一種膠粉改性瀝青混合料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及到一種膠粉改性瀝青混合料及其制備方法。所述瀝青混合料由膠粉改性瀝青和填料組成，其中膠粉改性瀝青的質(zhì)量百分比為5.9％-7.5％；所述膠粉改性瀝青以原料質(zhì)量份計，包括15-30份橡膠粉、1-2份連接劑、0.2-0.4份助劑、68-84份道路石油瀝青；所述填料以原料質(zhì)量份計，包括100份石料和0-4份水泥填料；所述水泥填料為普通硅酸鹽水泥。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明顯著降低了生產(chǎn)、攤鋪、碾壓過程中的溫度，降低了能耗，減少了濃煙和有毒氣體的排放，可促使膠粉改性瀝青混合料大規(guī)模推廣應(yīng)用，有助于促進(jìn)廢舊輪胎的回收利用，市場前景廣闊。
【專利說明】一種膠粉改性瀝青混合料及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于浙青基筑路材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體來說，涉及到一種膠粉改性浙青混合 料及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 與普通浙青混合料相比，膠粉改性浙青混合料在路用性能方面有明顯的優(yōu)勢，具 體表現(xiàn)為：廢橡膠浙青作為國際上低噪聲路面三大技術(shù)措施之一，可以顯著降低路面噪聲 污染，減少噪聲對居民的影響，有助于提高居民生活質(zhì)量；膠粉改性浙青路面高溫下有較大 的彈性和恢復(fù)性，能夠提高路面對疲勞裂縫、反射裂縫抵抗能力，提高路面抗車轍永久變形 能力，延長道路使用壽命；膠粉改性浙青路面即使在低溫下仍具有一定的彈性，車輛行駛時 車輪可以破壞路面上的冰層，從而起到抑制路面結(jié)冰的作用，增大輪胎與路面之間的滑動 阻力，防濕滑、碎冰雪，提高了行車安全系數(shù)，增加路面的服務(wù)品質(zhì)；膠粉改性浙青提供了抗 滑防眩表面，并且與標(biāo)志標(biāo)線顏色對比強(qiáng)烈，增強(qiáng)了夜間行車的可視性，提高夜間行車的安 全性。
[0003] 膠粉改性浙青混合料有濕法和干法兩種制備方法。干法制備方法中，膠粉不作為 膠結(jié)料，而是代替1-3%的細(xì)集料用于浙青混凝土中，這種方法只能用于混合料，不必考慮 膠粉的改性能力。傳統(tǒng)干法工藝簡單，可大量利用廢舊橡膠，增大混合料阻尼，降低交通噪 音，但是對浙青路用性能改善較小，并且當(dāng)膠粉用量較大時，所鋪路面容易出現(xiàn)橡膠粒松散 而破壞，使用壽命不及濕法路面。濕法是在浙青與集料混合之前，先將廢膠粉與浙青混合的 方法。
[0004] 傳統(tǒng)濕法制備要求膠粉在高溫浙青（200-224°C )中充分混合，并在高溫下反應(yīng)一 段時間（一般至少45分鐘），以保證膠粉與浙青的充分反應(yīng)。傳統(tǒng)濕法制備雖然對路用浙 青性能改善較大，但在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中存在諸多問題：濕法工藝較為復(fù)雜，需要增加攪拌罐 和反應(yīng)罐；生產(chǎn)中產(chǎn)生濃煙、惡臭，環(huán)境污染較大；膠粉改性浙青混合后分解出碳黑和油質(zhì) 很高的橡膠聚合物，使浙青混合料過于粘稠，導(dǎo)致施工困難；膠粉改性浙青混合料必須在高 溫下碾壓，導(dǎo)致了浙青的老化，影響路面品質(zhì)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種可在常溫下應(yīng)用的環(huán)保膠粉改性浙青混 合料及其制備方法。
[0006] 本發(fā)明所述的浙青混合料由膠粉改性浙青和填料組成，其中膠粉改性浙青的質(zhì)量 百分比為5. 9 % -7. 5 % ;所述膠粉改性浙青以原料質(zhì)量份計，包括15-30份橡膠粉、1-2份 連接劑、0. 2-0. 4份助劑、68-84份道路石油浙青；所述填料以原料質(zhì)量份計，包括100份石 料和0-4份水泥填料；所述水泥填料為普通硅酸鹽水泥。
