System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种低粘度改性橡胶沥青制造技术_技高网
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一种低粘度改性橡胶沥青制造技术

技术编号:44420144 阅读:0 留言:0更新日期:2025-02-28 18:35
本发明专利技术公开了一种低粘度改性橡胶沥青。低粘度改性橡胶沥青包括以下原料,按重量份数计,改性沥青78~85份、活化橡胶粉10~17份、苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物12~15份、软化油12~15份。将双氧水、硫酸亚铁、聚乙烯吡咯烷酮和微波辐射结合对废旧轮胎橡胶粉进行活化处理,使橡胶粉表面硫化胶解聚,改善橡胶粉与基质的粘附性、相容性,可均匀分散于沥青分子中,吸附沥青分子中的轻质成分,溶胀形成粘结结构;利用膨胀石墨、钛酸四丁酯、冰乙酸、硅油对基质沥青改性,可提高沥青的热稳定、减少烟气释放。经过以上改性反应后,最终制得的改性橡胶沥青具有粘度低、气味低、热稳定性高的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及橡胶沥青,具体为一种低粘度改性橡胶沥青。


技术介绍

1、橡胶沥青是先将废旧轮胎原质加工成为橡胶粉粒,再按一定的粗细级配比例进行组合,同时添加多种高聚合物改性剂,并在充分拌合的高温条件下(180℃以上),与基质沥青充分熔胀反应后形成的改性沥青胶结材料。橡胶沥青在高温下具有较大的弹性和弹性恢复能力,可改善路面抗变形能力和抗疲劳开裂的性能;具有较好的高低温性能,降低了沥青对温度的敏感性;具有粘度高、抗老化、抗氧化能力强等特点;防滑功能强、减少雨天行车溅水、改善视野、降低噪音,大大提高路面行车安全和舒适性;橡胶沥青因利用废弃轮胎橡胶为原料,因此其制备有利于环境保护,节约自然资源,改善人类的生存环境,故目前,橡胶沥青有较为广泛的应用。但是,现有的橡胶沥青在高温下粘度大,故增加了沥青铺洒和路面压实的难度,且其加工设备复杂、不易长时间稳定储存,不因此不利于路面的长期使用,且消耗的橡胶量较大。

2、因此低粘度橡胶沥青应运而生,低粘度沥青通过减少胶粉的使用量、采用高强度处理工艺或化学改性促使硫化胶粉在基质沥青中充分发生脱硫和解聚反应,还原成可塑状态的再生胶,从而大大降低结合料粘度;低粘度橡胶沥青还具有更好的抗发射开裂和疲劳开裂的性能,因此是一种非常受关注的铺面材料。但是橡胶沥青粘度的降低也会导致沥青结合料热稳定性能的下降,低粘度橡胶沥青高温性能低于同条件下高粘度橡胶沥青的高温性能;因此同时具有较高的热稳定性、较低的粘度是低粘度橡胶沥青的发展需要。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种低粘度改性橡胶沥青及其制备方法,以解决上述
技术介绍
中提出的问题。

2、为了解决上述技术问题,本专利技术提供如下技术方案:一种低粘度改性橡胶沥青,所述低粘度改性橡胶沥青包括以下原料,按重量份数计,改性沥青78~85份、活化橡胶粉10~17份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物12~15份、 软化油12~15份。

3、进一步的,所述改性沥青由基质沥青和改性剂制得。

4、进一步的,所述活化橡胶粉主要要由废旧轮胎橡胶粉、双氧水、硫酸亚铁、聚乙烯吡咯烷酮反应制得。

5、进一步的,所述改性剂由膨胀石墨、双氧水、硅油制得。所述膨胀石墨的膨胀容积≥400ml/g,灰分<0.2%,水分<3%,氧化性<35mg/g﹒h。

6、进一步的,所述基质沥青与改性剂的质量比为1:0.008~0.03。

7、进一步的,所述基质沥青为70#、90#、200#中的任意一种。

8、进一步的,所述废旧轮胎橡胶粉的粒径为40~80目。

9、进一步的,所述软化油为蓖麻油、芳烃油、环烷油、糠醛油、橡胶填充油中的任意一种或多种。

10、一种低粘度改性橡胶沥青的制备方法,包括以下步骤;

11、(1)制备活化橡胶粉:

12、(2)制备改性沥青:

13、(3)制备粘度改性橡胶沥青成品。

14、进一步的,一种低粘度改性橡胶沥青的制备方法,包括以下步骤;

15、(1)活化橡胶粉的制备:取废旧轮胎橡胶粉,微波照射;加入30%浓度的双氧水溶液、硫酸亚铁,反应,过滤,干燥;加入聚乙烯吡咯烷酮溶液,搅拌,升温至75~80℃,反应15~20min;微波照射,得到活化橡胶粉;

