專利名稱：橡膠瀝青母體制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于瀝青之改性處理。
為改性瀝青，使之適于鋪筑高等級(jí)路面之需要，已有一申請(qǐng)?zhí)枮?1105180.5的工藝發(fā)明。但該工藝僅限于使用橡膠粉。為開辟瀝青改性的新途徑，開發(fā)出橡膠瀝青母體制備工藝。即在瀝青中摻配一定量的橡膠，制成橡膠瀝青母體，作為商品，投放市場(chǎng)，便于推廣使用。
本發(fā)明的目的在于開發(fā)出橡膠瀝青母體制備工藝，從而制造出橡膠瀝青母體，作為一種產(chǎn)品，投放市場(chǎng)，又由于便于工業(yè)化生產(chǎn)，可降低成本，保證質(zhì)量，使用方便，安全。
本發(fā)明的要點(diǎn)是，首先使用溶劑和若干設(shè)備，生產(chǎn)出內(nèi)含膠量可達(dá)20%以上的橡膠瀝青母體，使用時(shí)，在按比例要求將橡膠瀝青母體投入熱瀝青鍋中，加熱攪拌，制成內(nèi)含膠量為1%～6%的路用橡膠瀝青，即可用于鋪筑高等級(jí)路面。
本發(fā)明使用的橡膠，包括天然膠和合成膠，而以松香丁苯為最好;橡膠可加工成(1)粉末狀和碎屑狀(2)膠乳類或溶劑類，其中以膠乳類或溶劑類為最好。溶劑有四氯化碳、氯仿、苯以及汽油等，又以普通溶劑汽油為最佳。
本工藝分為制備膠漿、膠漿與瀝青混合、溶劑回收、溫度控制及成品檢驗(yàn)等步驟。如圖。
制備膠漿。以松香丁苯膠為例，先將每塊25kg重的成品松香丁苯膠切成1～2kg的條狀膠，再用煉膠機(jī)將條狀膠輾成小于3mm厚的片狀膠，以松香丁苯膠重量的4～4.5倍的汽油注入打漿機(jī)，開動(dòng)打漿機(jī)，從加膠孔逐漸加入片狀松香丁苯膠，加完后蓋上蓋子，以防汽油揮發(fā)。但要住意，膠漿的體積不得超過打漿機(jī)容積的80%，以免膠漿溢出。膠漿體積計(jì)算公式是V＝(G1+G2)/d(cm3)式中 G1片狀松香丁苯膠重量(g)G2加入打漿機(jī)的汽油重量(g)d 汽油膠漿的比重(g/cm3)，近似0.8制備過程中會(huì)發(fā)熱。當(dāng)膠漿溫度超過40℃時(shí)，應(yīng)冷卻水冷卻。制漿時(shí)間的長(zhǎng)短，決定于攪拌功率，最好用二部打漿機(jī)輪換進(jìn)行。
膠漿以不含膠?；蚱腿苊浀哪z團(tuán)為準(zhǔn)。工業(yè)性生產(chǎn)橡膠瀝青，在加入瀝青之前，膠漿應(yīng)過濾，過濾篩孔2.5mm。
膠漿與瀝青之混合。使用一叫混合釜的設(shè)備。該設(shè)備就是個(gè)瀝青和汽油膠漿混合和分餾汽油的容器，裝有攪拌機(jī)、氣泵和冷凝設(shè)備。先將瀝青加入混合釜內(nèi)，加熱至100℃～110℃，開動(dòng)攪拌機(jī)、氣泵和冷凝設(shè)備，從混合釜上部之加漿孔，慢慢加入膠漿，加入的膠漿所含的干膠量應(yīng)和每次生產(chǎn)的橡膠瀝青計(jì)算用干膠量相等。加完膠漿，蓋回加漿孔蓋，提高攪拌速度，使汽油膠漿和瀝青更快地混溶，并加快脫汽油之速度。
混合釜內(nèi)的原瀝青可不脫水，這樣可減少原瀝青的加熱時(shí)間，從而減少原瀝青的熱老化。
