WO2021215956A1 - Низкотемпературный способ изготовления модифицированной резиновой крошки - Google Patents

Низкотемпературный способ изготовления модифицированной резиновой крошки Download PDF

Info

Publication number
WO2021215956A1
WO2021215956A1 PCT/RU2020/000338 RU2020000338W WO2021215956A1 WO 2021215956 A1 WO2021215956 A1 WO 2021215956A1 RU 2020000338 W RU2020000338 W RU 2020000338W WO 2021215956 A1 WO2021215956 A1 WO 2021215956A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
bitumen
rubber
mixture
crumb
temperature
Prior art date
Application number
PCT/RU2020/000338
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Андрей Леонидович ВОРОБЬЕВ
Original Assignee
Vorobev Andrei Leonidovich
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 Vorobev Andrei Leonidovich filed Critical Vorobev Andrei Leonidovich
Priority to US17/919,972 priority Critical patent/US20230111892A1/en
Priority to CN202080099924.5A priority patent/CN115461400A/zh
Priority to EP20932583.6A priority patent/EP4141064A1/en
Publication of WO2021215956A1 publication Critical patent/WO2021215956A1/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J11/00—Recovery or working-up of waste materials
    • C08J11/04—Recovery or working-up of waste materials of polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J11/00—Recovery or working-up of waste materials
    • C08J11/04—Recovery or working-up of waste materials of polymers
    • C08J11/10—Recovery or working-up of waste materials of polymers by chemically breaking down the molecular chains of polymers or breaking of crosslinks, e.g. devulcanisation
    • C08J11/16—Recovery or working-up of waste materials of polymers by chemically breaking down the molecular chains of polymers or breaking of crosslinks, e.g. devulcanisation by treatment with inorganic material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K13/00—Use of mixtures of ingredients not covered by one single of the preceding main groups, each of these compounds being essential
    • C08K13/02—Organic and inorganic ingredients
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J11/00—Recovery or working-up of waste materials
    • C08J11/04—Recovery or working-up of waste materials of polymers
    • C08J11/10—Recovery or working-up of waste materials of polymers by chemically breaking down the molecular chains of polymers or breaking of crosslinks, e.g. devulcanisation
    • C08J11/18—Recovery or working-up of waste materials of polymers by chemically breaking down the molecular chains of polymers or breaking of crosslinks, e.g. devulcanisation by treatment with organic material
    • C08J11/28—Recovery or working-up of waste materials of polymers by chemically breaking down the molecular chains of polymers or breaking of crosslinks, e.g. devulcanisation by treatment with organic material by treatment with organic compounds containing nitrogen, sulfur or phosphorus
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L17/00—Compositions of reclaimed rubber
    • 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
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2319/00—Characterised by the use of rubbers not provided for in groups C08J2307/00 - C08J2317/00
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2206—Oxides; Hydroxides of metals of calcium, strontium or barium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2217—Oxides; Hydroxides of metals of magnesium
    • C08K2003/222—Magnesia, i.e. magnesium oxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2207/00—Properties characterising the ingredient of the composition
    • C08L2207/20—Recycled plastic
    • C08L2207/24—Recycled plastic recycling of old tyres and caoutchouc and addition of caoutchouc particles
    • 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
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/141—Feedstock
    • Y02P20/143—Feedstock the feedstock being recycled material, e.g. plastics
    • 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
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling

