一种胶粉颗粒、橡胶沥青及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种胶粉颗粒，包括按质量百分含量计的下列组分：橡胶粉：0.5％LLDPE改性剂、1％～1.5％活化剂、0.5％～1％软化剂、0.1％～0.5％稳定剂；制备方法包括：用第一台异向双螺杆挤出机对橡胶粉进行活化渗透和初步降解脱硫处理，将一定质量的橡胶粉、活化剂和软化剂投置拌和机内搅拌；将脱硫胶粉投置密闭保温计量装置输送至第二台异向双螺杆挤出机内，加入LLDPE改性剂以及稳定剂混合输送至第二台异向双螺杆挤出机第一段螺杆腔内，通过高速高温设定参数进行二次深度降解脱硫工艺，生产的胶粉放置在室内冷却静止至常温，冷却后的胶粉通过一台单螺杆后挤出成型状较好的颗粒，形成胶粉颗粒；橡胶沥青，包括基质沥青70％～80％，胶粉颗粒20％～30％；本发明专利技术将胶粉颗粒深度降解，使橡胶沥青布氏黏度降低，橡胶沥青粘聚力增强，提升了施工和易性和黏弹特性；本发明专利技术还可提高胶粉应用掺量，使得橡胶粒掺量达到28％

【技术实现步骤摘要】
一种胶粉颗粒、橡胶沥青及其制备方法


[0001]本专利技术属于道路建筑材料
，具体涉及一种胶粉颗粒、橡胶沥青及其制备方法。

技术介绍

[0002]传统湿法工艺制备的橡胶沥青，由于胶粉颗粒未进行活化处理，分子量过大使得其难以溶于基质沥青当中，使得工程应用当中加热持续时间较长、施工黏度大、流动性差、分散不理想、难以压实及储存稳定性差、易离析等工程技术难点，严重影响到橡胶沥青高弹、高自愈合性能和抗老化性能等技术优势，制约橡胶沥青的工厂化推广应用；采用脱硫降解造粒等加工工艺可以有效改善胶粉颗粒二次复合改性和解交联等作用，形成干法橡胶沥青颗粒，形成性能稳定且高消耗胶粉掺量的干法胶粉。
[0003]如公开号为CN210759149U的技术公开一种具有温控装置的双螺杆挤出机，温控系统包括冷却循环系统和温控装置；该双螺杆挤出机通过温控装置、刘亮控制阀和指针式温度计的设置，利于冷水的降温作用和加热层的加热作用，料筒温度得到有效控制，易于提高双螺杆挤出机挤出的高粘沥青添加剂质量；通过控制通孔和缓流波纹的设置，可以起到减小冷却水流速效果；通过流量控制阀设置，可以实现适应不同升降温速度的效果，采用该专利装置可以实现改性剂造粒加工工艺，并根据需要对设备参数进行调整。
[0004]如公开号为CN108638476A专利技术专利公开了一种采用低剪切的双阶同向双螺杆挤出机连续制备高性能塑化胶粉的方法，其特征是将胶粉、活化剂和改性剂混合一并输送至第一阶同向双螺杆挤出机，加热器及导热油对筒壁和螺杆进行加热处理，在热化学作用下断开S
‑
S交联键，后将塑化胶粉输送至第二阶同向双螺杆挤出机当中，再通过筒壁和螺杆芯轴30℃以内冷却水循环作用将橡胶粉降温至70℃以内；该方案在同向双螺杆的低剪切工艺下避免胶粉主链的破坏，并防止胶粉对螺杆黏连及碳化，整个生产造粒过程密闭、安全、连续、环保，生产出高性能低黏度的塑化胶粉；该方案未对所制备的塑化胶粉颗粒在沥青中的改性效果及流变特性进行评价，其性能效果未知。
[0005]如公开号为CN114058097A的专利技术专利公开了一种采用单螺杆挤出机制备高性能解交联橡胶沥青的方法，该专利技术采用单螺杆挤出机对橡胶粉进行初步解交联处理，在260℃
‑
300℃下密闭隔氧通过第一段螺杆，一定时间后(10min以内)通过第二段冷却螺杆(7min以内)，确保橡胶粉出料温度在50℃
‑
