[发明专利]废旧轮胎橡胶块制备橡胶沥青的方法

说明书

技术领域

本发明属于沥青材料技术领域，具体涉及一种用废旧轮胎橡胶块生产橡胶沥青的方法。

背景技术

随着汽车工业的发展，废旧轮胎的产生量越来越大。据世界环境卫生组织统计，目前全世界废旧轮胎累积存量已达30亿条，并以每年约10亿条的速度增长。废旧轮胎在自然条件下很难降解，长期露天堆放，不仅占用大量土地，而且容易滋生蚊虫传播疾病和引发火灾。废旧轮胎造成的“黑色污染”已是一个非常严峻的问题。另一方面，废旧轮胎作为一种可再生资源又被称作“黑色金矿”。

国内外废旧轮胎的回收工艺技术主要有原形改制、热裂解、轮胎翻新、燃烧等方法。原形改制法可将废旧轮胎直接利用，但利用量有限；热裂解法可以制备燃料油、炭黑等，但技术复杂，成本高，容易造成二次污染；轮胎翻新法耗能少、无污染，但投资大，技术要求高；燃烧法虽然简单，但释放有害气体，二次污染严重。这些方法在一定程度上回收利用了一部分的废旧轮胎，但处理的废胎数量有限，随着汽车工业的快速发展，逐渐赶不上废旧轮胎产生的数量，因此，需要寻找更有效的、大量的利用废旧轮胎的途径。

将废旧轮胎制备成胶粉，再将胶粉应用于生产道路粘结料——橡胶沥青是现在一种有效的再利用方法，废旧轮胎中的天然橡胶、合成橡胶以及各种添加剂，如硫、炭黑、氧化硅等化学成分对改善橡胶沥青和橡胶沥青混凝土的性能都有一定的作用。目前，橡胶沥青被广泛应用在道路工程建设的层间处理、沥青混凝土及裂缝填缝料等。用橡胶粉沥青铺设的路面比普通沥青路面更耐用，产生的裂纹少，耐候性更好，遇严寒天气也不易结冰。胶粉是橡胶沥青的主要改性成分，其制备方法是把废旧轮胎先切成条，再切成块，进一步磨细为胶粉。在这个过程中，硫化橡胶的内部交联非常密实，内聚力很大，再加上橡胶的弹性极好，很多的能量消耗在克服橡胶的弹性上，整个过程是一个纯粹的依靠机械能的物理过程，也是一个能耗很高的过程。将制备的胶粉加入到沥青中，胶粉吸收沥青中的轻质组分而溶胀。然而沥青中的轻质组分有限，因而胶粉的溶胀过程较慢，程度很小。同时，橡胶沥青是一个不稳定体系，在一定温度下，随着时间的延长，胶粉发生不同程度的脱硫塑化，使橡胶沥青的性能指标不稳定。橡胶沥青在实际施工中又很难在其性能最优良的时间段内用完，从而影响道路施工和工程质量。因此，胶粉生产过程的高能耗和橡胶沥青的质量不稳定等问题，成为影响施工成本和质量的主要因素。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服上述橡胶沥青制备方法的缺点，提供一种生产成本低、能耗低、无污染、产品储存稳定性高的用废旧轮胎橡胶块制备橡胶沥青的方法。

解决上述技术问题所采用的技术方案是：将长×宽×高为5～10cm×3～6cm×2～4cm的废旧轮胎橡胶块加入到碳氢介质中，废旧轮胎橡胶块与碳氢介质的质量比为1∶1.5～4，加入废旧轮胎橡胶块质量1.0％～3.0％的助剂，225～300℃反应1～8小时，搅拌均匀并分离钢丝，制备成橡胶沥青。

上述碳氢介质的主要成分为沥青，辅助成分为芳烃油、松焦油、妥尔油、煤焦油中的任意一种或者任意两种按质量比为1∶1的混合物，主要成分与辅助成分的质量比为6～10∶1；助剂是橡胶催化再生还原剂PTC-R或橡胶再生活化剂450，橡胶催化再生还原剂PTC-R由河北瑞威科技有限公司销售，橡胶再生活化剂450由河南焦作市温县汇诚助剂厂销售。

本发明优选将废旧轮胎橡胶块加入到碳氢介质中，废旧轮胎橡胶块与碳氢介质的质量比为1∶3，加入废旧轮胎橡胶块质量2.0％的助剂，260℃反应2小时，搅拌均匀并分离钢丝，制备成橡胶沥青；所述碳氢介质的主要成分是沥青，辅助成分是芳烃油，沥青与芳烃油的质量比为8∶1；所述助剂是橡胶催化再生还原剂PTC-R。

本发明也可优选将废旧轮胎橡胶块加入到碳氢介质中，废旧轮胎橡胶块与碳氢介质的质量比为1∶4，加入废旧轮胎橡胶块质量1.5％的助剂，240℃反应4小时，搅拌均匀并分离钢丝，制备成橡胶沥青；优选碳氢介质的主要成分是沥青，辅助成分是松焦油与妥尔油质量比为1∶1的混合物，主要成分与辅助成分的质量比为7∶1；优选助剂是橡胶活化剂450。

本发明还可优选将废旧轮胎橡胶块加入到碳氢介质中，废旧轮胎橡胶块与碳氢介质的质量比为1∶3，加入废旧轮胎橡胶块质量3.0％的助剂，230℃反应4小时，搅拌均匀并分离钢丝，制备成橡胶沥青；优选碳氢介质的主要成分是沥青，辅助成分是妥尔油，沥青与妥尔油的质量比为8∶1；优选助剂是橡胶活化剂450。