本發明專利技術提供一種廢棄輪胎脫硫橡膠及其氯化衍生物改性瀝青復合材料及其制備方法；原料為廢棄輪胎脫硫橡膠及其氯化衍生物，瀝青，其他改性助劑及填充劑；制備步驟為：分別把廢棄輪胎脫硫橡膠及其氯化衍生物、其他改性助劑、填充劑預先混入熔化的瀝青基質，攪拌使之混合均勻，放置固化。本發明專利技術將廢棄輪胎資源充分利用，既解決了現有這種廢棄物無法得到有效利用，聚合物改性瀝青過分依賴石油化工原料合成的缺陷，又可以降低聚合物改性瀝青的使用成本；挑選合適比例的廢棄輪胎脫硫橡膠及其氯化衍生物添加劑，替代部分石油化工原料，改善聚合物瀝青制品的耐老化性能，且本發明專利技術的工藝簡單、容易實施，可以降低生產成本，提高產品的競爭力。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于道路、橋面用瀝青材料的制備領域，更具體而言是涉及一種廢棄輪胎脫硫橡膠及其氯化衍生物改性瀝青復合材料及制備方法。
技術介紹
普通道路瀝青由于自身的組成和結構決定了其溫度變化性能差，彈性、耐老化性能差，高溫易流淌，低溫易脆裂，難以滿足高等級公路的使用要求，必須對其改性以改善使用性能。世界各國對改性瀝青技術進行了廣泛的研究和應用，已成為道路材料的熱點。通過國內外大量工程實踐的比較和積累，由于聚合物與瀝青有良好的相容性，聚合物改性瀝青的優良性能突現出來，德國、日本等國家在瀝青路面、橋面瀝青鋪裝、粘結層等相關技術規范中就明確規定必須使用聚合物改性瀝青。我國的經濟發展帶動了高速公路、高等級公路的建設，每年聚合物改性瀝青的使用量超過100萬噸。聚合物改性瀝青的推廣應用，不僅是提高路面質量、發展高性能瀝青面層的需要，同時也是環境保護及道路養護的需要。隨著基礎設施的改善，性能良好、環保型聚合物改性瀝青必將得到越來越廣泛的應用。上一世紀六十年代Borgfeld M J的美國專利（USP3126350）以及 Cavagn G A的美國專利（USP3407188）利用造紙工廠的黑液提取得到的木質素經過復雜的曼尼希反應制得木質素胺和季胺鹽型木質素衍生物用于瀝青乳化劑，國內程侶柏等也發表以造紙廢液得到的堿木素和脂肪胺反應、再經過酰化反應、磺甲基化反應制備改性瀝青乳化劑（《大連理工大學學報》2004年第一期），但是添加乳化劑僅僅改善其乳化性能，為了更好地改善瀝青的耐老化性、力學性能和溫度適應性，現在多采用添加聚合物進行改性。目前國內外常用于改性瀝青的聚合物主要有橡膠類、合成膠乳以及熱塑性樹脂等高分子原料，這些材料都是石油化工產品，不僅價格較貴，而且石油資源面臨枯竭，不利于可持續發展。由于中國是天然橡膠資源稀缺的國家，對于回收廢舊輪胎、回收橡膠進行再生與深加工處理后的應用研究比較寬泛，不論從資源綜合利用還是環保需要或是市場成本競爭力方面，都存在著很大的發展空間，市場拓展主要依托于其應用創新，對一些工業應用具有很好的市場潛力。有些國家，如日本，美國，曾使用廢棄輪胎破碎成的粉末直接加入瀝青混合進行改性，雖然也能適當增加少許彈性，但是，這些橡膠粉末沒有經過脫硫處理，依然保持輪胎橡膠硫化形成的三維結構，無法均相熔入瀝青體系，只是起了填充劑的作用。
技術實現思路
本專利技術的目的在于針對現有技術的不足，提供一種工藝簡單、容易實施，而且對瀝青的改性效果良好的廢棄輪胎脫硫橡膠及其氯化衍生物改性瀝青復合材料及其制備方法，改善了瀝青的耐老化性和力學性能等。為實現本專利技術的目的，采用如下技術方案：一種廢棄輪胎脫硫橡膠及其氯化衍生物改性瀝青復合材料，其特征在于：由以下按重量份數計的原料組成：廢棄輪胎脫硫橡膠 1-30份廢棄輪胎脫硫橡膠氯化衍生物 1-30份瀝青 60-95份改性劑 0-20份填充劑 0-60份。所述的廢棄輪胎脫硫橡膠是把廢棄輪胎橡膠經過真空脫硫工藝處理得到的橡膠粉末。所述的廢棄輪胎脫硫橡膠氯化衍生物是把廢棄輪胎脫硫橡膠和氯氣在水相體系中經過氯化反應而獲得的衍生物。（參閱<一種氯化橡膠，利用回收輪胎脫硫橡膠制備氯化橡膠的方法>專利申請號：ZL201410821944.5）所述的改性劑包括高分子聚合物改性劑和剝離劑。所述的填充劑包括礦物填料、水泥、碳黑、硫磺和木纖維。一種制備如上所述的廢棄輪胎脫硫橡膠及其氯化衍生物改性瀝青復合材料的方法，包括以下步驟：A）把瀝青預先加熱熔化，根據需要，選擇性地加入改性劑和/或填充劑，加熱加壓，并攪拌使之混合均勻；B）按重量配比將廢棄輪胎脫硫橡膠和廢棄輪胎脫硫橡膠氯化衍生物與熔化后的瀝青混合物混合，加熱加壓，并攪拌使之混合均勻，放置固化。步驟A）所述的加熱加壓，加熱溫度為130-175℃，加壓的壓強小于0.5MPa；攪拌時間為30-180分鐘。