16、(2)改性沥青的制备:将钛酸四丁酯、无水乙醇、冰乙酸混合,搅拌,缓慢加入浓硫酸,高速搅拌,反应;加入膨胀石墨,升温至50-55℃,反应;升温至78-82℃,除去无水乙醇,烘干,加入硅油,搅拌,得到改性剂;

17、将基质沥青加热,温度为185~190℃条件下,搅拌,加入改性剂;高速剪切,制得改性沥青;

18、(3)制备低粘度改性橡胶沥青成品;将改性沥青、软化油混合,搅拌,发育;加入步骤(1)制得的活化橡胶粉、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物,搅拌;升温至180~190℃;高速剪切,升温至205~225℃,高速搅拌,保持恒温,发育;制得低粘度改性橡胶沥青成品。

19、本专利技术利用微波对废弃轮胎橡胶粉表面进行处理,经过微波的辐射作用,橡胶粉分子表面的交联键,硫-硫键和碳-硫键被破坏断裂;交联键断裂后,橡胶分子的三维交联网结构解聚,因此改善橡胶粉分子与基体界面亲和性、粘附性和相容性,缓解橡胶粉硫化结构团聚而增大体系粘附性的现象。但单纯的物理性微波辐射对橡胶粉的交联键破坏比较有限,不能彻底解聚橡胶粉硫化胶结构;因此本方案进一步使用双氧水溶液与微波处理后的橡胶反应,在橡胶分子表面进行羧基化反应;硫酸亚铁可作为催化剂,提高双氧水的氧化作用和氧化性能,另外硫酸亚铁在体系中形成硫酸根自由基so4-.;硫酸根自由可氧化降解抑制沥青中的有毒多环物质荧蒽,从而减少橡胶沥青的烟气释放。引入两亲高分子聚乙烯吡咯烷酮,其亲水端与橡胶粉表面相容,亲油端与沥青相容,在橡胶粉和沥青之间形成桥梁作用,因此改善橡胶粉末在沥青中的分散性和相容性。最后再使用微波活化处理,进一步强化橡胶粉活性;经以上的逐级反应制得的橡胶粉具有活性、且与基体界面相容性增强、粘附性降低。

20、膨胀石墨是一种具有较强的耐高温性能的高分子材料,加入橡胶沥青中可增强体系的热稳定性;当体系温度升高时,膨胀石墨多孔插层结构受热汽化,形成对片层的支撑力,使得膨胀石墨片层膨胀,有助于降低沥青体系的粘度;

21、膨胀石墨特有的多孔插层结构可有效吸附体系中产生的多环芳烃如蒽、菲类物质,但这种吸附为物理吸附过程,仅对多环芳烃进行转移并未消除,因此吸附效果十分有限;二氧化钛具有光催化氧化作用,将其直接加入沥青中,会发生团聚导致催化效率较低。故本方案利用膨胀石墨、钛酸四丁酯、冰乙酸、硅油经过反应制得二氧化钛改性膨胀石墨;二氧化钛改性膨胀石墨的二氧化钛在受到光照作用时,会发生光催化氧化反应,氧化消除沥青中的多环芳烃等有机物;因此大大降低橡胶沥青中多环芳烃即烟气的释放。硅油的加入可促进基质沥青消泡。

22、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物具有优异的热稳定性,与活化橡胶粉、改性沥青共同增强橡胶沥青的热稳定性;软化油作为体系的填充物,可协助降低橡胶沥青的粘度。

23、进一步的,一种低粘度改性橡胶沥青的制备方法,其特征在于:包括以下步骤;

24、(1)取废旧轮胎橡胶粉,微波照射60~100s;加入30%浓度的双氧水溶液、硫酸亚铁,双氧水溶液与废旧轮胎橡胶粉的质量比为3:1;反应2~3h,过滤,干燥;加入聚乙烯吡咯烷酮溶液,搅拌,升温至75~80℃,反应15~20min;微波照射,照射时间为25~30s;得到活化橡胶粉;

25、(2)将钛酸四丁酯、无水乙醇、冰乙酸混合,搅拌,缓慢加入浓硫酸,高速搅拌,搅拌速度为1000-1500r/min,反应40-60min;加入膨胀石墨,升温至50-55℃,反应30-40min;升温至78-82℃,除去无水乙醇,烘干,加入硅油,搅拌,得到改性剂;

26、将基质沥青加热,温度为185~1本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种低粘度改性橡胶沥青,其特征在于:包括以下原料,按重量份数计,改性沥青82份、活化橡胶粉14份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物13份、软化油13份;

【技术特征摘要】

1.一种低粘度改性橡胶沥青,其特征在于:包括以下原料,按重量份数计,改性沥青8...

【专利技术属性】
技术研发人员:请求不公布姓名
申请(专利权)人:朱海琴
类型:发明
国别省市:

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