。在需要使用少量基质沥青时，关闭阀门(A)6和阀门(B)7，打开阀门(C)8，通过快速升温装置5加热基质沥青，通过搅拌使基质沥青流动起来，然后少量基质沥青在沥青泵的作用下进入微波剪切系统。该加热系统可根据基质使用量来融化沥青，节约陈本，节约时间。

优选的，微波剪切系统还连接有保温发育系统，SBS改性沥青最后都需要经过保温发育的过程，以提高改性沥青的储存稳定性。

优选的，保温发育系统包括保温罐21和设置在保温罐21内的导热管3，微波剪切完成后的改性沥青最终进入保温罐21进行保温发育。

优选的，容器10和保温罐21内均设有温度传感器13，温度传感器13用于检测并显示剪切温度和保温发育的温度。

优选的，加热系统内设有搅拌螺杆4，搅拌螺杆4连接有变速电机1。搅拌螺杆4在变速电机1的带动下对稍微融化的沥青进行搅拌，使其流动。

Claims (10)

1.一种SBS改性沥青微波剪切发育装置，包括加热系统，所述加热系统包括沥青储存罐(2)和设置在沥青储存罐(2)内的导热管(3)，其特征在于，所述加热系统连接有微波剪切系统，微波剪切系统包括微波发生装置(18)和与微波发生装置(18)连接的容器(10)，所述容器(10)内设有旋转搅拌系统。

2.根据权利要求1所述的一种SBS改性沥青微波剪切发育装置，其特征在于，所述微波发生装置(18)通过导波管(9)与容器(10)连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种SBS改性沥青微波剪切发育装置，其特征在于，所述容器(10)为高强度玻璃容器。

4.根据权利要求3所述的一种SBS改性沥青微波剪切发育装置，其特征在于，所述高强度玻璃容器还设置有SBS称量投送系统(14)、调和油称量投送系统(15)和稳定剂称量投送系统(16)。

5.根据权利要求1所述的一种SBS改性沥青微波剪切发育装置，其特征在于，所述旋转搅拌系统(17)连接有变速电机(1)。

6.根据权利要求1所述的一种SBS改性沥青微波剪切发育装置，其特征在于，所述加热系统内还设置有快速升温装置(5)。

7.根据权利要求1所述的一种SBS改性沥青微波剪切发育装置，其特征在于，所述微波剪切系统还连接有保温发育系统。

8.根据权利要求7所述的一种SBS改性沥青微波剪切发育装置，其特征在于，所述保温发育系统包括保温罐(21)和设置在保温罐(21)内的导热管(3)。

9.根据权利要求8所述的一种SBS改性沥青微波剪切发育装置，其特征在于，所述容器(10)和保温罐(21)内均设有温度传感器(13)。

10.根据权利要求1或6所述的一种SBS改性沥青微波剪切发育装置，其特征在于，所述加热系统内设有搅拌螺杆(4)，搅拌螺杆(4)连接有变速电机(1)。