Definitions

  • the invention relates to the field of road building materials and is intended to improve the quality of road surfaces, roofing and insulating materials based on bitumen, achieved by improving the quality of bitumen by using modified rubber crumb - a product of disposal of used automotive tires, in particular, the invention relates to a low-temperature manufacturing method modified rubber crumb to improve the quality of bitumen and asphalt concrete and the technology of its mixing with bitumen, in order to create a homogeneous material that is not subject to destruction during long-term storage.
  • bitumen is as a binder in asphalt mixes, where bitumen is mixed with mineral aggregates of various sizes, shapes and chemical compositions. These asphalt mixes are used, in particular, for the construction or maintenance of sidewalks, roads, various service roads and any other surfaces.
  • bitumen obtained as the heaviest fraction of the oil distillation process, make it difficult to use as a material for road surfaces due to a number of factors.
  • bitumen and its compositions must meet well-defined specifications for some properties, such as stiffness, penetration, viscosity. Failure to comply with one or more of these requirements makes bitumen unacceptable for use as a road building material.
  • bitumen modifiers block-polymer styrene-butadiene-styrene (SBS) - increases the softening temperature of the bituminous binder, which increases flexibility and plasticity at low temperatures and allows it to be used in a wider temperature range than conventional, modified bitumen-based binders ...
  • SBS block-polymer styrene-butadiene-styrene
  • ShchMA mixtures have a high thickness of the binding bitumen film (6-7% by weight of the mixture).
  • the high content of bituminous binder and filler leads to an increased tendency of the bituminous binder to drain along the filler skeleton. Uneven distribution of bituminous binder due to runoff can lead to zones of low bituminous binder content and reduced permeability in areas with accumulated bitumen binder.
  • stabilizing additives such as sisal, plastic waste, cellulose and some other fibers to increase the rigidity of the bitumen in order to reduce the drainage of the mixture at high temperatures and obtain a more uniform distribution of binders, which increases the service life of the pavement.
  • compositions of compositions for the manufacture of bitumen and asphalt concrete using crumb rubber are also known, as well as methods for its modification.
  • patent RU 2458083 C1, publ. 08/10/2012 which discloses the invention, which relates to road building materials, in particular to a modifying composition that includes from 60 to 75 wt.% Of active rubber powder with a particle size of not more than 1 mm, a filler, which is ground mica or a mixture of milled mica (phlogopite or muscovite) and / or diatomite containing from 15 to 25 wt.% of milled mica and from 5 to 10 wt.% of diatomite, from 1.0 to 2.5 wt.% of adhesive, and from 1, 0 to 2.5 wt% structuring additive.
  • a filler which is ground mica or a mixture of milled mica (phlogopite or muscovite) and / or diatomite containing from 15 to 25 wt.% of milled mica and from 5 to 10 wt.% of diatomite, from 1.0 to 2.5 wt.% of adhesive, and from
  • the active rubber powder is a rubber powder with a developed specific surface obtained by thermomechanical grinding, or a rubber powder chemically activated with petroleum oil, or a mixture of these.
  • the composition is obtained by grinding the adhesive and the structuring additive to a size of no more than 0.8 mm. After that, the resulting mixture is combined with fillers and active rubber powder. Then the mixture is thoroughly mixed.
  • the composition is used as a stabilizing additive for asphalt concrete mixtures. The result is an improvement in the performance of asphalt concrete pavements using a widely available rubber powder with a low specific surface area. From the source RU 2655334 C2, publ.
  • a composite rubber-bitumen binder which consists in preliminary thermomechanical processing of rubber crumb with a size of up to 1.5 mm in an amount of 30 to 60 wt.%
  • an oil road viscous bitumen grade BND 60/90 or BND 90/130 in an amount of 30 to 60 wt% and petroleum oil with an aromatic hydrocarbon content of at least 50 wt% in an amount of 10 to 25 wt% to obtain a concentrated suspension of a rubber-bitumen composite, followed by thermomechanical mixing of a concentrated suspension of a rubber-bitumen composite in an amount of 30 up to 60 wt.% with viscous oil road bitumen grade BND 60/90 or BND 90/130 in an amount of 40 to 70 wt.%.
  • the technical result of the invention is to expand the range of bitumen-rubber compositions with improved physical and chemical characteristics (low brittleness temperature, high softening temperature and elasticity, good adhesion to the surface of stone materials, concrete, metals and other materials) obtained in bitumen boilers equipped with a mixing device , v the composition of which there are no components that have a hazard class for the effect on the human body is higher than that of the original petroleum bitumen.
  • a known composition includes bitumen, rubber crumb from crushed waste automobile tires with a particle size of up to 1 mm and petroleum oil with a viscosity of 0.005-1.6 Pa s at 60 ° C.
  • the ratio of the components is as follows, wt%: crumb rubber - 8-20, oil oil - 2-12, bitumen - the rest.
  • the invention also relates to a method for producing said composition.
  • the final product has increased adhesion to the road surface, increased resistance to cracking at low temperatures, improved adhesion at low temperatures, increased elasticity in heavy traffic.
  • the specified technical result is achieved in a method for producing a bitumen-rubber binder for a road surface, including heating bitumen to a temperature of 185-220 ° C, introducing petroleum oil with a viscosity at 60 ° C of 0.005-1.6 Pa s in an amount of 2-10 wt.% and crumb rubber from waste automobile tires with a particle size of up to 1 mm in an amount of 8-20 wt%, with constant stirring for 2-5 hours at a constant temperature of 185-220 ° C.
  • bitumen-rubber compositions from bitumen and rubber crumb from amortized tires and other waste vulcanized rubber.
  • Bitumen-rubber compositions are used as binders for waterproofing materials and asphalt mixtures.
  • bitumen-rubber composition including bitumen and rubber crumb from vulcanized rubber, as well as an organic and / or inorganic base with the following ratio of components by weight: 100 bitumen, rubber crumb 10-50, organic and / or an inorganic base - 0.01-2.5, with the exception of calcium carbonate, the amount of which, when using only an inorganic base, is 0.05-2 parts by weight.
  • Aromatic or heteroaromatic amines or phosphines are used as organic bases, and alkali or alkaline earth metal carbonates are used as inorganic bases.
  • a method for producing a bitumen-rubber composition including mixing bitumen and crumb rubber, is that bitumen, crumb rubber, organic and / or inorganic base are simultaneously placed in a sealed reactor in the indicated ratios, with the exception of calcium carbonate, the amount of which, when used only inorganic base is 0.05-2 parts by weight, and stirred at a temperature of 160-230 ° C.
  • the proposed DBK has an increased softening temperature and extensibility, reduced penetration, brittleness temperature and moisture absorption, and the method for its production is highly productive and environmentally friendly.
  • a modifying composition for an asphalt concrete mixture which can be used in the construction of coatings for highways, bridges, airfields and hydraulic structures.
  • the modifying composition contains an active rubber powder, a filler - a mixture of ground mica and diatomite, an adhesive, a structuring agent and a distillation residue of polyfluorinated alcohols-telomers with the following ratio of components, wt%: active rubber powder - 60-75, ground mica - 15-25, diatomite - 2-9, adhesive - 1-3, structuring agent - 1-3, VAT residue - 0.5-1, 5.
  • the invention also relates to an asphalt mixture containing mineral materials, bitumen and a modifying composition in an amount from 0, 3 to 0.7 wt% based on the total weight of the mineral material.
  • a modifying composition leads to an improvement in the physical and mechanical characteristics of asphalt concrete.
  • This composition has a number of disadvantages, such as: low economic efficiency, the complexity of introducing resins (technological difficulties and the need for special equipment), the possibility of destruction of some of the components (destruction) when mixed with bitumen, which leads to a sharp unpleasant odor and environmental problems - the release of harmful substances in atmosphere.
  • One of the closest to the claimed invention is a method in accordance with the patent RU 2655334 C2, in which rubber crumb up to 1.5 mm in size, having a temperature corresponding to the ambient temperature, in an amount from 30 to 60 May. % is added to the medium of petroleum bitumen in an amount from 30 to 60 May. % and any petroleum oil with an aromatic hydrocarbon content of at least 50 May. % in an amount from 10 to 25 May. %, heated in a bitumen boiler with constant stirring to a temperature of 200-210 ° C, after which the temperature of the mixture within 15-30 minutes is brought to 195-205 ° C and the mixture is continuously stirred for 1.5-2.0 hours to form concentrated suspension of rubber-bitumen composite.
  • the disadvantage of this method is the use of a destructive rubber temperature of 200 ° C. At such temperatures, the three-dimensional network of cross-linked gray rubber is destroyed both along sulfur bonds and along the main rubber chain - along carbon bonds, which fundamentally makes it impossible for the process of further homogeneous connection of rubber with bitumen and, as a consequence, rapid degradation of the mixture, which leads to the impossibility of long-term storage.
  • the present invention overcomes the disadvantages of the prior art.
  • an important technical problem is the creation of conditions when integral molecules pass into the rubber, or, in other words, conditions are created for the selective cleavage of sulfur bonds.
  • bitumen a significant increase in the quality indicators of bitumen, improved with rubber crumb modified by the claimed method, in particular, the temperature range of bitumen performance is significantly expanded, elasticity increases, and the adhesion of bitumen to mineral fillers of asphalt concrete is increased; an increase in the resistance to rutting and crack resistance of asphalt concrete mixtures made on the basis of modified rubber crumb, in comparison with mixtures based on ordinary bitumen;
  • the modified rubber crumb not only improves the properties of bitumen, but also serves as a stabilizer, which leads to a reduction in the cost of asphalt concrete.
  • the technical result of the present invention is to obtain an improved quality of modified crumb used for mixing it with bitumen to form a mixture that is not subject to degradation during long-term storage, and also does not have an unpleasant toxic odor.
  • modified rubber crumb including:
  • oxides and hydroxides of alkaline earth metals are selected from the group CaO, MgO, Ca (OH).
  • the amine type antioxidant is selected from the group of heterocyclic nitrogen-containing compounds, in particular neozone D, irganox, diafen FP.
  • the mixture additionally contains a vulcanization accelerator of the class of guanidines selected from the group of guanidine, diphenylguanidine in the amount of 0.2-5.0 May.
