一種橡膠瀝青改性劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于瀝青改性領(lǐng)域，具體涉及一種橡膠瀝青改性劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]廢舊橡膠是固體廢棄物的一種，其主要來源是廢舊橡膠制品。廢舊橡膠制品主要有輪胎、膠帶、膠管和工業(yè)橡膠制品等，其中以廢舊輪胎為最多。通常的處理固體廢棄物的方法如填埋、焚燒，對廢舊橡膠制品都不適用。若填埋，它們的大分子分解到不影響土壤需要數(shù)百年之久，若焚燒，其產(chǎn)生的煙霧和有毒有害氣體將嚴重污染大氣。同時，越積越多的廢舊輪胎長期露天堆放，不僅大量占用土地，而且極易滋生蚊蟲，傳播疾病，此外還易引發(fā)火災。反之，對廢舊橡膠特別是廢舊輪胎的合理回收利用，可為社會提供大量再生資源。其中，將廢舊橡膠粉碎成膠粉生產(chǎn)橡膠改性瀝青就是其中一種主要方法。
[0003]目前，橡膠改性瀝青的生產(chǎn)大部分是采用高溫熱混合改性的技術(shù)方法，瀝青中添加的橡膠粉越多其性能越接近于橡膠性能，改性效果越好。但存在著一些問題和缺點，膠粉在熱瀝青中吸附大量油分，體積膨脹40-60%，使得瀝青粘稠度大大增加，因此膠粉添量不宜超過總量的18%。粘稠度大的改性瀝青在鋪設(shè)道路過程中油石比低，而在防水卷材生產(chǎn)中不易添加塑型的礦物填料造成成本過高。同時，過高的加熱溫度會產(chǎn)生大量的煙霧和有害氣體，這些煙霧在130-140 °C左右產(chǎn)生，隨著溫度的升高，這些煙霧和有害氣體越來越大。如果能有效降低生產(chǎn)溫度，就能有效減少能耗和污染。
[0004]另一方面，高溫熱混合改性的技術(shù)方法是物理改性技術(shù)方法，實現(xiàn)膠粉對瀝青的改性，如加熱攪拌、剪切、膠體磨等。物理改性的方法雖然能使瀝青的性能有所改善，但簡單地粉碎細化廢舊橡膠，膠粉缺乏自由基，與瀝青之間僅僅存在部份吸附、相溶，而非完全溶融，發(fā)生化學反應(yīng)。這種體系屬于熱力學不穩(wěn)定體系，極易發(fā)生兩相之間的分離，造成離析現(xiàn)象；當現(xiàn)場加工的改性瀝青產(chǎn)品一旦外力停止作用，膠粉就會從瀝青中分離上浮于表面凝聚，形成較大顆粒的粗糙表皮。因此橡膠改性瀝青生產(chǎn)是在施工現(xiàn)場進行，現(xiàn)產(chǎn)現(xiàn)鋪，產(chǎn)品不易儲存，無法達到產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服橡膠改性瀝青生產(chǎn)工程中因高溫熱攪拌產(chǎn)生的高能耗、高污染，本發(fā)明提供一種橡膠瀝青改性劑及其制備方法，該方法生產(chǎn)的橡膠瀝青改性劑能有效降低改性瀝青粘度，從而降低生產(chǎn)改性瀝青所需的溫度，減少能耗和污染。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0007]—種橡膠瀝青改性劑的制備方法，包括下述步驟:
[0008]I)將廢舊橡膠去除金屬、纖維和雜物，然后將其破碎成小顆粒的絮狀膠粉；
[0009]2)通過微波輻射對步驟I)得到的絮狀膠粉進行活化脫硫再生；
[0010]3)將步驟2)得到的再生膠粉置于密閉攪拌罐內(nèi)，噴淋加熱后的樅酸型樹脂酸，進行反應(yīng);
[0011]4)步驟3)反應(yīng)結(jié)束，冷卻制得橡膠瀝青改性劑。
[0012]本發(fā)明步驟I)所述的絮狀膠粉優(yōu)選粒徑60目。
[0013]步驟I)所述的微波輻射，優(yōu)選微波輻射的頻率:915MHZ、微波功率:75KW、時間l-2min。