溶劑回收。溶劑回收率的高低，直接關(guān)系到橡膠瀝青母體成本及環(huán)境污染?；厥章矢?，橡膠瀝青母體成本就低，散失在空間的溶劑就少，安全性就好，對(duì)環(huán)境的污染就小。所以，在本工藝中，溶劑回收是個(gè)重要問題，我們采用了三種冷凝管串聯(lián)起來(lái)的方法。經(jīng)前二級(jí)冷凝后，由氣泵從混合釜中抽出的汽油氣大部分變?yōu)橐簯B(tài)汽油，進(jìn)入汽油接收器，余氣進(jìn)入第三級(jí)冷凝，第三級(jí)冷凝后變成汽油，進(jìn)入第二個(gè)汽油接收器。
工業(yè)性生產(chǎn)，可用化工設(shè)備中的成套冷凝塔。
溫度控制。溫度控制是本工藝的重要問題。加膠漿前，混合釜中的瀝青以加熱到100℃～110℃為宜，這樣，加膠漿時(shí)產(chǎn)生的汽油蒸汽量不會(huì)超過氣泵的抽氣量，若氣泵的抽氣量大，混合釜中瀝青的溫度可控制在120℃以內(nèi)，加完膠漿，瀝青膠漿混合物的溫度會(huì)下降至80℃左右，當(dāng)氣泵的抽氣量足夠時(shí)，可較快升溫至115℃～120℃，還要提高攪拌速度。在任何情況下，混合釜中要呈負(fù)壓，至少是常壓，在整個(gè)攪拌和脫汽油過程中，混合釜中瀝青膠漿混合物的溫度不能超過120℃。溫度的測(cè)知，通過混合釜的測(cè)溫傳感器，一般以三點(diǎn)檢測(cè)為好，即檢測(cè)混合釜中混合物底部溫度、中部溫度和上部溫度，而以底部溫度為控制溫度，調(diào)整攪拌速度，盡力減小上部與底部溫度之差。
橡膠瀝青母體的外摻膠量多少為好？研究表明，最高外摻橡膠量可達(dá)31%。該含膠量的橡膠瀝青母體，在96℃時(shí)，能與瀝青在2.5小時(shí)內(nèi)較好地互溶，其性能較瀝青有明顯改善，尤其是低溫(5℃)時(shí)的延伸度，從原瀝青的4.5cm增加到大于100cm，若外摻膠量高于31%，配制的橡膠瀝青會(huì)出現(xiàn)微小團(tuán)粒，隨著含膠量的增加，這種現(xiàn)象越來(lái)越嚴(yán)重，故橡膠瀝青母體的外摻膠量要低于30%。從經(jīng)濟(jì)性及性能等方面考慮，我們采用外摻膠量為25%，最高為30%，此時(shí)內(nèi)含膠量為23.08%。
成品檢驗(yàn)。本工藝檢驗(yàn)橡膠瀝青母體，使用針入度概念，簡(jiǎn)單易行。通過試驗(yàn)，作出橡膠瀝青不同汽油含量時(shí)的針入度，劃出“針入度和橡膠瀝青汽油含量的關(guān)系曲線”。生產(chǎn)時(shí)取出混合釜內(nèi)的橡膠瀝青試樣，作針入度試驗(yàn)，用測(cè)得的針入度值，在關(guān)系曲線上查得橡膠瀝青的汽油含量，此含量應(yīng)小于或等于允許值，一般為5%即可。
經(jīng)上述工藝獲得的成品，即為橡膠瀝青母體。當(dāng)鋪筑高等級(jí)路面時(shí)，用此母體按比例加入熱瀝青中，經(jīng)攪拌即可配制成含膠量為1%～6%的路用橡膠瀝青。
經(jīng)本工藝制成的橡膠瀝青母體，對(duì)瀝青路用性能的改善效果明顯，生產(chǎn)設(shè)備簡(jiǎn)單，成品包裝容易，便于運(yùn)輸，使用方便，安全可靠，可用常規(guī)瀝青混合料設(shè)備施工。
路用橡膠瀝青與原瀝青相比，具有軟化點(diǎn)高、脆點(diǎn)低、收縮系數(shù)小、低溫(5℃以下)延度大、粘接力大、韌度大、熱穩(wěn)流動(dòng)小等等優(yōu)點(diǎn)，而橡膠瀝青混合料與原瀝青混合料相比，低溫時(shí)具有收縮系數(shù)小、回彈模量小、脆化溫度低等優(yōu)點(diǎn)，故橡膠瀝青混凝土路面比原瀝青混凝土路面，有更好的低溫抗裂性。