  • the mixture additionally contains a vulcanization activator selected from the group of stearic acid, oleic acid and their zinc and calcium salts in an amount of 2.0-3.0 May. %.
  • a vulcanization activator selected from the group of stearic acid, oleic acid and their zinc and calcium salts in an amount of 2.0-3.0 May. %.
  • Figure 1 shows the reaction chemistry illustrating the principle of rubber modification.
  • the figure 2 presents photographs from a microscope, which shows the process of dissolution of 10% modified crumbs in bitumen BND 60/90 in time.
  • the figure 3 presents a graph of the change in the viscosity of the mixture obtained by the claimed method, depending on time.
  • Figure 1 illustrates the principle of modifying rubber when it is introduced into bitumen, after which the process of its dissolution occurs.
  • Figure 2 illustrates photographs taken with a special Zeiss AXYu SCOPE microscope.
  • the 90th minute almost complete homogeneity of the mixture is achieved, which is also illustrated by the graph shown in figure 3.
  • Dissolution of modified crumbs in bitumen to indistinguishable particles is ensured under mild conditions, that is, at temperatures up to 160-170 ° C. Without the application of mechanical stress, which significantly reduces the cost of the required equipment and reduces the cost of the technological process.
  • Figure 3 shows a graph of the change in viscosity of the mixture as a function of time.
  • the viscosity of the mixture is much lower than the viscosity of bitumen with ordinary rubber, while at 80-90 minutes there is a rapid decrease in viscosity, which is absolutely not typical for ordinary rubber (for ordinary rubber, at this concentration, in fact, a linear graph of an increase in viscosity, with formation of an area of about 3 Pa / s), which is an experimental confirmation of the high degree of homogenization of the mixture.
  • the mixing of bitumen with this activated crumb must be carried out mainly in the temperature range of 80-120 ° C to create conditions for the transition of long rubber molecules into the mixture with low activation of the mixture.
  • crumb rubber During preliminary preparation and activation of crumb rubber, a number of components are introduced, one of which (selectively refined petroleum oil with a viscosity of 0.05 to 1.5 Pa * s at 60 ° C) leads to effective swelling of crumb rubber, which at the molecular level leads to separation from each other rubber macromolecules. This significantly reduces the likelihood of new sulfur crosslinks forming during the dissolution process.
  • Another component (an amine-type antioxidant, which can be selected from the group of various heterocyclic nitrogen-containing compounds, neozone D, irganox, diafen FP) selectively cleaves sulfur bonds, while this component does not actually affect the carbon-carbon bonds.
  • an amine-type antioxidant which can be selected from the group of various heterocyclic nitrogen-containing compounds, neozone D, irganox, diafen FP
  • a distinctive feature of the proposed method is the optimal selection of components in such a way that their percentage during the activation of rubber crumb excludes the bifurcation process (this process is typical for chemical reactions in complex systems, where oppositely directed processes can occur simultaneously).
  • the claimed method provides a unidirectional, predictable, reproducible, relatively simple, low-temperature and cost-effective process for modifying crumb rubber.
  • the creation of a mixture is carried out with active mixing of the components with a shock-shear load on the material in a mixer-activator at optimal temperatures from 80 to 120 ° C and further cooling of the resulting mixture to room temperature before packaging.
  • the optimal mixing temperature in the specified range is selected empirically depending on:
  • a mixing temperature of more than 120 ° C will lead to the beginning of a chemical reaction in the material, the release of smoke, the material will segregate, become unsuitable for long-term storage and transportation, and in the future will not effectively mix with bitumen, without creating a completely homogeneous mixture suitable for long-term storage.
  • the components of the resulting mixture are mixed with a shock-shear load on the material in a mixer-activator at a temperature of 80 ° C. After obtaining a homogeneous homogeneous resulting mixture, it is cooled to room temperature.
  • the components of the resulting mixture are mixed with a shock-shear load on the material in a mixer-activator at a temperature of 120 ° C.
  • the components of the resulting mixture are mixed with a shock-shear load on the material in a mixer-activator at a temperature of 90 ° C.
  • the components of the resulting mixture are mixed with a shock-shear load on the material in a mixer-activator at a temperature of 80 ° C.
  • the components of the resulting mixture are mixed with a shock-shear load on the material in a mixer-activator at a temperature of 100 ° C.
  • the components of the resulting mixture are mixed with a shock-shear load on the material in a mixer-activator at a temperature of 120 ° C.
  • Table 1 shows a comparison of the characteristics of Portuguese bitumen grade 50/70, improved by adding 14% rubber crumb modified by the claimed method at mixing temperatures with bitumen 160 ° C and 180 ° C. From table 1, it is obvious that at a mixing temperature of 180 ° C, the properties of the mixture deteriorate significantly.
  • modified rubber crumb in bitumen to indistinguishable particles is ensured under mild conditions, that is, at temperatures of 160-170 ° C without the application of abrasive mechanical action, which significantly reduces the cost of the necessary equipment and reduces the cost of the technological process; modified rubber easily penetrates into bitumen and after an hour and a half almost completely dissolves, forming a homogeneous solution of bitumen with rubbers, which, although it exfoliates without stirring, does not degrade, and is absolutely suitable for long-term storage, in no way inferior in quality to SBS-modified bitumen, which is a unique property of this mixture.
  • bitumen-rubber compositions Dissolution of modified crumb rubber to indistinguishable particles prevents rapid sedimentation and makes long-term storage possible the resulting bitumen-rubber compositions for their further use;
  • bitumen-rubber composition At particular interest is the possibility of storing the bitumen-rubber composition at a temperature of 160 ° C, so, for example, when storing a mixture with 10% and 14% modified rubber crumb for 120 hours, the binder does not decrease in performance.
  • bitumen improved with the help of rubber crumb modified by the declared method, unlike bitumen modified with SBS or rubber crumb, is not subject to degradation (degradation of mixtures of bitumen with ordinary rubber crumb occurs within 4 hours) during storage (stratification is possible due to the difference in specific gravity of the constituent materials during storage without stirring, similar stratification as during storage of some paints), which is similar to the behavior of bitumen with rubber additives, while after such storage, it is enough to mix the thus improved bitumen with a conventional paddle mixer for 10 -15 minutes at a temperature of 150-160 ° C.
  • Table 2 shows data comparing the parameters of a mixture containing 10% modified rubber crumb (MC) immediately after the manufacture of this mixture and after five days of storage.
  • bitumen grade BND 60-90 improved by adding 10% rubber crumb, modified by the claimed method immediately after production and after 5 days of storage in an oven at 160 ° C and stirring with a paddle mixer at a speed of 350 rpm for 10 minutes every 24 hours.
  • the viscosity of the mixture does not increase, and the penetration becomes possibly even slightly higher (or decreases by no more than 8 units), which indicates a homogeneous mixture that is not subject to degradation and coking, which is ready for use in road construction.
  • Table 2 shows a comparison of the characteristics of the Portuguese bitumen grade
  • the quality of bitumen even slightly improves during storage: the softening temperature is insignificant, but increases, while the penetration becomes slightly higher.
  • the RTOF test conforms to international and Russian standards, which indicates a homogeneous mixture that is not subject to degradation and coking, which is ready for use in road construction.
  • modified rubber crumb can be used as "dry” (additive to asphalt concrete mixture in the process of its manufacture) and “wet” (adding directly to bitumen) methods, in both cases, asphalt concrete does not have an unpleasant odor.
  • the quality indicators of bitumen significantly increase, in particular, the temperature range of bitumen performance is significantly expanded, elasticity increases, and the adhesion of bitumen to mineral fillers of asphalt concrete is increased.
  • Table 5 shows a comparison of the characteristics of ordinary bitumen grade BND 60-90 and the same bitumen, improved by rubber crumb, modified by the claimed method at various concentrations (10% and 15%) of the additive of modified rubber crumb (MC).
  • Table 6 shows the comparative results of Marshall tests of asphalt concrete mixtures prepared on ordinary bitumen of the BND grade 60-90 s using 0.4% cellulose and mixtures based on bitumen of the same brand, improved by using 12% and 14% modified rubber crumb.
  • Table 7 shows a comparison of the rutting characteristics for an asphalt concrete mixture prepared on ordinary bitumen of the BND 60-90 grade using 0.4% cellulose and a similar mixture prepared on the same, but SBS-modified bitumen, using cellulose as a stabilizer with similar characteristics. mixtures based on bitumen of the same brand, improved by using 12% and 14% modified rubber crumb Table 7
  • modified rubber crumb not only increases the properties of bitumen, but also serves as a stabilizer, which leads to a reduction in the cost of asphalt concrete.
  • Table 8 shows a comparison of the characteristics of the binder runoff in SMA using bitumen grade BND 60-90 using 0.4% cellulose and a similar mixture prepared on the same, but SBS-modified bitumen, with using cellulose as a stabilizer with similar characteristics to mixtures based on bitumen of the same brand, improved by using 12% and 14% modified rubber crumb.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области дорожно-строительных материалов и предназначено для повышения качества дорожных покрытий, кровельных и изоляционных материалов на основе битумов с помощью применения модифицированной резиновой крошки - продукта утилизации отработавших автомототракторных шин, в частности, изобретение относится к низкотемпературному способу изготовления модифицированной резиновой крошки. Способ включает получение смеси из следующих компонентов: резиновая крошка с частицами размером до 1 мм - 50-65 мас.%, оксиды и/или гидроксиды щелочноземельных металлов - 10-20 мас.%, нефтяное масло селективной очистки вязкостью при 60°С от 0,05 до 1,5 Па* с - 20-30 мас. %, противостаритель аминного типа гетероциклическое азотсодержащее соединение 0, 1-2,0 мас.%. Затем осуществляют перемешивание компонентов полученной смеси с ударно-сдвиговой нагрузкой на материал в смесителе-активаторе при температуре 80-120°С и дальнейшее охлаждение результирующей смеси до комнатной температуры. Технический результат заключается в получении улучшенного качества модифицированной крошки, не подверженной деструкции при долгосрочном хранении, а также не имеющей неприятного токсичного запаха.