60℃。再采用密炼机对单螺杆挤出机生产出来的橡胶粉二次解交联，并加入相应掺量的SBS改性剂和聚烯烃改性剂，对胶粉材料进行复合改性及二次深度降解，确保出料温度为130℃
‑
140℃。最后，再将二次降解的橡胶粉通过单螺杆挤出机进行挤出造粒，形成深度降解复合改性橡胶粒；该方案未提及所制备的橡胶沥青复合改性剂采用热塑性树脂PE材料，而是采用SBS和聚烯烃改性剂进行复合改性，也未涉及橡胶粒在沥青中的改性效果及流变特性，其性能效果未知。
[0006]如公开号为CN114479496A的专利技术专利公开了一种脱硫橡胶改性力气的制备方法是将橡胶粉及硬脂酸稀土盐、活化剂、重油和硬脂酸等改性剂混合物通过锥形双螺杆挤出
机熔融挤出切粒，形成脱硫橡胶粉。该专利对所生产的脱硫胶粉制备橡胶沥青，并对其进行高温动态剪切流变测试，系统评价硬脂酸稀土盐对废旧胶粉的脱硫、橡胶弹性、高温稳定性和抗氧化性能等改善效果；该方案所涉及的脱硫再生胶未涉及橡胶粉在沥青中改性效果及流变特性，其性能效果未知。
[0007]如公开号为CN107936331A的专利技术专利公开了一种多阶螺杆连续脱硫制备再生橡胶的方法对再生剂进行渗透和废旧胶粉初步脱硫、脱硫工序和精炼工序联动完成，分别对废胶粉和软化剂通过异向双螺杆挤出机进行初步软化和脱硫作用，再连续冷却输送至第二台多螺杆挤出机内，通过控制多螺杆挤出机机筒和芯轴温度进入第三台多螺杆挤出机内在低温下通过剪切作用改善脱硫加工性能形成安全、简单、连续的脱硫再生胶。
[0008]如公开号为CN110154359A的专利技术专利公开了一种采用同向双螺杆基础精炼和细化再生胶的方法利用同向双螺杆挤出机具有强大拉伸、混合和输送作用对40℃
‑
50℃脱硫胶粉在5℃
‑
15℃循环冷却水作用下，使得脱硫胶粉在低温环境下进行剪切拉伸等精炼过程，在冷却水循环作用下使得脱硫胶粉在挤出机内连续精炼3min后在40℃内从出口挤出颗粒状再生胶；该专利技术改变双螺杆之间间隙和螺杆与机筒间隙，优化物料的挤出流道；该方案未提及所制备的橡胶沥青复合改性剂采用热塑性树脂PE材料，也未涉及橡胶粒在沥青中的改性效果及流变特性，其性能效果未知。
[0009]如公开号为CN114539794A的专利技术专利公开了一种高导热橡胶复合改性沥青及其制备方法采用双螺杆挤出机对破碎后的废旧轮胎进行脱硫，通过螺杆转动剪切作用对橡胶粉进行机械脱硫，剪切摩擦过程产生的高温热量加快脱硫剂与橡胶粉的化学反应，设置螺杆机器内温度为280℃，螺杆转速为48r/min,选用线性低密度聚乙烯LLDPE、稳定剂、导热填料制备高导热橡胶复合改性沥青，有效解决橡胶改性沥青现场加热困难，减少加热能耗，一定程度上节约橡胶沥青碳排放量，该方法未涉及高导热橡胶复合改性沥青改性效果及流变特性评价，其性能效果未知。
[0010]当前，废旧轮胎胶粉的预处理工艺多样导致所生产的产品性能差异较大，活化预处理降解胶粉最优工艺得不到明确，且市面上出现的干法橡胶沥青产品良莠不齐，工程应用场景不明朗，导致部分工程需求高弹性高模量橡胶沥青在选择产品方面出现劣质产品现象，使得高性能橡胶沥青产品得不到有效发挥，橡胶沥青产品推广得不到有力保障；对于长距离运输过程中，传统湿法橡胶沥青加工工艺存在加热时间长、离析现象明显、储存稳定性差等缺点，而对废旧轮胎胶粉活化预处理，并根据工程应用部位进行性能改善等，再通过造粒等干法加工工艺，可有效解决长距离运输和长时间储存等工程应用技术难题，此类橡胶沥青产品具有广阔的应用市场；因此针对高弹干法橡胶沥青造粒制备工艺及其性能评价进行研究，具有一定的工程应用参考价值。