[0014]步驟3)所述的樅酸型樹脂酸，化學式C19H29C00H、加熱后的樅酸型樹脂酸為120-130°C、樅酸型樹脂酸用量為再生膠粉的10-15% (w/w)、120-130°C反應(yīng)30_40min，樅酸型樹脂酸與脫硫表面再生部分發(fā)生反應(yīng)，同時樅酸型樹脂酸包裹覆蓋住膠粉。
[0015]步驟4)得到的橡膠瀝青改性劑，需要特殊料倉冷卻才能進行包裝。
[0016]本發(fā)明還涉及采用上述制備方法得到的橡膠瀝青改性劑。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點:
[0018]1、本發(fā)明得到的橡膠瀝青改性劑應(yīng)用于瀝青改性時，膠粉的溶脹過程對瀝青輕質(zhì)組分吸收較少，同時樅酸型樹脂酸加熱成液體，增加橡膠改性瀝青流動性，因此有效降低改性瀝青生產(chǎn)時的粘度，達到降低改性瀝青生產(chǎn)溫度，減少能耗和污染的效果。
[0019]2、本發(fā)明得到的橡膠瀝青改性劑應(yīng)用于瀝青改性時，改性瀝青冷卻至室溫，松香會凝結(jié)成固體，增加橡膠瀝青的抗剝離等力學性能。
[0020]3、本發(fā)明得到的橡膠瀝青改性劑應(yīng)用于瀝青改性時，膠粉因微波活化、與樅酸型樹脂酸接枝所增加活性基團，能有效的與瀝青發(fā)生化學反應(yīng)，提高改性瀝青的相容性，增加其感溫性能。
【具體實施方式】
[0021]下面以實施例對本發(fā)明作進一步說明，但本發(fā)明并不局限于這些實施例。
[0022]實施例1:
[0023]—種橡膠瀝青改性劑的制備方法，包括下述步驟:
[0024]I)廢舊輪胎預處理:除去廢舊輪胎上的鋼絲；
[0025]廢舊輪胎破碎:將整胎破碎成30-50cm不規(guī)則條塊狀；
[0026]中碎:將條塊狀膠塊破碎成5cm左右塊狀小膠塊，同步磁選出97 %的含膠鋼絲；
[0027]含膠鋼絲破碎:將附著在鋼絲上的橡膠與鋼絲完全分離；
[0028]細碎:將小膠塊連續(xù)破碎成過20目膠粒，同步完全分離殘余鋼絲及尼龍纖維；
[0029]絮狀化處理:將細碎后的橡膠粒投入到對輥機中反復碾壓、撕搓，形成疏松的絮狀物，該對輥機采用兩輥筒運行速度不同而產(chǎn)生強大的撕搓力，膠粒來回于對輥機中不斷被重復撕搓，最終形成疏松的絮狀物；
[0030]細磨分離絮狀物:將膨松的絮狀物狀態(tài)的膠粉通過磨盤，過篩得出符合需求的標準60目絮狀物膠粉；
[0031]2)通過微波輻射對步驟I)得到的絮狀膠粉進行活化脫硫再生，微波輻射的頻率:915MHZ、微波功率:75KW、時間Imin ；
[0032]3)樅酸型樹脂酸的預處理:加熱至120_130°C，使其有固態(tài)變成液態(tài)；
[0033]將步驟2)得到的再生膠粉置于密閉攪拌罐內(nèi)，噴淋加熱后的樅酸型樹脂酸，樅酸型樹脂酸用量為再生膠粉的10%、120-130°C反應(yīng)40min ；
[0034]4)步驟3)反應(yīng)結(jié)束，冷卻制得橡膠瀝青改性劑，出料于特制料倉，待冷卻后裝袋。
[0035]實施例2:
[0036]—種橡膠瀝青改性劑的制備方法，包括下述步驟:
[0037]I)廢舊輪胎預處理:除去廢舊輪胎上的鋼絲；
[0038]廢舊輪胎破碎:將整胎破碎成30-50cm不規(guī)則條塊狀；
[0039]中碎:將條塊狀膠塊破碎成5cm左右塊狀小膠塊，同步磁選出97%的含膠鋼絲；
[0040]含膠鋼絲破碎:將附著在鋼絲上的橡膠與鋼絲完全分離；
[0041]細碎:將小膠塊連續(xù)破碎成過20目膠粒，同步完全分離殘余鋼絲及尼龍纖維；
[0042]絮狀化處理:將細碎后的橡膠粒投入到對輥機中反復碾壓、撕搓，形成疏松的絮狀物，該對輥機采用兩輥筒運行速度不同而產(chǎn)生強大的撕搓力，膠粒來回于對輥機中不斷被重復撕搓，最終形成疏松的絮狀物；
[0043]細磨分離絮狀物:將膨松的絮狀物狀態(tài)的膠粉通過磨盤，過篩得出符合需求的標準60目絮狀物膠粉；