Description

НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫЙ СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННОЙ РЕЗИНОВОЙ КРОШКИ
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к области дорожно-строительных материалов и предназначено для повышения качества дорожных покрытий, кровельных и изоляционных материалов на основе битумов, достигаемое путем улучшения качества битумов с помощью применения модифицированной резиновой крошки - продукта утилизации отработавших автомототракторных шин, в частности изобретение относится к низкотемпературному способу изготовления модифицированной резиновой крошки для повышения качества битумов и асфальтобетонов и технологии ее смешения с битумом, в целях создания однородного материала, не подверженного деструкции при долгосрочном хранении.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Одним из основных применений битума является использование его в качестве вяжущего в асфальтовых смесях, где битум смешивается с минеральными заполнителями различных размеров, форм и химического состава. Эти асфальтобетонные смеси используются, в частности, для строительства или технического обслуживания тротуаров, дорог, различных служебных дорог и любых других поверхностей.
К сожалению, некоторые свойства битума, получаемого в качестве самой тяжелой фракции процесса дистилляции нефти, затрудняют его использование в качестве материала для дорожных покрытий в связи с рядом факторов.
Например, битум и его составы должны соответствовать вполне определенным спецификациям по некоторым свойствам, таким как жесткость, проникающая способность, вязкость. Несоответствие битума одному или нескольким из этих требований делает его неприемлемым для использования в качестве дорожного строительного материала.
Для изменения некоторых свойств стандартных битумов может быть использована добавка некоторых активных веществ, таких как полимеры. Основной используемый полимер - блочно-полимерный стирол-бутадиен-стирол (СБС) - способствует повышению температуры размягчения битумного вяжущего, что повышает гибкость и пластичность при низких температурах и позволяет использовать его в более широком диапазоне температур, чем обычные, ^модифицированные вяжущие на битумной основе. Существует множество других, так называемых модификаторов битумов, но, как правило, они не одинаково эффективны в различных аспектах битумных свойств, а также очень дороги.
Многие современные асфальтобетонные смеси, такие как, например, ЩМА или пористый асфальт страдают от стекания битума при транспортировке.
Смеси ЩМА обладают высокой толщиной вяжущей битумной пленки (6-7% по весу смеси). Высокое содержание битумного вяжущего и наполнителя (по сравнению с плотными смесями) приводит к повышенной склонности битумного вяжущего к дренажу по скелету наполнителя. Неравномерное распределение битумного вяжущего из-за его стекания может привести к образованию зон с низким содержанием битумного вяжущего и снижению проницаемости в зонах с накоплением битумного вяжущего.
В этой связи возникает необходимость добавлять стабилизирующие добавки, такие как сизаль, отходы пластика, целлюлозу и некоторые другие волокна для повышения жесткости битума с целью уменьшения дренажа смеси при высоких температурах и получения более равномерного распределения связующих, что увеличивает срок службы дорожного покрытия.
На настоящий момент также известно множество составов композиций для изготовления битумов и асфальтобетонов с применением резиновой крошки, а также способов ее модификации.
В частности, развитие уровня техники в рамках исследований таких композиций и способов их изготовления прослеживается из следующих патентных источников США: US 4992492 А, опубл. 12.02.1991; US 5217530 А, опубл. 08.06.1993; US 5501730 А, опубл. 26.03.1996; US 5683498 А, опубл. 04.11.1997; US 6562118 В2, опубл. 13.05.2003; US 7811373 В2, опубл. 12.10.2010; US 8114926 В2, опубл. 14.02.2012; US 8344049 В2, опубл. 01.01.2013; US 8926742 В2, опубл. 06.01.2015; US 9102834 В2, опубл. 11.08.2015; US 9487633 В2, опубл. 08.11.2016; US 9862829 В2, опубл. 09.01.2018; US 10000638 В2, опубл. 19.06.2018.
К примеру, из патента US 5683498 А, опубл. 04.11.1997 известна композиция, в которой резиновую крошку из автомобильных шин подвергают термоокислительной деструкции при 300 °С, считая, что образующийся материал имеет преимущества перед экологически вредными алифатическими или ароматическими углеводородами, вводимыми в асфальтовые смеси.
Недостатком этой композиции является то, что при 300 °С каучук в составе резины полностью разрушается, что приводит к разжижению битума и ухудшению эксплуатационных характеристик резины, следовательно к невозможности долгосрочного хранения смеси.
Среди патентов Российской Федерации известен патент RU 2458083 С1, опубл. 10.08.2012, в котором раскрыто изобретение, которое относится к дорожно-строительным материалам, в частности к модифицирующей композиции, которая включает от 60 до 75 мас.% активного резинового порошка с размером частиц не более 1 мм, наполнитель, представляющий собой молотую слюду или смесь молотой слюды (флогопит или мусковит) и/или диатомита, содержащую от 15 до 25 мас.% молотой слюды и от 5 до 10 мас.% диатомита, от 1,0 до 2,5 мас.% адгезива, и от 1,0 до 2,5 мас.% структурирующей добавки. При этом активный резиновый порошок - это резиновый порошок с развитой удельной поверхностью, полученный термомеханическим измельчением, или резиновый порошок, химически активированный нефтяным маслом, или их смесь. Композицию получают измельчением адгезива и структурирующей добавки до размера не более 0,8 мм. После чего осуществляют совмещение полученной смеси с наполнителями и активным резиновым порошком. Затем смесь тщательно перемешивают. Композицию используют в качестве стабилизирующей добавки для асфальтобетонных смесей. Результатом является улучшение эксплуатационных характеристик асфальтобетонных покрытий при использовании в них широко получаемого резинового порошка с низкой удельной поверхностью. Из источника RU 2655334 С2, опубл. 25.05.2018, известен способ получения композиционного резинобитумного вяжущего, который заключается в предварительной термомеханической обработке резиновой крошки размером до 1,5 мм в количестве от 30 до 60 мас.% в среде битума нефтяного дорожного вязкого марки БНД 60/90 или БНД 90/130 в количестве от 30 до 60 мас.% и нефтяного масла с содержанием ароматических углеводородов не менее 50 мас.% в количестве от 10 до 25 мас.% с получением концентрированной суспензии резинобитумного композита, с последующим термомеханическим смешением концентрированной суспензии резинобитумного композита в количестве от 30 до 60 мас.% с битумом нефтяным дорожным вязким марки БНД 60/90 или БНД 90/130 в количестве от 40 до 70 мас.%. Техническим результатом изобретения является расширение ассортимента битумно-резиновых композиций с улучшенными физико-химическими характеристиками (пониженная температура хрупкости, высокая температура размягчения и эластичность, хорошее сцепление с поверхностью каменных материалов, бетонов, металлов и других материалов), получаемых в битумных котлах, оборудованных перемешивающим устройством, в составе которых отсутствуют компоненты, имеющие класс опасности по воздействию на организм человека выше, чем у исходного нефтяного битума.
Из источника RU 2509787 С2, опубл. 20.03.2004, известна композиция, которая включает битум, резиновую крошку из измельченных отработанных автомобильных шин с размером частиц до 1 мм и нефтяное масло с вязкостью 0,005-1,6 Па с при 60°С. Соотношение компонентов следующее, мас.%: резиновая крошка - 8-20, нефтяное масло - 2-12, битум - остальное. Изобретение также относится к способу получения указанной композиции. Конечный продукт имеет повышенное сцепление с дорожным покрытием, повышенную устойчивость к образованию трещин при низких температурах, улучшенное сцепление при отрицательных температурах, повышенную эластичность в условиях интенсивного движения.
Указанный технический результат достигается в способе получения битумно- резинового связующего для дорожного покрытия, включающем нагрев битума до температуры 185-220°С, введение нефтяного масла с вязкостью при 60°С 0,005-1,6 Па с в количестве 2-10 масс.% и резиновой крошки из отработанных автомобильных шин с размером частиц до 1 мм в количестве 8-20 масс.%, при постоянном перемешивании в течение 2-5 ч при постоянной температуре 185-220°С.
Из источника RU 2164927 С2, опубл. 10.04.2001, известно изобретение, которое относится к получению битумно-резиновых композиций из битума и резиновой крошки из амортизованных шин и других отходов вулканизованной резины. Битумно-резиновые композиции (БРК) используются в качестве вяжущих для гидроизолирующих материалов и асфальтовых смесей. Сущность изобретения заключается в том, что предлагается битумно-резиновая композиция, включающая битум и резиновую крошку из вулканизованной резины, а также органическое и/или неорганическое основание при следующем соотношении компонентов вес.ч.: битум 100, резиновая крошка 10-50, органическое и/или неорганическое основание - 0,01-2,5, за исключением карбоната кальция, количество которого при использовании только неорганического основания составляет 0,05-2 вес.ч. В качестве органического основания используют ароматические или гетероароматические амины или фосфины, а в качестве неорганического основания - карбонаты щелочных или щелочноземельных металлов. Способ получения битумно- резиновой композиции, включающий смешение битума и резиновой крошки состоит в том, что в герметичный реактор одновременно помещают битум, резиновую крошку, органическое и/или неорганическое основание в указанных соотношениях, за исключением карбоната кальция, количество которого при использовании только неорганического основания составляет 0,05-2 вес.ч., и перемешивают при температуре 160-230°С. Предлагаемая БРК обладает повышенными температурой размягчения и растяжимостью, пониженными пенетрацией, температурой хрупкости и влагопоглощением, а способ ее получения высокопроизводителен и экологически безопасен.
Из патента RU 2632698 С1, опубл. 09.10.2017, известна модифицирующая композиция для асфальтобетонной смеси, которая может быть использована при устройстве покрытий автомобильных дорог, мостов, аэродромов и гидротехнических сооружений. Модифицирующая композиция содержит активный резиновый порошок, наполнитель - смесь молотой слюды и диатомита, адгезив, структурирующий агент и кубовый остаток полифторированных спиртов-теломеров при следующем соотношении компонентов, мас.%: активный резиновый порошок - 60-75, молотая слюда - 15-25, диатомит - 2-9, адгезив - 1-3, структурирующий агент - 1-3, кубовый остаток - 0,5-1, 5. Изобретение также относится к асфальтобетонной смеси, содержащей минеральные материалы, битум и модифицирующую композицию в количестве от 0,3 до 0,7 мас.% по отношению к общей массе минерального материала. Применение модифицирующей композиции приводит к улучшению физико-механических характеристик асфальтобетона.
Данная композиция имеет ряд недостатков, таких как: низкая экономическая эффективность, сложность введения смол (технологические трудности и необходимость специального оборудования), возможность разрушения части компонентов (деструкции) при смешении с битумом, что приводит к резкому неприятному запаху и экологическим проблемам - выбросу вредных веществ в атмосферу.
В других перечисленных выше публикациях, связанных с применением резиновой крошки в битумах не в полной мере, рассматривается ряд особенностей резины и битума. Во-первых, нужно учитывать тот факт, что резиновая крошка является вторичным продуктом и по этой причине имеет большой разброс исходных показателей. Они отличаются по составу, по методу дробления, по степени старения и т.д. С учетом сказанного остается под большим вопросом воспроизводимость результатов исследований с применением резиновой крошки. А, как известно, любое исследование может иметь научное и/или практические значение, только если достигнута стабильная воспроизводимость и повторяемость результатов. Если сюда добавим и тот факт, что и битумы, полученные из нефти разных месторождений, имеют разные групповые составы, то вероятность повторения результатов одних исследователей другими исследователями крайне снижается. Во-вторых, в литературе нет разграничения понятий «деструкция резины» и «девулканизация резины». Между тем, эти процессы имеют противоположные воздействия на эксплуатационные характеристики битума. Если в результате девулканизации, то есть разрушения жесткого основания резины путем разрушения серных связей, в битум переходят целые макромолекулы каучука, которые повышают качество битума, то в результате деструкции каучук в составе резины разрушается по углеродным связам и в результате этого в битум переходит низкомолекулярный каучук, который разжижает битум и тем самым снижает его качество.
Одним из близких к заявленному изобретению является способ в соответствии с патентом RU 2655334 С2, в котором резиновая крошка размером до 1,5 мм, имеющая температуру, соответствующую температуре окружающей среды, в количестве от 30 до 60 мае. % добавляется в среду нефтяного битума в количестве от 30 до 60 мае. % и любого нефтяного масла с содержанием ароматических углеводородов не менее 50 мае. % в количестве от 10 до 25 мае. %, нагретую в битумном котле при постоянном перемешивании до температуры 200-210°С, после чего температура смеси в течение 15- 30 минут доводится до 195-205°С и смесь непрерывно перемешивается в течение 1, 5-2,0 часов с образованием концентрированной суспензии резинобитумного композита.
