[发明专利]橡胶粉改性沥青及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及改性沥青领域，尤其涉及橡胶粉改性沥青及其制备方法。

背景技术

近几年，由于重交沥青和SBS价格飞涨，SBS改性沥青市场竞争异常激烈，使SBS改性沥青价格上升导致业主使用成本上升，改性沥青公司的利润也大为缩减，迫使很多改性沥青公司在寻找其他高附加值产品。市场竞争的激烈催生了更多的高技术含量的替代产品。例如，目前市场上推广已经有一段时间的橡胶沥青，它是由石油道路沥青和回收的废旧轮橡胶粉未均匀扮和而成（国内的橡胶粉未的含量掺和比例一般在25%左右）。由于废旧轮胎胶粉成本在3000元/吨，大大低于SBS改性剂，因此橡胶沥青成本比一般的SBS改性沥青低，另外实验表明它的抗低温性能更优于SBS改性沥青。

然而，胶粉改性沥青在国外应用不过十多年历史，在国内还未得到大规模应用。为促进废胶粉在沥青中的应用,美国国会1991年通过了陆上综合运输经济法案,其中1038条款要求从1994年起凡使用联邦经费的热拌沥青混合料都必须以5%的经费用于废橡胶沥青混合料，以后每年再增加5%，直至1997年达20%。按照我国“十一·五”期间的公路发展规划，预计2010年至2015年我国每年将需要沥青1200万吨左右，其中公路建设沥青需求为900万吨左右；建筑沥青需求为150至160万吨之间；市政建设沥青需求150至160万吨；机场建设及其它沥青消费约5万吨。如果我国将来也要求达到美国强制的胶粉改性沥青使用量，则在2015年需要180万吨以上胶粉改性沥青，按20％的掺量可以消耗掉36万吨废旧橡胶粉。因而，橡胶粉改性具有广阔的市场前景和较好的社会效益。

相比于普通石油沥青和SBS改性沥青，橡胶沥青具有一定的性能优势。用废旧轮胎橡胶沥青及其混合料所铺筑的路面，具有以下一些优点：⑴行车安全：橡胶沥青热拌混凝土有较强的抗滑能力，其独特石料级配有助路面排水，减少溅水情况，因此可提高行车安全，减低雨季交通意外的发生；⑵路面噪音：橡胶沥青比一般及改性沥青能有效降低路面噪音达3至14分贝，即相当于减低85%交通流量的噪音，能节省昂贵的隔音屏，在不适合建隔音屏的地区更为突出；⑶工程成本：橡胶沥青路面材料的抗反射裂缝及抗疲劳能力为一般沥青及改性沥青材料的2到5倍，因此可减少材料用量及费用。在桥梁应用﹙桥面铺装﹚，橡胶沥青可以显著降低结构荷载，减低工程成本。在低交通流量地区，橡胶沥青﹙碎石封层﹚亦能提供经济而优质的路面；⑷极端气候：橡胶沥青路面在极冷﹙冻裂﹚、极热﹙高温稳定性﹚及高雨量﹙水损坏﹚等恶劣环境下，亦能保持材料的的优良表现；⑸维护成本：橡胶沥青可直接应用在旧水泥路面上﹙洒铺应用﹚，在旧路改造及维修工程中可减少因开挖而产生的工业废物，节省工程成本及时间。在水泥路面上加铺橡胶沥青罩面更能有效防止反射裂缝或阻止裂缝的产生及因重载引起的车辙问题，使道路寿命延长五年以上，维修成本因此显著降低，道路封闭等问题亦因此而减少。

然而，由于反应机理和加工工艺的原因，普通的橡胶沥青也存在加工温度过高、存储稳定性低、施工和易性不理想等缺点，因此完善橡胶沥青的制作工艺、配方，改善橡胶沥青混合料的路用性能，不断提高橡胶沥青的路用品质是个很重要的研究课题。

发明内容

本发明的目的在于提供性能稳定、利于存储的橡胶粉改性沥青，既使得废旧轮胎橡胶粉能到得到有效的利用，又能显著提高改性沥青的相关性能，同时拓宽了废旧轮胎橡胶粉在道路材料的应用途径。

一种橡胶粉改性沥青，包含以下组分，以重量计，石油沥青100份，橡胶粉15～25份，稳定剂0.2～0.6份，相容剂1～3份。其中，该石油沥青的环与球法软化点为42℃～52℃，25℃针入度为60～100（0.1mm），10℃延度为80～150cm；该橡胶粉为常温工艺研磨粉碎的废旧轮胎橡胶粉，轮胎来源为斜交胎，细度规格为60～120目，相对密度为1.10～1.30，金属含量小于0.05%，纤维含量小于1%，橡胶烃含量大于42%；该相容剂为富含芳香分的石油馏分，其100℃粘度为30～50cst，芳香分含量75～100%。稳定剂为橡胶用秋兰姆类硫化促进剂与硫磺的混合物，其中硫磺与橡胶用秋兰姆类硫化促进剂的重量比为1:5～1:1。

本发明还提供一种橡胶粉改性沥青的制备方法，如下：