一種環保橡膠瀝青及其制備方法技術

本發明專利技術公開了一種環保橡膠瀝青，包括基質瀝青和廢舊輪胎橡膠粉及改性劑，所述基質瀝青的質量百分含量為72~78%，所述廢舊輪胎橡膠粉及改性劑的質量百分含量為22~28%；其中所述的廢舊輪胎橡膠粉及改性劑主要由以下質量百分含量的原料制成：廢舊輪胎橡膠粉82~92%，活化劑2~4%，黏結劑2~5%，活性劑2~4%，硫化劑1~3%，抗氧化劑1~2%。該環保橡膠瀝青既能夠將廢舊橡膠粉、廢機油等廢棄物質進行回收循環利用，又能夠提高瀝青的使用性能。還公開了上述環保橡膠瀝青的制備方法，該制備方法對廢橡膠粉的活化方式簡單，成本低，工藝簡潔。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于瀝青
，具體涉及。
技術介紹
瀝青是一種溫度敏感性的材料，在夏季，瀝青混合料的強度會隨著溫度的升高而 降低，使路面軟化，在冬季，瀝青混合料容易產生收縮裂縫，使路面發生開裂，因此必須對瀝 青進行改性，以改善其在高、低溫下的性能。用于對瀝青的改性劑主要是熱塑性彈體聚合 物，如聚異戊二烯、苯乙烯和共扼二烯的無規或嵌段共聚物和丁基橡膠等，通過改性使瀝青 具有優異的機械性能和動力學性能，尤其是具有非常好的黏彈性，但是由于改性劑價格較 高，用量較大，使改性瀝青路面的成本高。 廢舊輪胎中含有天然橡膠、丁苯橡膠等多種高分子聚合物以及大量的炭黑、填料、 抗氧化劑、處理油等，因此，廢舊橡膠輪胎顆粒活化后也可以作為改性劑添加到瀝青中，制 得橡膠瀝青既可以節約能源，減少環境污染，解決廢舊輪胎堆放、再處理的問題，改善現有 瀝青的性能，順應節約資源和保護環境的基本國策，實現建設資源節約型、環境友好型國家 的目標。活化橡膠粉在瀝青中發生溶脹，增加了瀝青的黏接性，油膜厚度更大，橡膠瀝青的 性能明顯優于普通瀝青。 不過雖然橡膠瀝青的優越性非常突出，但由于廢橡膠粉的活化較復雜，瀝青的用 量較大，使得橡膠瀝青存在造價高、工藝復雜、要求嚴格等問題。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種環保橡膠瀝青，該環保橡膠瀝青既能夠將廢舊橡膠 粉、廢機油等廢棄物質進行回收循環利用，又能夠提高瀝青的使用性能。 本專利技術的目的還在于提供一種環保橡膠瀝青的制備方法，該制備方法對廢橡膠粉 的活化方式簡單，成本低，工藝簡潔。 本專利技術的第一個目的是通過以下技術方案來實現的：一種環保橡膠瀝青，包括基 質瀝青和廢舊輪胎橡膠粉及改性劑，所述基質瀝青的質量百分含量為72~78%，所述廢舊輪 胎橡膠粉及改性劑的質量百分含量為22~28% ;其中所述的廢舊輪胎橡膠粉及改性劑主要 由以下質量百分含量的原料制成：廢舊輪胎橡膠粉82~92%，活化劑2~4%，黏結劑2~5%，活性 劑2~4%，硫化劑1~3%，抗氧化劑1~2%。 本專利技術所述的基質瀝青優選為50#基質瀝青、70#基質瀝青或90#基質瀝青，更佳 為70#基質瀝青，中國產的最佳。 本專利技術所述的廢舊輪胎橡膠粉優選為子午線輪胎橡膠粉或斜交輪胎橡膠粉，其目 數為20~80目，其目數優選為20~80目子午線輪胎橡膠粉。 本專利技術所述的活化劑優選為廢機油，更佳為廢舊潤滑機油。 廢機油的使用可以使原來廢棄物質變廢為寶，加快廢舊橡膠粉的氧化程度，提高 橡膠粉的可塑性。 本專利技術所述的黏結劑優選為聚乙烯蠟或聚丙烯蠟，更佳為聚乙烯蠟。 黏結劑能增加基質瀝青、橡膠粉和改性劑(活化劑、黏結劑、活性劑、硫化劑和抗氧 化劑等）之間的結晶度，更容易結合。 本專利技術所述的活性劑優選為氧化鋅或硬脂酸，更佳為氧化鋅。 活性劑能提高硫化效率，使環保橡膠瀝青具有良好的耐磨性和彈性。 本專利技術所述的硫化劑優選為4, 4'-二硫化二嗎啉或硫磺，更佳為4, 4'-二硫化二 嗎啉。 硫化劑和廢機油共同作用，可以提高環保橡膠瀝青的高溫存儲穩定性。 本專利技術所述的抗氧化劑優選為芳烴油或石蠟，更佳為芳烴油，其具有良好的橡膠 相容性，耐高溫、低揮發等特點，能顯著改善環保橡膠瀝青的加工性能，增強新型環保橡膠 瀝青的抗氧化和抗衰老性能。 