步驟B）所述的加熱加壓，加熱溫度為130-175℃，加壓的壓強小于0.5MPa；攪拌時間為30-180分鐘。本專利技術復合瀝青材料的改性機理在于：1）廢棄輪胎經過真空脫硫處理，切斷了相當多的硫化鍵，分子量減小，使得脫硫處理之后的橡膠可以和瀝青形成互穿網絡結構，大大提升改性瀝青復合材料的力學性能；2）而脫硫橡膠氯化衍生物是指對廢棄輪胎進行無污染的真空脫硫處理后的橡膠進一步在水相體系中實施氯化改性，由于氯原子取代了脫硫橡膠中的氫原子，增加了脫硫橡膠的極性。和普通橡膠相比，氯化橡膠對其他改性瀝青的添加劑，尤其是極性添加劑，具有更好的親和力。添加脫硫橡膠的氯化衍生物不僅提升廢棄輪胎資源再利用的附加價值，通過氯化取代橡膠分子中部分氫原子，產生新的極性和耐氣候性、適用于一些需要新功能的材料添加劑使用。并且它的原材料為廢棄橡膠，具有價格低廉的優勢，其次，它與可替代或部分替代價格高的很多的氯丁橡膠，三是它是高效地利用了廢棄輪胎這種會污染環境的廢棄物；3）廢棄輪胎脫硫橡膠及其氯化衍生物和瀝青有很好的相容性，改性瀝青的性能得到進一步提升，特別是脫硫橡膠氯化衍生物具有耐紫外光老化的性能，本專利技術與現有技術比較具有以下優點：（1）本專利技術采用的廢棄輪胎脫硫橡膠是從廢棄輪胎經過無污染的真空脫硫工藝脫硫處理得到的脫硫橡膠，除了脫除部分硫鍵之外，較好地保留橡膠材料的分子結構，制備工藝簡單，制造成本大大低于其他橡膠材料；（2）本專利技術把脫硫橡膠進一步水相體系中與氯氣發生取代反應，得到的氯化橡膠衍生物，采用這種方法制得的一種新材料，它較好地保留了氯化橡膠的物理化學特性，尤其是氯化衍生物把極性帶入橡膠材料，可以根據對不同應用類型的瀝青和極性填料進行改性的需要，挑選合適配比的廢棄輪胎脫硫橡膠及其氯化衍生物作為改性添加劑；（3）廢棄輪胎脫硫橡膠及其氯化衍生物作為改性瀝青復合材料的重要原料可以改善瀝青的耐老化性、力學性能，比現有的瀝青改性劑有更好的改性效果。廢棄輪胎脫硫橡膠及其氯化衍生物是網絡狀髙聚物，當它們與瀝青復合之后，與瀝青、其他改性劑或填充劑等材料之間形成交聯的網絡結構，因此改善了瀝青的性能；脫硫橡膠經過氯化之后，具有吸收紫外光、抗老化的功能，添加脫硫橡膠改善瀝青的抗老化性能。根據對不同應用類型的瀝青進行改性的需要，可以挑選合適配比的脫硫橡膠及其氯化衍生物作為改性添加劑；（4）廢棄輪胎脫硫橡膠及其氯化衍生物作為瀝青的改性助劑，可以改善瀝青的抗老化性能與綜合性能，其改性效果可以通過添加一定量的廢棄輪胎脫硫橡膠及其氯化衍生物進行調節，其結果大大改善了瀝青制品的抗老化性能，提高綜合性能，與其他高聚物改性瀝青相比，酶解木質素或它的衍生物改性瀝青不僅加工工藝簡單、容易實施，而且可以降低生產成本，提高產品的競爭力；（5）廢棄輪胎脫硫橡膠及其氯化衍生物和上述改性瀝青的配方中采用的其他的聚合物改性劑，如天然橡膠、苯乙烯丁二烯嵌段共聚物本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種廢棄輪胎脫硫橡膠及其氯化衍生物改性瀝青復合材料，其特征在于：由以下按重量份數計的原料組成：廢棄輪胎脫硫橡膠???????????????????????????????????1?30份廢棄輪胎脫硫橡膠氯化衍生物?????????????????????????1?30份瀝青???????????????????????????????????????????????60?95份改性劑?????????????????????????????????????????????0?20份填充劑?????????????????????????????????????????????0?60份。
【技術特征摘要】
1.一種廢棄輪胎脫硫橡膠及其氯化衍生物改性瀝青復合材料，其特征在于：由以下按重量份數計的原料組成：廢棄輪胎脫硫橡膠 1-30份廢棄輪胎脫硫橡膠氯化衍生物 1-30份瀝青 60-95份改性劑 0-20份填充劑 0-60份。2.根據權利要求1所述的廢棄輪胎脫硫橡膠及其氯化衍生物改性瀝青復合材料，其特征在于：所述的廢棄輪胎脫硫橡膠是把廢棄輪胎橡膠經過真空脫硫工藝處理得到的橡膠粉末。3.根據權利要求1所述的廢棄輪胎脫硫橡膠及其氯化衍生物改性瀝青復合材料，其特征在于：所述的廢棄輪胎脫硫橡膠氯化衍生物是把廢棄輪胎脫硫橡膠和氯氣在水相體系中經過氯化反應而獲得的氯化衍生物。4.根據權利要求1所述的廢棄輪...
【專利技術屬性】
技術研發人員：程賢甦，
申請(專利權)人：程賢甦，
類型：發明
國別省市：福建;35
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