一种橡胶沥青稳定剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种橡胶沥青稳定剂及其制备方法，其中：硬脂酰苯甲酰甲烷为15％～20％，纳米巯基乙酸镧为20％～30％，硬脂酸铈为8％～12％，水滑石粉为2％～4％，白云母粉为2％～4％，钛酸正丁酯为20％～25％，增塑剂为17.5％～20％，原料的重量份数之和为100％。水滑石粉、白云母粉和钛酸正丁酯混合制得混合物A；硬脂酸铈、硬脂酰苯甲酰甲烷和纳米巯基乙酸镧混合制得混合物B；增塑剂、混合物A与混合物B混合制得混合物C，冷却至室温，造粒成型。本发明专利技术适用于用废弃轮胎制成的橡胶沥青，克服了普通的橡胶沥青需要即产即用，不能运输和储存的这一弊端，使橡胶沥青更加有使用价值，可以有效缓解废弃轮胎造成的环境问题，具有显著的社会、经济效益。

Rubber asphalt stabilizing agent and preparation method thereof

The present invention provides a rubber asphalt stabilizer and preparation method thereof, wherein the stearoyl benzoyl methane is 15% ~ 20% nm, 20% ~ 30% of thioglycolic acid lanthanum, cerium stearate is 8% ~ 12%, 2% ~ 4% water talc, muscovite powder is 2% ~ 4%, butyl titanate as from 20% to 25%, plasticizer was 17.5% ~ 20%, the weight of raw materials and 100%. Water talc, muscovite powder and tetrabutyl titanate prepared by mixing the mixture of A; cerium stearate, stearic acid benzoyl methane and nano lanthanum thioglycolic acid prepared by mixing the mixture of B; plasticizer, a mixture of A and B mixture prepared by mixing the mixture of C, cooling to room temperature, granulation molding. The invention is suitable for rubber asphalt made from discarded tires, to overcome the common needs of producing rubber asphalt is used, this drawback can transport and storage, the rubber asphalt has more value in use, can effectively alleviate the environmental problems caused by waste tires, has significant social and economic benefits.

【技术实现步骤摘要】
一种橡胶沥青稳定剂及其制备方法
本专利技术属于道路工程领域，涉及橡胶沥青外加剂，一种橡胶沥青稳定剂及其制备方法。
技术介绍
