[发明专利]一种辐照废胎胶粉改性沥青及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种辐照废胎胶粉改性沥青及其制备方法，属于沥青改性技术领域。

背景技术

我国是世界上最大的橡胶消费国，同时也是废橡胶产量最大的国家，造成严重的资源浪费和“黑色污染”。我国废橡胶利用主要以轮胎翻新为主，其中再生橡胶居世界第一，但再生胶的生产工艺能耗高、污染大，近年来为国际环保机构所批评，也是我国限制的行业。

废胎胶粉是废旧轮胎（包括斜交轮胎、子午线轮胎、力车胎，力车胎是指自行车内外胎、手推车内外胎、摩托车内外胎、多用途车胎等。）等废旧胶料经过粉碎、加热、机械处理等物理化学过程，使其从弹性状态变成具有塑性和弹性的、能够再硫化的再生橡胶粉料。我国轮胎翻修与循环利用协会根据废旧轮胎生产情况，将其分为三类：粗胶粉0.425mm（40目以上）；细胶粉0.425-0.180mm（40-80目）；微细胶粉0.180-0.075mm（80-200目），它们的主要化学成分是天然橡胶和合成橡胶，另外还有硫、硫磺、炭黑、氧化剂、氧化铁等添加剂。以上这些成分都是沥青的良好改性剂，能够改善沥青高低温性能、抗老化性能、抗疲劳性能、延长使用寿命等；用于道路可增加与基料的粘结性，提高防滑耐磨性，延长使用寿命；用于建筑行业，如防水卷材、防水油膏可降低成本，获得较高的产品利润。因此，废胎胶粉改性沥青混合料研究在改良技术、提高经济效益、环境保护方面都有重大意义。

废胎胶粉改性沥青的技术难点在于：废胎胶粉与基质沥青形成的体系属于热力学不稳定体系，而实际应用中，要求废胎胶粉均匀分散在沥青中，形成热力学稳定体系，发挥废胎胶粉对沥青的改性作用，得到性能优良的改性沥青制品。现实中，由于分子量和化学结构存在差异，废胎胶粉与沥青相容性较差，容易离析、分层，影响沥青的性能及实际使用。沥青与废胎胶粉要实现相容，胶粉分布在沥青中的理想状态是细分布而不是完全溶化，即处于微观不溶而宏观均匀状态，这时，废胎胶粉粒子细而均匀的分布在沥青中，随着相容性增加，改性沥青温度敏感性变好，耐热性能增强；此外，相容性好也是改善沥青低温性能的先决条件，相容性好的体系废胎胶粉发生溶胀和局部溶解，形成连续的网状结构。

废胎胶粉-沥青体系的稳定性主要与沥青来源、废胎胶粉成分及粒径大小、比表面积大小、表面活性基团含量、加工处理温度、时间、搅拌/剪切强度等有很大关系。现有技术在相关方面进行过许多有益研究，在加工处理方面，多采用大型、专门仪器设备，适用于大规模生产，但价格昂贵，能耗高；在废胎胶粉处理方面，多采用增加废胎胶粉目数或化学方法，增加胶粉目数需要专用大型设备，产能大，但仪器价格昂贵，能耗高，污染大；化学方法需要使用大量化学品、升温、机械力的作用，造成成本增加，有毒有害物污染。

发明内容

针对市场需求及客观存在的废胎胶粉改性沥青技术难点，本发明在于提供一种经电子加速器或钴源辐照的活化废胎胶粉，并选用合适聚合物等材料制备一种具有良好高低温性能，储存稳定，制备工艺简单，适合于大批量生产的废胎胶粉改性沥青，以及该废胎胶粉改性沥青的制备方法。

本发明采用的技术方案如下：

本发明提供的辐照废胎胶粉改性沥青，由辐照废胎胶粉、基质沥青、促进剂、聚合物组成，按重量百分比其组份为：辐照废胎胶粉20-40%、基质沥青40-80%、促进剂0-25%、聚合物0-10%。

其中，上述的辐照废胎胶粉为废胎胶粉、或者添加有占废胎胶粉重量1%的接枝单体丙烯酰胺的废胎胶粉，经电子加速器或钴源0.5-40KGy剂量辐照后的表面蓬松、比表面积增大、带有极性基团或自由基、能与基质沥青较好相容的活化废胎胶粉。

其中，上述的废胎胶粉为废弃斜交轮胎、子午线轮胎、力车胎中的一种或几种的混合，经常温或低温粉碎后去杂质，取其40-80目部分的细胶粉。

其中，上述的基质沥青为减压沥青、调和沥青、直馏沥青中的一种或几种的混合；

基质沥青25℃时的针入度为40-120 1/10mm，软化点为40-55℃。

其中，上述的促进剂是芳烃油、妥尔油、脱沥青油中的一种或几种的组合，优先选择芳烃油。

其中，上述的聚合物是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）、苯乙烯-丁二烯共聚物（SBR）、聚烯烃、接枝SBS中的一种或几种的组合，优先选择SBS。

本发明提供的一种辐照废胎胶粉改性沥青的制备方法，采用如下步骤：

1）制备辐照废胎胶粉