專利名稱：復(fù)合橡膠改性瀝青制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：

背景技術(shù)：
石油瀝青作為石油加工工業(yè)的副產(chǎn)品，具有許多優(yōu)良的性能，目前現(xiàn)已成為公路、機(jī)場、建筑等領(lǐng)域中的主要輔筑和防水材料。但由于瀝青自身的原因也存在一系列不足，如高溫時變軟、低溫變脆，耐老化、耐疲勞等性能均不好，因此，國外發(fā)達(dá)國家相繼開展了對瀝青的改性研究，其中聚合物改性瀝青，由于明顯降低瀝青的溫度敏感性，提高彈性、韌性、粘性、耐疲勞和老化等一系列性能，自上個世紀(jì)中葉以來聚合物改性瀝青已成為重要的品種，在八十年代以后得到大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用。
早在上個世紀(jì)六十年代國外發(fā)達(dá)國家就已經(jīng)開始研究和應(yīng)用，Charles Mcdonald最早開始使用廢舊橡膠改性瀝青，用于道路修補(bǔ)之用，稱之為瀝青橡膠asphalt-rubber AR。橡膠瀝青技術(shù)是瀝青改性技術(shù)的一種，它有許多優(yōu)越的性能。在國際上，特別是二十世紀(jì)九十年代以來，技術(shù)日趨成熟，得到了廣泛的應(yīng)用。這期間有關(guān)橡膠改性瀝青國內(nèi)外的相關(guān)專利很多，如US1，168230，1981811，2645817，3880807，4161464，5095040，5704971，5851276，5604277，5936015，6387965，WO9414896，wo9728220；CN1052713，1068835，1229105，1347960等等。由于它在環(huán)境保護(hù)，解決廢輪胎固體污染方面的特殊作用，因而在瀝青改性的各種方法中占據(jù)主要的地位，正處于方興未艾的勢態(tài)。我國在十幾年來瀝青改性技術(shù)應(yīng)用發(fā)展的過程中，主要采用SBS、SBR、PE、EVA等方法，但是，由于缺少合適的和技術(shù)，橡膠瀝青技術(shù)沒有得到預(yù)期發(fā)展。
膠粉為化學(xué)交聯(lián)的橡膠，通過化學(xué)鍵生成三維空間網(wǎng)絡(luò)，并含有炭黑及各種添加劑，十分復(fù)雜，比一般常用的橡膠(如SBR、NA、BR等)、塑料(PE、PP、EVA等)和熱塑性彈性體SBS等線型聚合物更難在瀝青中溶脹溶解，由此導(dǎo)致橡膠改性瀝青的貯存穩(wěn)定性很差，改性瀝青效果有限，因此，改性的關(guān)鍵問題是首先使膠粉有效地降解，以便能均勻穩(wěn)定地分散在瀝青中。國外近年來專利提出一下主要幾種方法和工藝使膠粉降解 (1)將膠粉與有機(jī)溶劑或芳烴油在較高溫下(150～300℃)攪拌使降解(專利6,387,965)；及最近提出的將膠粉與輕質(zhì)瀝青在高溫(300℃)下加熱精餾使膠粉降解。
(2)在高溫下通入空氣和加入助劑，利用空氣中的氧氣和助劑氧化降解膠粉。
(3)將膠粉與過氧化氫混合，利用其強(qiáng)氧化性，使膠粉降解(專利5,704,971，5,851,276)。這些方法都存在著價格高、工藝復(fù)雜、膠粉降解的同時，瀝青性能也發(fā)生劣化的缺點。
(4)將較高含量膠粉加入到瀝青中，經(jīng)高速剪切和高溫混合制備高濃度橡膠改性瀝青，可得到降解的貯存穩(wěn)定的橡膠改性瀝青(專利wo9414896，wo9728220)。這一方法簡便有效，解決了膠粉降解和分散問題，但專利只是對橡膠改性瀝青的制備和穩(wěn)定性進(jìn)行了研究，而對改性瀝青的使用性能并未進(jìn)一步研究。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供了一種改性瀝青及其制備方法。制備的改性瀝青具有貯存穩(wěn)定、性能優(yōu)良，而且制備工藝簡單，價格低廉。
試驗依據(jù)《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》JTJ052-2000 《瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》JTG F40-2004 加工工藝如下 (1)所有改性瀝青加工均采用剪切機(jī)加工，加工溫度范圍為160-195℃。
(2)待基質(zhì)瀝青溫度達(dá)到加工溫度后，將稱量好的膠粉、添加劑按一定比例陸續(xù)倒入瀝青器皿中。
(3)選取合適的剪切速度進(jìn)行加工30-50min，攪拌至不沉淀、不離析、顏色均勻為止，采用涂紙法判斷剪切是否均勻。
(4)剪切均勻后放入160℃烘箱內(nèi)養(yǎng)護(hù)30-60min后進(jìn)行表觀觀察和指標(biāo)檢測。
改性材料選擇目前常用的橡膠粉作為主要的材料，添加劑采用硫穩(wěn)定劑和橡膠油。
橡膠粉主要是廢棄輪胎生產(chǎn)的，輪胎包括轎車、公共汽車、農(nóng)用車、載重卡車等車輛輪胎。
橡膠粉為常溫法、常溫濕法或常溫助劑法、低溫冷凍法生產(chǎn)的及活化膠粉，尺寸為20～100目。
本發(fā)明建立在試驗基礎(chǔ)上，主要配比設(shè)計見下表。
表1 無外加劑配合比試驗