由于我国经济飞速发展，人民生活条件得到极大改善，国内车辆数量逐年增加，致使废弃轮胎的存储量爆炸式增长，对环境造成了巨大压力，有效处理废弃轮胎成为我国的当务之急。将废弃轮胎加工成橡胶粉，按一定的粗细级配比例进行组合加入到沥青中，在一定条件下充分拌合进而制成橡胶沥青。橡胶沥青的优势有以下几点：1)可以有效的处理大量废弃轮胎，缓解环境压力，达到资源再次利用的目的。2)橡胶沥青的生产成本相对其他改性沥青的生产成本要低很多，具有经济优势；3)通过大量试验表明橡胶沥青的路用效果和其他改性沥青相差无几，同时会有降低路面噪音的作用。但是，橡胶沥青作用在道路工程上还有一些不足之处需要来克服，其中最显著的不足就是橡胶沥青的存储稳定性较差与高温粘度过高。首先，由于胶粉聚合物相比于沥青基质有较大的密度，在高温静置储存的时候会发生沉降分离，上下层的性能差距过大，导致普通的橡胶沥青需要即产即用，不能运输和储存。再者，由于较多的胶粉掺入，导致橡胶沥青的高温粘度很高，给施工带来很大困难。改善橡胶沥青的储存稳定性与降低橡胶沥青的高温粘度已然成为橡胶沥青研究的热点和前沿。之前有一些研究都主要集中在胶粉与沥青基质的改善上：采用高速剪切、混炼挤出或者用微波照射等一些物理改性方法来完成对废弃橡胶粉的脱硫与降解。但是生产效率低，不适合大规模生产。德国最先提出向橡胶沥青内加入VESTENAMER(TOR)增强胶粉与沥青的界面结合，改善沥青与胶粉的相容性，这表明通过添加外加剂实现解决橡胶沥青的储存稳定性与高温粘度问题是可行的。由于现在TOR产品价格十分高昂，因此研究出一种性能好、性价比高的橡胶沥青稳定剂是非常具有现实意义。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于，提供一种橡胶沥青稳定剂及其制备方法，该稳定剂能够降低沥青高温粘度，提高其储存稳定性。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案予以实现：一种橡胶沥青稳定剂，包括以下原料制成：硬脂酰苯甲酰甲烷、纳米巯基乙酸镧、硬脂酸铈、水滑石粉、白云母粉、钛酸正丁酯和增塑剂。本专利技术还具有如下区别技术特征：具体的，以重量份数计，由以下原料制成：硬脂酰苯甲酰甲烷为15％～20％，纳米巯基乙酸镧为20％～30％，硬脂酸铈为8％～12％，水滑石粉为2％～4％，白云母粉为2％～4％，钛酸正丁酯为20％～25％，增塑剂为17.5％～20％，原料的重量份数之和为100％。优选的，以重量份数计，由以下原料制成：硬脂酰苯甲酰甲烷为20％，纳米巯基乙酸镧为20％，硬脂酸铈为12％，水滑石粉为4％，白云母粉为4％，钛酸正丁酯为20％，增塑剂为20％。优选的，以重量份数计，由以下原料制成：硬脂酰苯甲酰甲烷为15％，纳米巯基乙酸镧为30％，硬脂酸铈为8％，水滑石粉为2％，白云母粉为2％，钛酸正丁酯为23％，增塑剂为20％。优选的，以重量份数计，由以下原料制成：硬脂酰苯甲酰甲烷为17.5％，纳米巯基乙酸镧为25％，硬脂酸铈为10％，水滑石粉为2.5％，白云母粉为2.5％，钛酸正丁酯为25％，增塑剂为17.5％。进一步的，所述的增塑剂为磷酸三甲苯酯和硬脂酸锌的混合物。优选的，所述的增塑剂中，以重量份数计，由以下原料混合组成：磷酸三甲苯酯为25％～35％，硬脂酸锌占65％～75％，原料的重量份数之和为100％。更优选的，所述的增塑剂中，以重量份数计，由以下原料混合组成：磷酸三甲苯酯为30％，硬脂酸锌占70％。如上所述的橡胶沥青稳定剂的制备方法，该方法按照以下步骤进行：步骤一，将水滑石粉和白云母粉混合，加热至300℃，再将加热后的水滑石粉和白云母粉混合物与钛酸正丁酯一同加入到预热至160℃的第一加热反应釜中搅拌反应，在整个反应过程中，使搅拌速度保持在150r/min，搅拌10min得到均匀的混合物A；步骤二，再将硬脂酸铈、硬脂酰苯甲酰甲烷和纳米巯基乙酸镧加入到预热至160℃的第二加热反应釜中，在常压150r/min的条件下搅拌10min得到均匀的混合物B；步骤三，将增塑剂加入到预热至160℃的第三加热反应釜中，将得到的混合物A与混合物B先后加入到第三加热反应釜中，在常压150r/min的条件下搅拌5min得到均匀的混合物C；步骤四，将得到的均匀已稳定的混合物C冷却至室温，制成粒径为5mm的颗粒状物体，即为橡胶沥青稳定剂。本专利技术与现有技术相比，具有如下技术效果：(Ⅰ)本专利技术加入硬脂酰苯甲酰甲烷可催化活泼亚甲基迅速置换橡胶大分子中的硫，使硫键断开，同时加入的水滑石粉、白云母粉，高温条件下会产生部分氧负离子，促进橡胶粉的脱硫与解聚，使得更多的单分子的硫进入沥青中；由于胶粉脱硫解聚反应是一个可逆反应，高温下胶粉中的硫键的断开和重组是同时进行的，因此在高温存储过程中，橡胶沥青的性能不稳定。