Недостатком данного способа является применение деструктивной для резины температуры в 200 °С. При таких температурах трехмерная сетка сшитого серой каучука разрушается и по серным связам и по основной цепи каучука - по углеродным связам, что принципиально делает невозможным процесс дальнейшего гомогенного соединения каучука с битумом и, как следствие происходит быстрая деградация смеси, что приводит к невозможности долгосрочного хранения.
Также полученная суспензия практически не пригодна для транспортировки, что резко сужает возможность ее применения.
Кроме того, недостатками данной композиции и способа ее получения являются сложный технологический процесс многократных загрузок и прогрева при интенсивном перемешивании, следствием которых является полная окислительная деструкция полимерных цепей в резине, что также, как и добавление в композицию масла, приводит к ухудшению прочностных характеристик готового изделия.
Еще одним близким по своей сути заявленному изобретению является техническое решение, раскрытое в патенте RU 2164927С2. Авторы предлагают вместе с резиновой крошкой в битум добавлять неорганические и/или органические основания. Однако, предложенный способ получения композиции очень сложный и трудоемкий. Кроме того, процесс получения композиции проводится в герметичном объеме, что тоже создает определенные трудности. Также, добавление непосредственно в битум (в заявленном изобретении битум добавляют в крошку, перед смешением с битумом вводят внутрь каждой частицы крошки модифицирующие компоненты) вышеуказанных компонентов, не дает гарантию, что все частицы крошки подвергнутся необходимой химической реакции в равной степени, реакция будет проходить по поверхности частиц, а не по всему объему. В результате крайне малы шансы получения гомогенной смеси и высока вероятность возникновения бифуркационных неуправляемых процессов, что приводит к непредсказуемому и нестабильному качеству материала и в дальнейшем, качеству битумной смеси.
Стоит отметить, что во всех вышеуказанных источниках, а также и в других известных исследовательских работах в данной области техники вообще не рассматривается вопрос устранения резкого неприятного запаха резины при производстве битумных или асфальтовых смесей. Между тем, неприятный запах резина-битумных вяжущих является серьезным препятствием на пути широкого внедрения данного материала. Кроме того, не акцентируются и не приводятся доказательства о необходимости смешения активированной крошки с битумом при относительно низком температурном диапазоне 160-170 °С. Такой диапазон смешения позволяет, по мнению авторов, вводить в смесь с битумом длинные, неразрушенные молекулы каучука, получать стабильную, устойчивую к деструкции, однородную, экономически более выгодную композицию. А самое главное, не говорится о необходимости поддерживать относительно низкотемпературный режим при производстве активированной крошки - не более 120 °С, так как этот режим, с одной стороны позволяет ввести внутрь каждой частицы крошки фактически одинаковое количество химических компонентов (то есть это температура достаточная для открытия пор резины), с другой стороны, не позволяет начаться в резиновой крошке химическому процессу перевулканизации и преждевременной деструкции, что сохраняет материал сухим, неслеживаемым, пригодным к долгосрочному хранению, транспортировке, а при дальнейшем использовании эффективным для введения в битум или в асфальтовую смесь.
Анализ содержащихся в уровне техники результатов показывает, что исследователи не указали достаточно исходных данных для многократного повторения того или иного результата. Например, в некоторых исследованиях не приведены размеры частиц резиновой крошки (см. RU 2164927), при этом доказано, что данный признак является существенным. В другом патенте (см. US 4992492) в качестве добавки при растворении резиновой крошки предлагается использовать низкомолекулярный каучук. Однако, такое усложнение системы может приводить к бифуркационным явлениям, когда при одинаковых начальных условиях получаются резко отличающиеся конечные результаты.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение позволяет устранить недостатки предыдущего уровня техники.
Необходимо отметить, что одним из важных преимуществ заявляемого изобретения является применение пониженных температур до 120 °С по сравнению с традиционными технологиями, а также возможность использования различных сочетаний ингредиентов в довольно широком диапазоне процентных содержаний каждого из них, в частности, хорошие результаты достигаются даже без применения ускорителей и/или активаторов вулканизации. Примеры осуществления изобретения с приведением конкретного содержания компонентов смеси в мас.%, при которых достигаются оптимальные результаты, как с технической, так и с экономической точек зрения, приведены в разделе описания «Осуществление изобретения».
Известно, что резина плохо растворяется в битуме, традиционно требуется минимум 3 часа активного перемешивания при температуре выше 185 °С, применение коллоидной мельницы, которая фактически перетирает резиновую крошку, после чего она создает с битумом в большей части механическую смесь, которая не подлежит долгосрочному и, зачастую, краткосрочному хранению (более 4 часов). Эта смесь крайне неоднородна и быстро расслаивается.
Для растворения резины в битуме необходимо разорвать поперечные серные связи между макромолекулами каучуков, при этом желательно не допустить разрушение макромолекул каучука по связям углерод-углерод, то есть необходимо провести селективную девулканизацию резины в растворе битума преимущественно по серным связям, не затрагивая связи углерод-углерод.
При этом создаются условия для соединения свободных радикалов серы с активными двойными связями составляющих компонентов битума.
Разрушение макромолекул каучука (девулканизация по связям углерод-углерод) приводит к тому, что в битум переходят макромолекулы каучука с очень большим разбросом длины молекул. Этот процесс крайне нежелателен, так как каучуки с низкой молекулярной массой приводят к снижению ряда важных свойств битума, например, к снижению температуры размягчения и потере контроля над прохождением процесса растворения, т.е. невозможностью блокирования процесса бифуркации.
Поэтому важной технической задачей является создание условий, когда в каучук переходят целостные молекулы, или, другими словами, создаются условия для селективного расщепления серных связей.
Преимущества заявленного изобретения заключаются в:
- упрощении процесса изготовления композиции и снижении экономических затрат на его реализацию за счет применения в заявленном способе пониженных температур - до 120 °С;
- получении однородной, не подверженной деградации и коксованию композиции, которая имеет длительный срок хранения, при этом вязкость смеси во время хранения не увеличивается;
- устранении резкого неприятного запаха резины, возникающего в существующих технологиях в процессе растворения резиновой крошки в битуме и в асфальтобетонной смеси, сделанной на его основе;
- существенном повышении качественных показателей битумов, улучшенных с помощью резиновой крошки, модифицированной заявленным способом, в частности, в значительной степени расширяется температурный диапазон работоспособности битумов, повышается эластичность, повышается адгезия битума к минеральным наполнителям асфальтобетона; увеличении стойкости к колееобразованию и трещиностойкости у асфальтобетонных смесей, изготовленных на основе модифицированной резиновой крошки, по сравнению со смесями на обычном битуме;
Кроме того, модифицированная резиновая крошка не только повышает свойства битумов, но и служит стабилизатором, что приводит к удешевлению асфальтобетона.
Таким образом, технический результат настоящего изобретения заключается в получении улучшенного качества модифицированной крошки, применяемой для смешения ее с битумом с образованием смеси, не подверженной деструкции при долгосрочном хранении, а также не имеющей неприятного токсичного запаха.
Технический результат достигается за счет нового способа изготовления модифицированной резиновой крошки, включающего:
- получение смеси из следующих компонентов: резиновая крошка из отработанных автомототракторных шин с частицами размером до 1мм- 50 -65 мас.%, оксиды и/или гидроксиды щелочноземельных металлов - 10-20 мас.%, нефтяное масло селективной очистки вязкостью при 60 °С от 0,05 до 1,5 Па*с - 20-30 мае. %, противостаритель аминного типа - гетероциклическое азотсодержащее соединение - 0,1 -2,0 мас.%;
- перемешивание компонентов полученной смеси с ударно -сдвиговой нагрузкой на материал в смесителе-активаторе при температуре 80-120 °С; и дальнейшее охлаждение результирующей смеси до комнатной температуры.
При этом оксиды и гидроксиды щелочноземельных металлов выбраны из группы CaO, MgO, Са(ОН) .
При этом противостаритель аминного типа, выбран из группы гетероциклических азотсодержащих соединений, в частности неозона Д, ирганокса, диафена ФП.
При этом смесь дополнительно содержит ускоритель вулканизации класса гуанидинов, выбранных из группы гуанидин, дифенилгуанидин в количестве 0, 2-5,0 мае.
%.
При этом смесь дополнительно содержит активатор вулканизации, выбранный из группы стеариновая кислота, олеиновая кислота и их цинковые и кальциевые соли в количестве 2, 0-3,0 мае. %.
Вышеуказанные и другие задачи, особенности, преимущества, а также техническая значимость данного изобретения будут более понятны из нижеследующего подробного описания изобретения со ссылками на сопровождающие фигуры.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУР
На фигуре 1 представлен химизм реакции, иллюстрирующий принцип модификации резины.
На фигуре 2 представлены фотографии с микроскопа, на которых показан процесс растворения 10% модифицированной крошки в битуме БНД 60/90 во времени.
На фигуре 3 представлен график изменения вязкости смеси, полученной заявленным способом, в зависимости от времени.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Фигура 1 иллюстрирует принцип модификации резины при ее введении в битум, после чего происходит процесс ее растворения.
Фигура 2 иллюстрирует фотографии, выполненные с помощью специального микроскопа Zeiss АХЮ SCOPE. А 1 с объективом N-Achroplan 40х/0,65 в 400 кратном увеличении, которые показывают ход растворения 10% модифицированной крошки в битуме БНД 60/90 во времени через 15, 60 и 90 минут от начала процесса. Как видно, уже к 90-й минуте достигается практически полная гомогенность смеси, что иллюстрируется также графиком, приведенным на фигуре 3. Растворение модифицированной крошки в битуме до неразличимых частиц обеспечивается в мягких условиях, то есть при температурах до 160-170 °С. Без приложения механического воздействия, что значительно снижает стоимость необходимого оборудования и удешевляет технологический процесс.
На фигуре 3 показан график изменения вязкости смеси в зависимости от времени. Как видно из графика, вязкость смеси гораздо меньше вязкости битума с обычной резиной, при этом на 80-90 минуте происходит быстрое уменьшение вязкости, что абсолютно не характерно для обычной резины (у обычной резины, при такой концентрации, фактически линейный график увеличения вязкости, с образованием площадки около 3 Па/с), что является экспериментальным подтверждением высокой степени гомогенизации смеси. При этом необходимо отметить, что смешение битума с данной активированной крошкой необходимо проводить преимущественно в температурном диапазоне 80-120 °С для создания условий перехода длинных молекул каучука в смесь при невысокой активации смеси.
Данный процесс смешения также позволяет идентифицировать данный материал от возможных подделок, так как обычная резиновая крошка принципиально не растворяется при данных температурах со слабой активацией (низкой скоростью перемешивания).
При предварительной подготовке и активации резиновой крошки вводится ряд компонентов, один из которых (нефтяное масло селективной очистки вязкостью при 60 °С от 0,05 до 1,5 Па*с) приводит к эффективному набуханию резиновой крошки, что на молекулярном уровне приводит к отдалению друг от друга макромолекул каучука. Это позволяет значительно уменьшить вероятность образования новых поперечных серных связей в процессе растворения.
Другой компонент (противостаритель аминного типа, который может быть выбран из группы различных гетероциклических азотсодержащих соединений, неозон Д, ирганокс, диафен ФП) селективно расщепляет серные связи, при этом на связи типа углерод-углерод этот компонент фактически не влияет.
Отличительной чертой заявляемого способа является оптимальный подбор компонентов таким образом, что их процентное соотношение в ходе активации резиновой крошки исключает процесс бифуркации (это процесс характерен для химических реакций в сложных системах, где одновременно могут происходить противоположно - направленные процессы).
Таким образом, исключается возможность прохождения неконтролируемых процессов, обратных растворению. В результате заявленный способ обеспечивает получение однонаправленного, предсказуемого, воспроизводимого, относительно простого, низкотемпературного и экономически выгодного процесса модификации резиновой крошки.
Создание смеси производится при активном перемешивании компонентов с ударно-сдвиговой нагрузкой на материал в смесителе-активаторе при температурах оптимально от 80 до 120 °С и дальнейшее охлаждение результирующей смеси до комнатной температуры перед упаковкой.
