[发明专利]一种高浓度改性胶粉及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高浓度改性胶粉及其制备方法，以其用于公路建设。

背景技术

汽车工业和交通运输业已经逐渐成为我国的支柱产业，因此也产生了大量废旧轮胎。轮胎中的橡胶材料内部的复杂的立体网状结构，并且添加了大量的填料和软化油等物质，这些都极大限制了其回收利用，而使用废轮胎来生产胶粉是人们公认的十分合理有效的途径之一。我国高速公路铺设速度稳居世界第一，总里程也跃居世界第二，公路行业的快速发展极大的促进了路面材料的发展，人们对沥青混凝土性能的要求也越来越高。废橡胶粉改性沥青技术因其在环保和对沥青高低温性能的提高上的双重优势，已逐步成为一种理想的路面材料。

废胶粉改性沥青具有环保、经济等优点是显而易见的，但是当前废胶粉改性沥青技术的废橡胶粉添加量为15％～25％左右，对胶粉的消耗量并不是十分巨大。由于胶粉的三维网络结构，在湿法工艺中为保证其在沥青中的充分溶胀，往往需要较长的加工时间，因此，给实际的生产也带来了不便。而对干法工艺，未能充分的溶胀给胶粉沥青的性能也带来了不利的影响。因此，开发一种填充量大，可提高生产效率，并且路用性能优异的道路改性沥青用胶粉具有重大的社会意义和行业价值。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种高浓度改性胶粉及其制备方法。

一种高浓度改性胶粉，其特征在于所述改性胶粉由填充阻隔剂和胶粉组成，所述填充阻隔剂为亚麻油酸、脂肪酸、环烷油、白矿油、硅油、油酸、废机油、废塑料裂解油、成品脱质沥青中的一种或几种。

所述填充阻隔剂和胶粉的质量比为100∶50～110。

所述填充阻隔剂和胶粉的质量比为100∶70～100。

所述胶粉为废轮胎制得的橡胶粉，粒径为20～120目。

上述改性胶粉的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

首先将部分调和好的所述填充阻隔剂喷洒至胶粉上，通过高速搅拌进行预混，搅拌后风冷，放置40-60小时得到预溶胀胶粉；而后使用双辊开炼机将预混得到的预溶胀胶粉与剩余填充阻隔剂进行剪切共混，充分溶胀后使用高速搅拌将其搅拌至分散，并室温下放置40-60h充分发育，制得所述改性胶粉。

所述填充阻隔剂喷洒时加热至50℃～60℃，填充阻隔剂与废胶粉的搅拌温度为50℃～70℃，风冷后温度为30℃～40℃，风冷后放置48h，分散后室温放置48小时。

所述高速搅拌的速度为800～1500r/min，时间为5～30min。

所述双辊开炼机的参数设置为，辊间距为0.2mm，温度为40℃，转速比为1.15。

所述混炼后胶粉的搅拌速度为600r/min，时间3～10min。

本发明提供一种高浓度改性胶粉，其中改性胶粉的组成为废胶粉100份，填充阻隔剂51～110份，以70～100份为优选。所述废胶粉为废轮胎制得的橡胶粉，粒径为20～120目，以40-80目为优选。技术指标符合《硫化橡胶粉GB/T 19208-2008》；填充阻隔剂为亚麻油酸、脂肪酸、环烷油、白矿油、硅油、油酸、废机油、废塑料裂解油、成品脱质沥青中的一种或多种。

通过将一定比例的沥青轻质组分及轻质组分类似物按照设定比例，采取2步法的工艺，均匀涂覆于胶粉表面，并让其向胶粉内部扩散，达到胶粉充分预溶胀的目的。同时，通过轻质组分及轻质组分类似物的填充，可以很好的保持胶粉的弹性、降低胶粉的密度并软化胶粉表面。这样制得的改性胶粉可以提高废胶粉与沥青之间的相容性，使胶粉可快速稳定的分散于沥青之中，提高胶粉沥青的储存稳定性。胶粉的预溶胀会使其对沥青中相关组分的吸收大幅降低，从而保证改性沥青黏度适中，并提高胶粉改性沥青的低温性能。

通过补强剂的添加，可进一步提高改性沥青的高温性能，制得性能优异的高浓度胶粉改性沥青。

与现有技术相比，本发明创新点如下：

(1)优选沥青轻质组分及轻质组分类似物，按照沥青溶胀过程中对两种轻质组分吸收的比例不同为依据，进行填充阻隔剂的调配，对胶粉进行预溶胀处理。

(2)通过填充阻隔剂对胶粉的预溶胀，减少了胶粉加入沥青中后对沥青中轻质组分的吸收，从而降低了胶粉沥青的黏度，从而可大幅提高胶粉在沥青中的添加使用量。实际胶粉掺量达到50份以上。

(3)通过填充阻隔剂对胶粉的预溶胀，降低了胶粉的密度，软化了胶粉表面硬度，提高了胶粉与沥青的相容性，大幅改善了胶粉改性沥青的抗离析性能。