[0007] 本發(fā)明所述的膠粉改性浙青混合料，所述助劑為Ν，Ν' -間苯撐雙馬來酰亞胺與Y 型分子篩的混合物。
[0008] 本發(fā)明所述的膠粉改性浙青混合料，所述橡膠粉為優(yōu)質(zhì)斜交胎輪胎粉末，粉末平 均粒徑為40目-60目。
[0009] 本發(fā)明所述的膠粉改性浙青混合料，所述石料的級配類型為AR-AC13,其通過 16mm、13. 2mm、9. 5mm、4. 75mm、2. 36mm、0· 6mm、0· 075mm 篩孔的質(zhì)量百分率依次為 100 %、 90-100 %、70-87 %、28-42 %、15-25 %、8-15 %、3-8 %。
[0010] 本發(fā)明所述的膠粉改性浙青混合料，所述連接劑由如下方式制得：稱取水80質(zhì)量 份，苯乙烯14. 8質(zhì)量份，酰胺類功能性單體3. 7質(zhì)量份，引發(fā)劑0. 75質(zhì)量份，乳化劑0. 75 質(zhì)量份；所述酰胺類功能性單體為丙烯酰胺、N-羥甲基丙烯酰胺或N，N-二甲基丙烯酰胺中 的一種或幾種；所述引發(fā)劑為過硫酸鉀、過硫酸鈉、過硫酸銨中的一種或幾種；所述乳化劑 為醇醚羧酸鹽、酚醚羧酸鹽、失水梨醇酯聚氧乙烯醚、雙十二烷基胺聚氧乙烯醚雙季銨鹽酸 鹽或吐溫中的一種或幾種；按水、乳化劑、酰胺類功能性單體、苯乙烯、引發(fā)劑順序投入反應(yīng) 釜中，攪拌均勻水浴加熱到70°C，電動攪拌轉(zhuǎn)速120r/min，連續(xù)反應(yīng)7h，得到均勻的聚合物 乳液；脫除聚合物乳液中水分及未反應(yīng)的單體，并烘干至恒重，即得到連接劑。
[0011] 本發(fā)明所述的膠粉改性浙青混合料的制備方法，所述方法具體為：1)將橡膠粉、 連接劑、助劑加入到道路石油浙青中，加熱到165-175°C，機(jī)械攪拌120-300r/min，連續(xù)反 應(yīng)45-65min，制備得到膠粉改性浙青；2)將石料加熱到160-180°C，攪拌均勻，得混勻石料； 3)在混勻石料中加入膠粉改性浙青，攪拌均勻，再加入水泥填料，繼續(xù)攪拌均勻，即制得膠 粉改性浙青混合料。
[0012] 自制膠粉改性浙青連接劑的主要作用是通過交聯(lián)反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)橡膠粉和浙青間的 "橋"狀連接，既可以將膠粉改性浙青生產(chǎn)溫度降低至170°c，減少濃煙和有毒氣體排放，提 高膠粉改性浙青儲存穩(wěn)定性，又可以降低膠粉改性浙青混合料粘度，解決普通膠粉改性浙 青混合料粘度大、施工困難的問題，改善施工和易性。助劑主要作用是在連接劑、橡膠粉和 浙青之間發(fā)生的交聯(lián)反應(yīng)過程中起催化作用，提高交聯(lián)反應(yīng)效率。水泥填料的主要作用是 改善混合料水穩(wěn)定性。
[0013] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述的膠粉改性浙青混合料顯著降低了生產(chǎn)、攤鋪、碾壓 過程中的溫度，降低了能耗，減少了濃煙和有毒氣體的排放，可促使膠粉改性浙青混合料大 規(guī)模推廣應(yīng)用，有助于促進(jìn)廢舊輪胎的回收利用，解決傳統(tǒng)的堆放、填埋、焚燒廢舊輪胎的 處理方式帶來的嚴(yán)重的環(huán)境污染問題和脫硫再生輪胎帶來的嚴(yán)重工藝污染和高能耗問題， 市場前景廣闊。

【具體實(shí)施方式】
[0014] 下面結(jié)合具體的實(shí)施例對本發(fā)明所述的環(huán)保膠粉改性浙青混合料及其制備方法 做進(jìn)一步說明，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于此。
[0015] 實(shí)施例1