本专利技术加入的纳米巯基乙酸镧可以捕捉在沥青中游离的单分子硫，与其反应形成配位键；硬脂酸铈也可以在高温条件下和在沥青中活化的硫发生反应，这两种材料相互配合，阻止了橡胶分子间硫键的重组，维持不同橡胶分子共同作用的交联断裂，导致橡胶分子量下降。本专利技术加入的增塑剂与橡胶有很好的相容性，能促进分子量变小的橡胶颗粒溶于基质沥青，有效改善橡胶沥青储存稳定性，这几种材料相辅相成，具有良好的协同作用。(Ⅱ)本专利技术由于脱硫造成维持不同橡胶分子共同作用的交联断裂，最终导致橡胶颗粒崩解；降解导致橡胶分子链断裂，橡胶分子量下降，这两个过程都将导致改性沥青高温粘度的下降，而且本专利技术加入的增塑剂对橡胶沥青整体起稀释和软化作用，两种反应协同作用，有效的使橡胶沥青高温粘度下降。(Ⅲ)本专利技术适用于用废弃轮胎制成的橡胶沥青，克服了普通的橡胶沥青需要即产即用，不能运输和储存的这一弊端，使橡胶沥青更加有使用价值，可以有效缓解废弃轮胎造成的环境问题，具有显著的社会、经济效益。以下结合实施例对本专利技术的具体内容作进一步详细解释说明。具体实施方式遵从上述技术方案，本申请的原料之间的协同作用机理为：水滑石粉、白云母粉、钛酸正丁酯、硬脂酸铈、硬脂酰苯甲酰甲烷、纳米巯基乙酸镧、增塑剂这几种材料互相发生协同作用，提高稳定剂作用效果。水滑石粉、白云母粉作为常用的矿物填充料与沥青作用形成“结构沥青”提高橡胶沥青的热稳定性，并在一定条件下，产生氧负离子，加快橡胶大分子链的脱硫与解聚，硫键断开，单分子的硫进入沥青中；硬脂酸铈、硬脂酰苯甲酰甲烷、纳米巯基乙酸镧三种材料通过捕捉单分子硫抑制脱硫解聚的逆反应，阻止胶粉中硫键的重组，使得胶粉颗粒分子量变小，进而溶解于沥青中；增塑剂加快分子量变小的橡胶颗粒溶解于沥青，而且对橡胶沥青整体起稀释和软化作用；钛酸正丁酯的作用为改善水滑石粉、白云母粉与沥青基质的亲和性和结合力，从而产生防沉的效果，提高粘结强度。本申请达到了改善橡胶沥青的储存稳定性与降低橡胶沥青高温粘度的功效，实现了废旧轮胎的妥善利用，经济环保，具有重要的现实意义和工程应用价值。下述实施例和对比例中各个原料的规格为：硬脂酰苯甲酰甲烷为淡白色粉末，分子式是C26H42O2，分子量为386.6105，熔点为56℃，比重为0.20～0.35。纳米巯基乙酸镧为白色粉末，含硫有机化合物，粒径大小为50～本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种橡胶沥青稳定剂，其特征在于，包括以下原料制成：硬脂酰苯甲酰甲烷、纳米巯基乙酸镧、硬脂酸铈、水滑石粉、白云母粉、钛酸正丁酯和增塑剂。

【技术特征摘要】
1.一种橡胶沥青稳定剂，其特征在于，包括以下原料制成：硬脂酰苯甲酰甲烷、纳米巯基乙酸镧、硬脂酸铈、水滑石粉、白云母粉、钛酸正丁酯和增塑剂。2.如权利要求1所述的橡胶沥青稳定剂，其特征在于，以重量份数计，由以下原料制成：硬脂酰苯甲酰甲烷为15％～20％，纳米巯基乙酸镧为20％～30％，硬脂酸铈为8％～12％，水滑石粉为2％～4％，白云母粉为2％～4％，钛酸正丁酯为20％～25％，增塑剂为17.5％～20％，原料的重量份数之和为100％。3.如权利要求2所述的橡胶沥青稳定剂，其特征在于，以重量份数计，由以下原料制成：硬脂酰苯甲酰甲烷为20％，纳米巯基乙酸镧为20％，硬脂酸铈为12％，水滑石粉为4％，白云母粉为4％，钛酸正丁酯为20％，增塑剂为20％。4.如权利要求2所述的橡胶沥青稳定剂，其特征在于，以重量份数计，由以下原料制成：硬脂酰苯甲酰甲烷为15％，纳米巯基乙酸镧为30％，硬脂酸铈为8％，水滑石粉为2％，白云母粉为2％，钛酸正丁酯为23％，增塑剂为20％。5.如权利要求2所述的橡胶沥青稳定剂，其特征在于，以重量份数计，由以下原料制成：硬脂酰苯甲酰甲烷为17.5％，纳米巯基乙酸镧为25％，硬脂酸铈为10％，水滑石粉为2.5％，白云母粉为2.5％，钛酸正丁酯为25％，增塑剂为17.5％。6.如权利要求1所述的橡胶沥青稳定剂，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：何锐，刘斌清，杨哲，黄鑫，陈华鑫，牛冬瑜，仵江涛，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61