本專利技術的第二個目的是通過以下技術方案來實現的：上述環保橡膠瀝青的制備方 法，包括以下步驟： (1) 按上述用量關系，取廢舊輪胎橡膠粉、活化劑、黏結劑、活性劑、硫化劑和抗氧化劑， 混勻制成廢舊輪胎橡膠粉及改性劑； (2) 按上述用量關系，取基質瀝青加熱熔化，待基質瀝青熔化后，加入廢舊輪胎橡膠粉 及改性劑，攪勻后進行高速剪切和穩定性發育處理，即制得環保橡膠瀝青。 在上述環保橡膠瀝青的制備方法中： 步驟（2)中基質瀝青加熱熔化的溫度優選為175~185°C。 步驟（2)中高速剪切時，先用800~1200轉/分鐘的轉速攪拌12~18min，再用 2500~3500轉/分鐘的轉速攪拌12~18min，最后調整至4500~5500轉/分鐘的轉速攪拌 25~35min，穩定性發育處理時時間優選為60~90min。 與現有技術相比，本專利技術具有以下優點： (1) 本專利技術采用廢舊橡膠粉及改性劑對基質瀝青進行改性，制成的環保橡膠瀝青的性 能指標可達到聚合物改性瀝青的質量要求，不僅能使資源循環利用，減少環境污染，與SBS 改性瀝青相比生產成本顯著降低； (2) 本專利技術中的環保橡膠瀝青的制備方法工藝合理，各項指標均能達到交通部公路科 學研究院《橡膠瀝青及混合料設計施工技術指南》中的技術要求，其中2. 5Pa·s彡180°C 旋轉黏度彡5. 0Pa·s，30 (0· 1mm)彡25°C針入度彡70 (0· 1mm)，軟化點> 65 °C，彈性恢 復 > 60%，5°C延度 > 5cm; (3) 本專利技術中的環保橡膠瀝青能有效的改善瀝青的高溫性能、低溫性能、彈性恢復以及 抗老化性能。【具體實施方式】 為了更好地理解本專利技術，下面結合實施例進一步闡明本專利技術的內容，但本專利技術的 內容不僅僅局限于下面的實施例。 除非有特意說明，本專利技術中所有的原料均為市售產品。 實施例1 本實施例提供的環保橡膠改性劑，其包括按質量百分含量計的組分有：基質瀝青72%， 廢舊輪胎橡膠粉及改性劑28% (其中20目廢舊輪胎橡膠粉92%，活化劑2%，黏結劑2%，活性 劑2%，硫化劑1%，抗氧化劑1%)，加熱基質瀝青，加熱溫度為185°C，待基質瀝青熔化后，將廢 舊橡膠粉及改性劑拌合均勻，倒入基質瀝青中，人工攪拌l〇min，使廢舊橡膠粉和改性劑混 合于基質瀝青中，采用高速剪切機，用1200轉/min的轉速攪拌12min，再用3500轉/min的 轉速攪拌12min，最后調整至5500轉/min的轉速攪拌25min，進行60min穩定性發育處理， 即制得環保橡膠瀝青。 其中基質瀝青為70#基質瀝青，中國產的較佳。 廢舊輪胎橡膠粉為20~80目子午線輪胎橡膠粉。 活化劑為廢機油，最好是廢舊潤滑機油。廢機油的使用可以使原來廢棄物質變廢 為寶，加快廢舊橡膠粉的氧化程度，提高橡膠粉的可塑性。 黏結劑為聚乙烯蠟。黏結劑采用聚乙烯蠟，能增加基質瀝青、橡膠粉和改性劑之間 的結晶度，更容易結合。 活性劑為氧化鋅。活性劑采用氧化鋅，能提高硫化效率，使環保橡膠瀝青具有良好 的耐磨性和彈性。 硫化劑為4, 4'-二硫化二嗎啉。硫化劑4, 4'-二硫化二嗎啉和廢機油共同作用， 可以提高環保橡膠瀝青的高溫存儲穩定性。 抗氧化劑為芳烴油，其具有良好的橡膠相容性，耐高溫、低揮發等特點，能顯著改 善環保橡膠瀝青的加工性能，增強新型環保橡膠瀝青的抗氧化和抗衰老性能。當前第1頁1 2 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種環保橡膠瀝青，其特征是：包括基質瀝青和廢舊輪胎橡膠粉及改性劑，所述基質瀝青的質量百分含量為72~78%，所述廢舊輪胎橡膠粉及改性劑的質量百分含量為22~28%；其中所述的廢舊輪胎橡膠粉及改性劑主要由以下質量百分含量的原料制成：廢舊輪胎橡膠粉82~92%，活化劑2~4%，黏結劑2~5%，活性劑2~4%，硫化劑1~3%，抗氧化劑1~2%。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：李曉琛，梁楚，張麗娟，李建新，林百岑，張永健，王元光，李明，覃鈺，卓澤昌，
申請(專利權)人：廣東省建筑科學研究院集團股份有限公司，華南理工大學，
類型：發明
國別省市：廣東;44