表2 添加SBR配比試驗
表3 添加外加劑配比試驗

權(quán)利要求
1.復(fù)合橡膠改性瀝青制備方法其特征在于該制備方法簡單方便。
2.根究權(quán)利要求1其制備步驟是
(1)將基質(zhì)瀝青加工均勻，加工溫度范圍為160-195℃。
(2)待基質(zhì)瀝青溫度達(dá)到加工溫度后，將稱量好的膠粉(含量10-60％)、添加劑(含量0-20％)按比例陸續(xù)倒入瀝青器皿中。
(3)選取合適的剪切速度進(jìn)行加工30-50min，攪拌至不沉淀、不離析、顏色均勻為止，采用涂紙法判斷剪切是否均勻。
(4)剪切均勻后放入160℃烘箱內(nèi)養(yǎng)護(hù)30-60min后進(jìn)行表觀觀察和指標(biāo)檢測。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合橡膠改性瀝青的制備方法，其特征在于，將基質(zhì)瀝青加熱到160-195℃熔化，用瀝青稀釋至膠粉濃度為1～25％，同時加入1～10％的添加劑，在溫度160～195℃下，攪拌0.5～3小時后，到復(fù)合橡膠改性瀝青。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合橡膠改性瀝青的制備方法，其特征在于，膠粉為常溫法、常溫濕法或常溫助劑法、低溫冷凍法或常溫助劑法生產(chǎn)的及活化膠粉，尺寸為20～100目。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合橡膠改性瀝青的制備方法，其特征在于，添加劑為硫穩(wěn)定劑和橡膠油，加入量為0～20％。
全文摘要
復(fù)合橡膠改性瀝青制備方法屬于瀝青改性技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明制備工藝簡單方便，采用橡膠粉添加相容劑，膠粉含量＞20％。首先將基質(zhì)瀝青加工均勻，加工溫度范圍為160-195℃。待基質(zhì)瀝青溫度達(dá)到加工溫度后，將稱量好的膠粉、添加劑按一定比例陸續(xù)倒入瀝青器皿中。選取合適的剪切速度進(jìn)行加工30-50min，攪拌至不沉淀、不離析、顏色均勻為止，采用涂紙法判斷剪切是否均勻。剪切均勻后放入160℃烘箱內(nèi)養(yǎng)護(hù)30-60min后進(jìn)行表觀觀察和指標(biāo)檢測。制備的改性瀝青性能超過交通部頒發(fā)的《公路改性瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》，改性瀝青技術(shù)指標(biāo)達(dá)到SBS類C級水平且產(chǎn)品價格低廉，制備工藝簡單，有利于推廣使用。
文檔編號C08J3/20GK101445611SQ200810182750
公開日2009年6月3日 申請日期2008年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月5日
發(fā)明者白洪嶺, 靜 韋, 彭志強(qiáng) 申請人:北京新橋技術(shù)發(fā)展有限公司