Оптимальная температура смешения в указанном диапазоне подбирается эмпирически в зависимости от:
- химического состава резиновой крошки;
- соотношения частиц резиновой крошки из шин для легковых и грузовых автомобилей;
- технологии измельчения резиновой крошки;
- удельной поверхности.
При этом необходимо учитывать, что более низкие температуры смешения (до 80 °С) будут приводить к неполному поглощению крошкой сыпучих компонентов и нефтяного масла.
Температура смешения более 120 °С приведет к началу химической реакции в материале, выделению дыма, материал будет сегрегироваться, станет непригодным для долгосрочного хранения и транспортировки, в дальнейшем будет не эффективно смешиваться с битумом, не создавая полностью гомогенную смесь, пригодную для долгосрочного хранения.
ПРИМЕРЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Пример 1
На предварительном этапе получают смесь из следующих компонентов:
- резиновая крошка из отработанных автомототракторных шин с частицами размером до 1 мм - 60 мас.%,
- известь строительная (CaO+MgO -75:25%) - 15 мас.%,
- нефтяное масло селективной очистки вязкостью при 60 °С от 0,05 до 1,5 Па* с - 24,4 мае. %;
- неозон Д - 0,6 мас.%.
Далее производят перемешивание компонентов полученной смеси с ударно- сдвиговой нагрузкой на материал в смесителе-активаторе при температуре 80 °С. После получения однородной гомогенной результирующей смеси, ее охлаждают до комнатной температуры.
Пример 2
На предварительном этапе получают смесь из следующих компонентов:
- резиновая крошка из отработанных автомототракторных шин с частицами размером до 1 мм - 50 мас.%,
- MgO+Ca(OH)2 (-25:75%) - 20 мас.%,
- нефтяное масло селективной очистки вязкостью при 60 °С от 0,05 до 1,5 Па*с - 28,0 мае. %;
- ирганокс - 2,0 мас.%.
Далее производят перемешивание компонентов полученной смеси с ударно - сдвиговой нагрузкой на материал в смесителе-активаторе при температуре 120 °С.
После получения однородной гомогенной результирующей смеси, ее охлаждают до комнатной температуры.
Пример 3
На предварительном этапе получают смесь из следующих компонентов:
- резиновая крошка из отработанных автомототракторных шин с частицами размером до 1 мм - 65 мас.%,
- MgO - 10 мас.%,
- нефтяное масло селективной очистки вязкостью при 60 °С от 0,05 до 1,5 Па* с - 20,0 мае. %;
- диафен ФП - 0,1 мас.%;
- гуанидин - 4,9 мас.%.
Далее производят перемешивание компонентов полученной смеси с ударно - сдвиговой нагрузкой на материал в смесителе-активаторе при температуре 90 °С.
После получения однородной гомогенной результирующей смеси, ее охлаждают до комнатной температуры.
Пример 4
На предварительном этапе получают смесь из следующих компонентов:
- резиновая крошка из отработанных автомототракторных шин с частицами размером до 1 мм - 55 мас.%,
- CaO+MgO+Ca(OH)2 -50:25:25%) - 10 мас.%,
- нефтяное масло селективной очистки вязкостью при 60 °С от 0,05 до 1,5 Па*с - 30,0 мае. %; - ирганокс - 0,8 мас.%;
- дифенилгуанидин - 4,2 мас.%.
Далее производят перемешивание компонентов полученной смеси с ударно - сдвиговой нагрузкой на материал в смесителе-активаторе при температуре 80 °С.
После получения однородной гомогенной результирующей смеси, ее охлаждают до комнатной температуры.
Пример 5
На предварительном этапе получают смесь из следующих компонентов:
- резиновая крошка из отработанных автомототракторных шин с частицами размером до 1 мм - 50 мас.%,
- Са(ОН)2 - 20 мас.%,
- нефтяное масло селективной очистки вязкостью при 60 °С от 0,05 до 1,5 Па* с - 20,0 мае. %;
- диафен ФП - 2,0 мас.%;
- гуанидин - 5,0 мас.%;
- стеариновая кислота - 3,0 мас.%.
Далее производят перемешивание компонентов полученной смеси с ударно- сдвиговой нагрузкой на материал в смесителе-активаторе при температуре 100 °С.
После получения однородной гомогенной результирующей смеси, ее охлаждают до комнатной температуры.
Пример 6
На предварительном этапе получают смесь из следующих компонентов:
- резиновая крошка из отработанных автомототракторных шин с частицами размером до 1 мм - 65 мас.%,
- MgO - 10 мас.%,
- нефтяное масло селективной очистки вязкостью при 60 °С от 0,05 до 1,5 Па*с - 20,0 мае. %;
- диафен ФП - 2,0 мас.%;
- дифенилгуанидин - 0,2 мас.%;
- цинковая соль стеариновой кислоты - 2,8 мас.%.
Далее производят перемешивание компонентов полученной смеси с ударно- сдвиговой нагрузкой на материал в смесителе-активаторе при температуре 120 °С.
После получения однородной гомогенной результирующей смеси, ее охлаждают до комнатной температуры. Ниже приведены результаты испытаний, подтверждающие преимущества настоящего изобретения, а именно процесс производства модифицированной крошки низкотемпературный (до 120 °С), не требующий специального оборудования и дорогостоящих компонентов, экономически эффективный - себестоимость модифицированной крошки остается практически равной (сопоставимой) со стоимостью основного сырья - резиновой крошки. Полученный продукт не слеживается, легко транспортируется и годен к долгосрочному хранению.
В таблице 1 показано сравнение характеристик португальского битума марки 50/70, улучшенного посредством добавления 14% резиновой крошки, модифицированной заявленным способом при температурах смешения с битумом 160 °С и 180 °С. Из таблицы 1 очевидно, что при температуре смешения 180 °С значительно ухудшаются свойства смеси.
Таблица 1
Figure imgf000016_0001
Растворение модифицированной резиновой крошки в битуме до неразличимых частиц обеспечивается в мягких условиях, то есть при температурах 160-170 °С без приложения истирающего механического воздействия, что значительно снижает стоимость необходимого оборудования и удешевляет технологический процесс; модифицированная резина легко проникает в битум и уже через полтора часа фактически полностью растворяется, образуя однородный раствор битума с каучуками, который хотя и расслаивается без перемешивания, но не деградирует, и абсолютно пригоден для долгосрочного хранения, ни в чем не уступая по качеству СБС-модифицированным битумам, что является уникальным свойством этой смеси.
Растворение модифицированной резиновой крошки до неразличимых частиц предотвращает быструю седиментацию и делает возможным длительное хранение получаемых битумно-резиновых композиций их дальнейшее использование; особый интерес представляет возможность хранения битумно-резиновой композиции при температуре 160 °С, так, например, при хранении смеси с 10% и 14% модифицированной резиновой крошки в течение 120 часов снижения показателей вяжущего не происходит. В связи с тем, что битум, улучшенный с помощью модифицированной заявленным способом резиновой крошки, в отличие от битумов, модифицированных с помощью СБС или резиновой крошки, не подвержен деградации (деградация смесей битумов с обычной резиновой крошкой наступает уже в течении 4 часов) при хранении (возможно расслоение из за разности в удельных плотностей составляющих материалов при хранении без перемешивания, аналогичное расслоение как при хранении некоторых красок), что аналогично поведению битума с добавками каучука, при этом после такого хранения достаточно перемешать улучшенный таким образом битум обычной лопастной мешалкой в течение 10-15 минут при температуре 150-160 °С. В таблице 2 приводятся данные по сравнению параметров смеси, содержащей 10% модифицированной резиновой крошки (МК) сразу же после изготовления этой смеси и после пяти суток хранения.
Сравнение характеристик битума марки БНД 60-90, улучшенного посредством добавления 10% резиновой крошки, модифицированной заявленным способом сразу же после изготовления и после 5 суток хранения в термошкафу при 160 °С и перемешивании лопастной мешалкой со скоростью 350 об/мин в течении 10 минут каждые 24 часа. Как видно из данных, вязкость смеси не увеличивается, а пенетрация становится возможно даже несколько больше (или уменьшается не более чем на 8 единиц), что говорит об однородной, не подверженной деградации и коксованию смеси, которая готова к использованию в дорожном строительстве.
Таблица 2
Figure imgf000017_0001
В таблице 3 показано сравнение характеристик Португальского битума марки
50/70, улучшенного посредством добавления 14% резиновой крошки, модифицированной (в таблице МК) по заявляемой технологии сразу же после изготовления и после 1, 3, 6 суток хранения в термошкафу при 160 град. С и перемешивании лопастной мешалкой со скоростью 350 об/мин в течение 10 минут каждые 24 часа (при хранении 6 суток, 4 и 5 сутки не перемешивалось - выходные).
При этом после первых суток хранения проверили отдельно верхний и нижний слой битумной смеси на предмет расслоения, и тест показал положительный результат, соответствующий Европейским и Российским стандартам. При этом вязкость незначительно увеличивается, но при этом остается в пределах стандартов.
Как видно из данных, качество битума даже несколько улучшаются при хранении: температура размягчения незначительно, но увеличивается, при этом пенетрация становится несколько больше Проверки тестом RTOF соответствуют международным и Российским стандартам, что говорит об однородной, не подверженной деградации и коксованию смеси, которая готова к использованию в дорожном строительстве.
Таблица 3
Figure imgf000019_0001
Устраняется резкий неприятный запах резины, возникающий в существующих технологиях в процессе растворения резиновой крошки в битуме и в асфальтобетонной смеси, сделанной на его основе; в асфальтобетонных смесях модифицированную резиновую крошку можно применять как «сухим» (добавка в асфальтобетонную смесь в процессе ее изготовления), так и «мокрым» (добавка непосредственно в битум) способами, в обоих случаях асфальтобетон не имеет неприятного запаха.
Сравнение химического состава проб атмосферного воздуха с выделениями при улучшении битума с помощью модифицированной резиновой крошки, полученной заявленным способом и при улучшении битума с помощью резиновой крошки, полученной по стандартной технологии приведено в таблице 4.
Результаты химического анализа воздуха в помещении. Проба Nal - взята в процессе улучшения битума с помощью модифицированной резиновой крошки. Проба JV»2 - взята в процессе улучшения битума с помощью резиновой крошки, полученной по стандартной технологии.
Таблица 4
Figure imgf000020_0001
Figure imgf000021_0001
В результате количественного химического анализа воздуха было установлено:
- Концентрация минеральных кислот (по гидрохлориду) в пробе N°2 (со стандартной резиновой крошкой) превышает ПДКМР в 6,421 раза согласно ГН 2.1.6.3492-17 ивышев 141,12 раза, чем в пробе JVal (с модифицированной резиновой крошкой); - Суммарная концентрация ПАУ (полициклических ароматических углеводородов) в пробе N°2 (со стандартной резиновой крошкой) выше в 3,786 раза, чем в пробе N°1 (с модифицированной резиновой крошкой).
Существенно повышаются качественные показатели битумов, улучшенных с помощью резиновой крошки, модифицированной заявленным способом, в частности, в значительной степени расширяется температурный диапазон работоспособности битумов, повышается эластичность, повышается адгезия битума к минеральным наполнителям асфальтобетона. Некоторые количественные характеристики повышения качественных показателей улучшенных битумов приводятся в таблицах 5-6.
В таблице 5 приведено сравнение характеристик обычного битума марки БНД 60- 90 и этого же битума, улучшенного посредством резиновой крошки, модифицированной заявленным способом при различных концентрациях (10% и 15%) добавки модифицированной резиновой крошки (МК).
Таблица 5
Figure imgf000021_0002
В таблице 6 приведены сравнительные результаты тестов по Маршаллу асфальтобетонных смесей, приготовленных на обычном битуме марки БНД 60-90 с использованием 0,4% целлюлозы и смесей на базе битума той же марки, улучшенного посредством использования 12% и 14% модифицированной резиновой крошки.
Пример
Таблица 6
Figure imgf000022_0001
Положительные изменения в свойствах, улучшенных битумов приводят к тому, что асфальтобетонные смеси, изготовленные на их основе, приобретают повышенную стойкость к колееобразованию и трещиностойкость по сравнению со смесями на обычном битуме.
В таблице 7 приведено сравнение характеристик колееобразования для асфальтобетонной смеси, приготовленной на обычном битуме марки БНД 60-90 с использованием 0,4% целлюлозы и аналогичной смеси, приготовленной на таком же, ноСБС-модифицированном битуме, с применением целлюлозы в качестве стабилизатора с аналогичными характеристиками смесей на базе битума той же марки, улучшенного посредством использования 12% и 14% модифицированной резиновой крошки Таблица 7
Figure imgf000022_0002
В ЩМА и других асфальтобетонных смесях, где требуется применение стабилизирующих добавок, модифицированная резиновая крошка, не только повышает свойства битумов, но служит также и стабилизатором, что приводит к удешевлению асфальтобетона. Результаты экспериментов по сравнению свойств различных смесей с точки зрения уровня их стекания в ЩМА приводятся в таблице 8.
В таблице 8 показано сравнение характеристик стекания вяжущего в ЩМА с использованием битума марки БНД 60-90 с использованием 0,4% целлюлозы и аналогичной смеси, приготовленной на таком же, но СБС -модифицированном битуме, с применением целлюлозы в качестве стабилизатора с аналогичными характеристиками смесей на базе битума той же марки, улучшенного посредством использования 12% и 14% модифицированной резиновой крошки.
Таблица 8
Figure imgf000023_0001