技术实现思路

[0011]本专利技术的目的在于提供一种胶粉颗粒、橡胶沥青及其制备方法，旨在解决现有技术中湿法橡胶沥青加工工艺存在加热时间长、离析现象明显、储存稳定性差等缺点，以及长距离运输和长时间储存的问题。
[0012]为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术通过以下技术方案实现：
[0013]本专利技术提供了一种胶粉颗粒，包括按质量百分含量计的下列组分：
[0014]97％～97.9％的橡胶粉,0.5％LLDPE的改性剂，1％～1.5％的活化剂，0.5％～1％的软化剂，0.1％～0.5％的稳定剂。
[0015]作为本专利技术的进一步改进，所述的活化剂为环烷基橡胶油、芳香基橡胶油中的至少一种。
[0016]作为本专利技术的进一步改进，所述的软化剂为煤焦油、石蜡油、松香中的至少一种。
[0017]作为本专利技术的进一步改进，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种胶粉颗粒，其特征在于，包括按质量百分含量计的下列组分：97％～97.9％的橡胶粉，0.5％的LLDPE改性剂，1％～1.5％的活化剂，0.5％～1％的软化剂，0.1％～0.5％的稳定剂。2.如权利要求1所述的胶粉颗粒，其特征在于，所述的活化剂为环烷基橡胶油、芳香基橡胶油中的至少一种。3.如权利要求1所述的胶粉颗粒，其特征在于，所述的软化剂为煤焦油、石蜡油、松香中的至少一种。4.如权利要求1所述的胶粉颗粒，其特征在于，所述的稳定剂采用硫磺、硫酸盐和铬基络合物中的至少一种。5.如权利要求1至4中任意一项所述的胶粉颗粒，其特征在于，所述橡胶粉的粒径为30～80目，橡胶烃含量≥48％，炭黑含量≥28％，丙酮抽出物≤14％，天然橡胶含量≥30％，灰分含量≤8％；所述橡胶粉为废旧轮胎橡胶粉。6.一种胶粉颗粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤A1：采用第一台异向双螺杆挤出机对橡胶粉进行活化渗透和初步降解脱硫处理：将橡胶粉、活化剂和软化剂投置拌和机内100～110℃以内搅拌25～30min后，进入密闭保温计量装置输送至第一台异向双螺杆挤出机第一段螺杆腔内，在150～350℃密闭空间内停留10min确保软化剂均匀渗透至胶粉内部，再通过设定的剪切速率和温度经过第一台异向双螺杆挤出机第二段螺杆腔内物理低剪切5～8min，螺杆剪切转速控制在40～60r/min，该过程控制第二段螺杆机筒和芯轴温度在80～120℃完成初次脱硫反应，所挤出的脱硫胶粉经冷却装置系统冷却至40～60℃；步骤A2：将上述冷却后的脱硫胶粉投置密闭保温计量装置输送至第二台异向双螺杆挤出机内，通过侧喂料装置加入线性低密度聚乙烯LLDPE改性剂以及稳定剂，混合输送至第二台异向双螺杆挤出机第一段螺杆腔内，通过高速高温设定参数进行二次深度降解脱硫工艺...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡松山，刘斌清，刘肖华，王浩，徐国栋，刘亮，张洪刚，韦毅，
申请(专利权)人：广西交科集团有限公司，
类型：发明
国别省市：