[0016] 一種膠粉改性浙青混合料制備方法，包括以下步驟：1)以原料質(zhì)量份計，將18份 橡膠粉、1份連接劑、0. 25份助劑加入到80. 75份道路石油浙青中，加熱到169°C，機(jī)械攪拌 180r/min，連續(xù)反應(yīng)50min，制備得到膠粉改性浙青；2)另以原料質(zhì)量份計，取100份石料 和2份水泥填料，將100份的石料加熱到160°C，攪拌均勻，得混勻石料；3)在混勻石料中加 入膠粉改性浙青，攪拌均勻，再加入水泥填料，繼續(xù)攪拌均勻，膠粉改性浙青加入量占總質(zhì) 量的6. 3%，即制得膠粉改性浙青混合料。所述橡膠粉為優(yōu)質(zhì)斜交胎輪胎粉末，粉末平均粒 度為40目；所述助劑為Ν，Ν' -間苯撐雙馬來酰亞胺與Y型分子篩的混合物；Y型分子篩與 Ν，Ν'-間苯撐雙馬來酰亞胺的質(zhì)量比為1:10。所述道路石油浙青為中海ΑΗ-90浙青；所述 的水泥填料為普通硅酸鹽水泥；所述的石料類型為AR-AC13,規(guī)格見表1。
[0017] 表1:石料規(guī)格
[0018]

【權(quán)利要求】
1. 一種膠粉改性浙青混合料，其特征在于，所述浙青混合料由膠粉改性浙青和填料組 成，其中膠粉改性浙青的質(zhì)量百分比為5. 9% -7. 5% ;所述膠粉改性浙青以原料質(zhì)量份計， 包括15-30份橡膠粉、1-2份連接劑、0. 2-0. 4份助劑、68-84份道路石油浙青；所述填料以 原料質(zhì)量份計，包括100份石料和0-4份水泥填料；所述水泥填料為普通硅酸鹽水泥。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠粉改性浙青混合料，其特征在于，所述助劑為N，N' -間苯撐 雙馬來酰亞胺與Y型分子篩的混合物。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠粉改性浙青混合料，其特征在于，所述橡膠粉為優(yōu)質(zhì)斜交 胎輪胎粉末，粉末平均粒徑為40目-60目。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠粉改性浙青混合料，其特征在于，所述石料的級配類型為 AR-AC13,其通過 16mm、13. 2mm、9. 5mm、4. 75mm、2. 36mm、0. 6mm、0. 075mm 篩孔的質(zhì)量百分率 依次為 100 %、90-100 %、70-87 %、28-42 %、15-25 %、8-15 %、3-8 %。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠粉改性浙青混合料，其特征在于，所述連接劑由如下方式 制得：稱取水80質(zhì)量份，苯乙烯14. 8質(zhì)量份，酰胺類功能性單體3. 7質(zhì)量份，引發(fā)劑0. 75 質(zhì)量份，乳化劑〇. 75質(zhì)量份；所述酰胺類功能性單體為丙烯酰胺、N-羥甲基丙烯酰胺或 N，N-二甲基丙烯酰胺中的一種或幾種；所述引發(fā)劑為過硫酸鉀、過硫酸鈉、過硫酸銨中的 一種或幾種；所述乳化劑為醇醚羧酸鹽、酚醚羧酸鹽、失水梨醇酯聚氧乙烯醚、雙十二烷基 胺聚氧乙烯醚雙季銨鹽酸鹽或吐溫中的一種或幾種；按水、乳化劑、酰胺類功能性單體、苯 乙烯、引發(fā)劑順序投入反應(yīng)釜中，攪拌均勻水浴加熱到70°C，電動攪拌轉(zhuǎn)速120r/min，連續(xù) 反應(yīng)7h，得到均勻的聚合物乳液；脫除聚合物乳液中水分及未反應(yīng)的單體，并烘干至恒重， 即得到連接劑。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的膠粉改性浙青混合料的制備方法，其特征在于，所述方法 具體為：1)將橡膠粉、連接劑、助劑加入到道路石油浙青中，加熱到165-175°C，機(jī)械攪拌 120-300r/min，連續(xù)反應(yīng)45-65min，制備得到膠粉改性浙青；2)將石料加熱到160-180°C， 攪拌均勻，得混勻石料；3)在混勻石料中加入膠粉改性浙青，攪拌均勻，再加入水泥填料， 繼續(xù)攪拌均勻，即制得膠粉改性浙青混合料。
【文檔編號】C04B14/04GK104402311SQ201410560234
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年10月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月20日
【發(fā)明者】周亞軍, 杜素軍, 楊喜英, 豐功吉 申請人:山西省交通科學(xué)研究院, 山西交科橋梁附件有限責(zé)任公司