Claims

Формула изобретения
1. Способ изготовления модифицированной резиновой крошки, включающий
- получение смеси из следующих компонентов: резиновая крошка из отработанных автомототракторных шин с частицами размером до 1мм - 50-65 мас.%, оксиды и/или гидроксиды щелочноземельных металлов - 10-20 мас.%, нефтяное масло селективной очистки вязкостью при 60 °С от 0,05 до 1,5 Па*с - 20-30 мае. %, противостаритель аминного типа - гетероциклическое азотсодержащее соединение - 0,1 -2,0 мас.%;
- перемешивание компонентов полученной смеси с ударно-сдвиговой нагрузкой на материал в смесителе-активаторе при температуре 80-120 °С; и дальнейшее охлаждение результирующей смеси до комнатной температуры.
2. Способ по п.1, в котором оксиды и гидроксиды щелочноземельных металлов выбраны из группы CaO, MgO, Са(ОН)2.
3. Способ по пп.1-2, в котором противостаритель аминного типа, выбран из группы гетероциклических азотсодержащих соединений, в частности неозона Д, ирганокса, диафена ФП.
4. Способ по пп.1-3, в котором смесь дополнительно содержит ускоритель вулканизации класса гуанидинов, выбранных из группы гуанидин, дифенилгуанидин в количестве 0, 2-5,0 мае. %.
5. Способ по пп.1-4, в котором смесь дополнительно содержит активатор вулканизации, выбранный из группы стеариновая кислота, олеиновая кислота и их цинковые и кальциевые соли в количестве 2, 0-3,0 мае. %.
PCT/RU2020/000338 2020-04-20 2020-07-08 Низкотемпературный способ изготовления модифицированной резиновой крошки WO2021215956A1 (ru)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/919,972 US20230111892A1 (en) 2020-04-20 2020-07-08 A low-temperature method for manufacturing modified crumb rubber
CN202080099924.5A CN115461400A (zh) 2020-04-20 2020-07-08 用于制造改性粒状橡胶的低温方法
EP20932583.6A EP4141064A1 (en) 2020-04-20 2020-07-08 Low-temperature method of producing modified rubber crumb

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020114181A RU2730857C1 (ru) 2020-04-20 2020-04-20 Низкотемпературный способ изготовления модифицированной резиновой крошки
RU2020114181 2020-04-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021215956A1 true WO2021215956A1 (ru) 2021-10-28

Family

ID=72237800

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2020/000338 WO2021215956A1 (ru) 2020-04-20 2020-07-08 Низкотемпературный способ изготовления модифицированной резиновой крошки

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20230111892A1 (ru)
EP (1) EP4141064A1 (ru)
CN (1) CN115461400A (ru)
RU (1) RU2730857C1 (ru)
WO (1) WO2021215956A1 (ru)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112921798A (zh) * 2021-04-06 2021-06-08 孙正东 一种桥梁伸缩缝的施工方法

Citations (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4992492A (en) 1987-08-27 1991-02-12 Beugnet Process for preparing a binder for surfacing roadways of bitumen and reclaimed rubber powdered base and also binder obtained by employing this process
US5217530A (en) 1992-02-13 1993-06-08 Reclaim, Inc. Performance-modified asphalt pavements using recycled roofing waste
US5501730A (en) 1992-02-25 1996-03-26 Bitumar R. & D. Asphalt composition and process for obtaining same
US5683498A (en) 1994-08-01 1997-11-04 Hesp; Simon Adrianus Maria Process for preparing rubber-modified asphalt compositions
RU2145967C1 (ru) * 1998-07-15 2000-02-27 Институт химической физики им.Н.Н.Семенова РАН Способ получения модифицированной резиновой крошки
RU2164927C2 (ru) 1998-08-07 2001-04-10 Институт проблем химической физики РАН Битумно-резиновая композиция и способ ее получения
US6562118B2 (en) 2000-03-06 2003-05-13 Lafarge Materials & Construction Inc. Asphaltic compositions containing fibrous materials with improved resistance to temperature degradation
US7811373B2 (en) 2007-09-28 2010-10-12 Sierra Process Systems, Inc. Incorporation of heat-treated recycled tire rubber in asphalt compositions
US8114926B2 (en) 2003-03-07 2012-02-14 Eurovia Bituminous binder and method for the production thereof
RU2458083C1 (ru) 2010-11-30 2012-08-10 Юрий Витальевич Азиков Модифицирующая композиция, способ ее получения и применение ее в асфальтобетонных дорожных покрытиях в различных климатических зонах
US8344049B2 (en) 2005-12-29 2013-01-01 Firestone Polymers, Llc Modified asphalt binders and asphalt paving compositions
RU2509787C2 (ru) 2012-06-18 2014-03-20 РМ Интернейшнл Холдингс Питиуай. Лтд. Битумно-резиновая композиция связующего для дорожного покрытия и способ ее получения
EA019389B1 (ru) * 2008-03-24 2014-03-31 Общество С Ограниченной Ответственностью "Уником" Модифицирующая композиция для асфальтобетонных смесей и способ получения модифицированной асфальтобетонной смеси
US8926742B2 (en) 2008-12-30 2015-01-06 William B. Coe Asphalt-rubber compositions and systems and methods for preparing same
US9102834B2 (en) 2010-07-12 2015-08-11 Sasol Wax Gmbh Method for producing agglomerates having rubber and wax, agglomerates produced according to the method, and use of the agglomerates in asphalt or bitumen masses
US9487633B2 (en) 2011-11-03 2016-11-08 Tecnofilm S.P.A. Compound for realization of modified bitumen for asphalts
CN107011546A (zh) * 2016-01-27 2017-08-04 华东理工大学 一种新型改性废胶粉/天然橡胶硫化胶及其制备方法
RU2632698C1 (ru) 2016-12-28 2017-10-09 Общество с ограниченной ответственностью "ЭКО СТАР" Модифицирующая композиция для асфальтобетонной смеси
US9862829B2 (en) 2014-07-23 2018-01-09 Indian Oil Corporation Limited Hybrid modified bitumen composition and process of preparation thereof
RU2655334C2 (ru) 2016-05-10 2018-05-25 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) Композиционное резинобитумное вяжущее и способ его получения
US10000638B2 (en) 2013-10-03 2018-06-19 Chandrasekaran Ramayya Pillai Storage stabilized devulcanized tire rubber modified asphalt composition and the process for its preparation
CN109679179A (zh) * 2018-12-29 2019-04-26 甘肃兰煤机械制造有限公司 一种废旧矿山机械轮胎的再利用方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2325410C1 (ru) * 2006-10-20 2008-05-27 Тимур Барыевич Минигалиев Способ получения мягчителя резиновой смеси
CN100567382C (zh) * 2007-12-31 2009-12-09 南京金腾橡塑有限公司 再生橡胶制备方法
CN102030934B (zh) * 2009-09-30 2016-08-03 陈汇宏 一种废橡胶热再生的方法
CN102952293A (zh) * 2011-08-30 2013-03-06 中国石油化工股份有限公司 一种复合胶粉改性剂及其制备方法和应用方法
PL398178A1 (pl) * 2012-02-20 2013-09-02 Mdm Nt Spólka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia Sposób wytwarzania asfaltu modyfikowanego mialem gumowym oraz produkt modyfikacji ciaglej asfaltu
CN103073742A (zh) * 2013-01-18 2013-05-01 广西远景橡胶科技有限公司 利用废橡胶粉制备沥青改性剂的方法
CN107382251B (zh) * 2017-09-18 2019-12-24 厦门百城建材有限公司 一种桥梁用改性橡胶水泥补缝材料