路用松香丁苯橡膠瀝青的價(jià)格，比國(guó)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)瀝青和進(jìn)口瀝青都低，每噸路用松香丁苯橡膠瀝青只比原瀝青增加200～300元。
故本工藝的推廣使用，會(huì)獲得很大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
權(quán)利要求
1.橡膠瀝青母體制備工藝。包括制備膠漿、膠漿與瀝青混合、溶劑回收、溫度控制及成品檢驗(yàn)。其特征在于制備膠漿使用橡膠和溶劑，先將適當(dāng)比例的溶劑加入打漿機(jī)，并開動(dòng)打漿機(jī)，加入片狀的厚度等于或小于3mm的橡膠，攪拌至不含膠粒為止。膠漿與瀝青混合將瀝青放入混合釜內(nèi)并加熱到100℃～110℃，開動(dòng)攪拌機(jī)、氣泵和冷凝設(shè)備，逐漸加入膠漿，膠漿加入量應(yīng)達(dá)到橡膠瀝青母體的橡膠含量。溶劑回收使用三級(jí)冷凝管冷凝，液態(tài)汽油進(jìn)入汽油接收器。工業(yè)性生產(chǎn)使用化工的成套冷凝塔。溫度控制混合釜中膠漿瀝青混合物的溫度不能超過120℃，溫度用測(cè)溫傳感器測(cè)知，要檢測(cè)膠漿瀝青混合物的上部、中部和底部溫度，以底部溫度為控制溫度，盡力減少上部與底部之溫差；混合釜內(nèi)要略呈負(fù)壓或常壓。成品檢驗(yàn)對(duì)混合釜中的橡膠瀝青作針入度試驗(yàn)，用得到的針入度值，在″針入度與橡膠瀝青汽油含量的關(guān)系曲線″上，查得橡膠瀝青的汽油含量，一般應(yīng)等于或小于5%。
2.按照權(quán)利要求1所述之橡膠瀝青母體制備工藝，其特征在于所用橡膠以松香丁苯膠為最佳。
3.按照權(quán)利要求1所述之橡膠瀝青母體制備工藝，其特征在于溶劑以汽油為最佳。
4.按照權(quán)利要求1或3所述之橡膠瀝青母體制備工藝，其特征在于橡膠與汽油之比例為1∶40～1∶4.5。
5.按照權(quán)利要求1所述之橡膠瀝青母體制備工藝，其特征在于橡膠瀝青母體之外摻膠量為25%，最高可達(dá)30%。
6.按照權(quán)利要求1或5所述之橡膠瀝青母體制備工藝，其特征在于利用橡膠瀝青母體配制的路用橡膠瀝青內(nèi)含膠量為1%～6%。
全文摘要
橡膠瀝青母體制備工藝。包括制備膠漿、膠漿與瀝青混合、溶劑回收、溫度控制及成品檢驗(yàn)。用此工藝制成的橡膠瀝青母體外摻膠量為25％，最高達(dá)30％，使用時(shí)，與熱瀝青攪拌，制成內(nèi)含膠量為1％～6％的路用橡膠瀝青。對(duì)瀝青的路用性能改善效果顯著。工藝獨(dú)特，生產(chǎn)設(shè)備簡(jiǎn)單，成品包裝容易，便于運(yùn)輸，使用也方便，安全?？?。在公路建設(shè)中，推廣使用，具有很大經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
文檔編號(hào)C08L95/00GK1069989SQ91108698
公開日1993年3月17日 申請(qǐng)日期1991年8月31日 優(yōu)先權(quán)日1991年8月31日
發(fā)明者張全庚, 易延相, 王迎 申請(qǐng)人:交通部重慶公路科學(xué)研究所