[0044]2)通過微波輻射對步驟I)得到的絮狀膠粉進行活化脫硫再生，微波輻射的頻率:915MHZ、微波功率:75KW、時間Imin ；
[0045]3)樅酸型樹脂酸的預處理:加熱至120_130°C，使其有固態(tài)變成液態(tài)；
[0046]將步驟2)得到的再生膠粉置于密閉攪拌罐內(nèi)，噴淋加熱后的樅酸型樹脂酸，樅酸型樹脂酸用量為再生膠粉的15%、120-130°C反應(yīng)30min ；
[0047]4)步驟3)反應(yīng)結(jié)束，冷卻制得橡膠瀝青改性劑，出料于特制料倉，待冷卻后裝袋。
[0048]按照本發(fā)明所述的方法制備得的橡膠瀝青改性劑，達到如下技術(shù)指標:
[0049]1、膠粉呈疏松絮狀物，150°C、30分鐘瀝青可以溶脹到膠粉中。膠粉可部分與瀝青互溶，起到SBS、SBR的改性作用。
[0050]2、低溫柔度:_40°C，耐高溫性:110°C，無流淌、滴落，抗拉強度:1.2MPa，常溫延伸率:480%。
[0051]3、儲存穩(wěn)定性:190°C，靜態(tài)儲存56h，取上表面和底部料測試，性能偏差率< 3%。
[0052]4、紫外線老化:鎢燈照168小時，低溫柔度、耐高溫性、抗拉強度、常溫延伸率等指標保持率大于93 %。
【主權(quán)項】
1.一種橡膠瀝青改性劑的制備方法，其特征在于，包括下述步驟: 1)將廢舊橡膠去除金屬、纖維和雜物，然后將其破碎成小顆粒的絮狀膠粉； 2)通過微波輻射對步驟I)得到的絮狀膠粉進行活化脫硫再生； 3)將步驟2)得到的再生膠粉置于密閉攪拌罐內(nèi)，噴淋加熱后的樅酸型樹脂酸，進行反應(yīng)； 4)步驟3)反應(yīng)結(jié)束，冷卻制得橡膠瀝青改性劑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種橡膠瀝青改性劑的制備方法，其特征在于:步驟I)所述的絮狀膠粉粒徑為60目。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種橡膠瀝青改性劑的制備方法，其特征在于:步驟I)所述的微波輻射，微波輻射的頻率:915MHZ、微波功率:75KW、時間l_2min。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種橡膠瀝青改性劑的制備方法，其特征在于:步驟3)所述加熱后的樅酸型樹脂酸為120-130°C、樅酸型樹脂酸用量為再生膠粉的10-15%、120-130°C反應(yīng) 30-40min。5.權(quán)利要求1-4任一所述制備方法得到的橡膠瀝青改性劑。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種橡膠瀝青改性劑的制備方法，包括下述步驟:1)將廢舊橡膠去除金屬、纖維和雜物，然后將其破碎成小顆粒的絮狀膠粉；2)通過微波輻射對步驟1)得到的絮狀膠粉進行活化脫硫再生；3)將步驟2)得到的再生膠粉置于密閉攪拌罐內(nèi)，噴淋加熱后的樅酸型樹脂酸，進行反應(yīng)；4)步驟3)反應(yīng)結(jié)束，冷卻制得橡膠瀝青改性劑。能有效降低改性瀝青生產(chǎn)時的粘度，達到降低改性瀝青生產(chǎn)溫度，減少能耗和污染的效果，可以增加橡膠瀝青的抗剝離等力學性能，能提高改性瀝青的相容性，增加其感溫性能。
【IPC分類】C08L17/00, C08L95/00, C08L93/04, C08J11/10
【公開號】CN105199408
【申請?zhí)枴緾N201510705410
【發(fā)明人】陳觀元
【申請人】廣西遠景橡膠科技有限公司
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年10月27日