Patent Citations (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4992492A (en) 1987-08-27 1991-02-12 Beugnet Process for preparing a binder for surfacing roadways of bitumen and reclaimed rubber powdered base and also binder obtained by employing this process
US5217530A (en) 1992-02-13 1993-06-08 Reclaim, Inc. Performance-modified asphalt pavements using recycled roofing waste
US5501730A (en) 1992-02-25 1996-03-26 Bitumar R. & D. Asphalt composition and process for obtaining same
US5683498A (en) 1994-08-01 1997-11-04 Hesp; Simon Adrianus Maria Process for preparing rubber-modified asphalt compositions
RU2145967C1 (ru) * 1998-07-15 2000-02-27 Институт химической физики им.Н.Н.Семенова РАН Способ получения модифицированной резиновой крошки
RU2164927C2 (ru) 1998-08-07 2001-04-10 Институт проблем химической физики РАН Битумно-резиновая композиция и способ ее получения
US6562118B2 (en) 2000-03-06 2003-05-13 Lafarge Materials & Construction Inc. Asphaltic compositions containing fibrous materials with improved resistance to temperature degradation
US8114926B2 (en) 2003-03-07 2012-02-14 Eurovia Bituminous binder and method for the production thereof
US8344049B2 (en) 2005-12-29 2013-01-01 Firestone Polymers, Llc Modified asphalt binders and asphalt paving compositions
US7811373B2 (en) 2007-09-28 2010-10-12 Sierra Process Systems, Inc. Incorporation of heat-treated recycled tire rubber in asphalt compositions
EA019389B1 (ru) * 2008-03-24 2014-03-31 Общество С Ограниченной Ответственностью "Уником" Модифицирующая композиция для асфальтобетонных смесей и способ получения модифицированной асфальтобетонной смеси
US8926742B2 (en) 2008-12-30 2015-01-06 William B. Coe Asphalt-rubber compositions and systems and methods for preparing same
US9102834B2 (en) 2010-07-12 2015-08-11 Sasol Wax Gmbh Method for producing agglomerates having rubber and wax, agglomerates produced according to the method, and use of the agglomerates in asphalt or bitumen masses
RU2458083C1 (ru) 2010-11-30 2012-08-10 Юрий Витальевич Азиков Модифицирующая композиция, способ ее получения и применение ее в асфальтобетонных дорожных покрытиях в различных климатических зонах
US9487633B2 (en) 2011-11-03 2016-11-08 Tecnofilm S.P.A. Compound for realization of modified bitumen for asphalts
RU2509787C2 (ru) 2012-06-18 2014-03-20 РМ Интернейшнл Холдингс Питиуай. Лтд. Битумно-резиновая композиция связующего для дорожного покрытия и способ ее получения
US10000638B2 (en) 2013-10-03 2018-06-19 Chandrasekaran Ramayya Pillai Storage stabilized devulcanized tire rubber modified asphalt composition and the process for its preparation
US9862829B2 (en) 2014-07-23 2018-01-09 Indian Oil Corporation Limited Hybrid modified bitumen composition and process of preparation thereof
CN107011546A (zh) * 2016-01-27 2017-08-04 华东理工大学 一种新型改性废胶粉/天然橡胶硫化胶及其制备方法
RU2655334C2 (ru) 2016-05-10 2018-05-25 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) Композиционное резинобитумное вяжущее и способ его получения
RU2632698C1 (ru) 2016-12-28 2017-10-09 Общество с ограниченной ответственностью "ЭКО СТАР" Модифицирующая композиция для асфальтобетонной смеси
CN109679179A (zh) * 2018-12-29 2019-04-26 甘肃兰煤机械制造有限公司 一种废旧矿山机械轮胎的再利用方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN115461400A (zh) 2022-12-09
US20230111892A1 (en) 2023-04-13
RU2730857C1 (ru) 2020-08-26
EP4141064A1 (en) 2023-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Milad et al. A review of the feasibility of using crumb rubber derived from end-of-life tire as asphalt binder modifier
EP2185650B1 (en) Method for producing bitumen compositions
KR101106043B1 (ko) 아스팔트 바인더 및 이의 제조방법
US8828135B2 (en) Bituminous paving composition and process for bituminous paving
US11072708B2 (en) Asphalt concrete composition having improved waterproof performance by comprising SIS, recycled asphalt aggregate, and fine powder aggregate with improved particle size, and construction method using the same
WO2012010150A1 (de) Verfahren zur herstellung von agglomeraten, die gummi und wachs aufweisen, danach hergestellte agglomerate und ihre verwendung in asphalten oder bitumenmassen
US20110082240A1 (en) Rosin oil-modified bitumen and the bituminous composition containing thereof
KR20120115337A (ko) 가교제를 가지는 중합체-개질된 아스팔트 및 제조 방법
WO2007112335A2 (en) Water-in-oil bitumen dispersions and methods for producing paving compositions from the same
KR102119736B1 (ko) Sis, sebs, 재생아스팔트 순환골재 및 개선된 골재 입도의 미분말 골재를 포함하는 도로포장용 개질아스팔트 콘크리트 조성물 및 이의 시공방법
JP5681117B2 (ja) ビチューメン含有組成物を活性化させるための方法
CA2752971C (en) Method for producing bituminous paving compositions
RU2303576C2 (ru) Асфальтобетонная смесь
KR102146981B1 (ko) Sis 및 수소가 첨가된 석유수지를 이용한 고내유동성 불투수성 개질아스팔트 콘크리트 조성물 및 이의 시공방법
AU2013202839A1 (en) Water-in-oil bitumen dispersions and methods for producing paving compositions from the same
KR101392513B1 (ko) 상온 아스팔트 콘크리트 혼합물용 개질 유화 아스팔트 및 그의 제조 방법
KR101600030B1 (ko) 내염성 아스팔트 개질제 조성물, 이를 포함하는 내염성 개질 아스팔트 혼합물과 내염성 개질 아스팔트 콘크리트 및 이의 제조방법
KR102134403B1 (ko) 냄새가 저감된 중온형 개질 아스팔트 혼합물 및 이의 제조방법
WO2021215956A1 (ru) Низкотемпературный способ изготовления модифицированной резиновой крошки
KR102226750B1 (ko) 순환 아스팔트 혼합물용 개질 첨가제 및 이를 첨가한 순환 개질 아스팔트 혼합물
WO2015189399A1 (de) Verfahren zur adhäsionsverbesserung zwischen bitumen und gestein im asphalt
KR102100421B1 (ko) Sis, sbs, 폐타이어 분말 및 개선된 미분말 골재를 포함하는 포장침하 방지 및 지지력 확보용 아스팔트 콘크리트 조성물 및 이 조성물과 믹싱 시스템 투입 장비를 이용한 하부층 안정처리 시공방법
KR101681961B1 (ko) 속경반응성 개질유제 바인더를 이용한 순환골재 혼합물과 이를 이용한 포장도로 긴급 유지보수공법
KR101640203B1 (ko) 에멀젼계 재생 첨가제를 사용한 무시멘트 상온 재생 아스팔트 조성물 및 이를 이용한 아스팔트 콘크리트 시공방법
WO2022035343A1 (ru) Битумно-резиновая композиция связующего для дорожного покрытия и способ ее получения

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20932583

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020932583

Country of ref document: EP

Effective date: 20221121