[发明专利]耐高温、热贮存稳定的橡塑复合改性沥青及其制备方法有效

专利信息
申请号: 201410743894.3 申请日: 2014-12-08
公开(公告)号: CN104448864B 公开(公告)日: 2017-10-31
发明(设计)人: 董瑞琨;蹇依;游宏;甘宏坤;严蕾 申请(专利权)人: 重庆路面科技有限公司;重庆大学
主分类号: C08L95/00 分类号: C08L95/00;C08L7/00;C08L9/06;C08L9/00;C08L23/06;C08K5/14;C08J3/24
代理公司: 重庆市前沿专利事务所(普通合伙)50211 代理人: 陈红
地址: 400030 *** 国省代码: 重庆;85
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摘要:
搜索关键词: 耐高温 贮存 稳定 复合 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及其制备方法,具体涉及一种耐高温和热贮存稳定的橡塑复合改性沥青及其制备方法。

背景技术

随着我国经济的迅速发展,高等级公路(包括高速公路和一、二级公路)交通逐渐呈现车载重型化、高速化、交通渠化等特点,就沥青路面而言,道路在通行很短时间内,就会出现车辙、沉陷、裂缝、推移、松散、坑槽等病害,严重影响沥青路面的路用性能,造成极大的经济损失和安全隐患。一般来说,具有良好高温抗车辙、低温抗开裂、耐久性的沥青材料能够明显提高沥青路面的路用性能,具有良好热贮存稳定性的改性沥青可以工厂化生产,能有效降低改性沥青的生产成本。然而,我国缺乏高等级公路用的高质量“重交通道路沥青”,且我国现有炼制工艺生产出的“重交通沥青”亦不能完全满足高等级公路重交通路面的路用要求。

同时,随着世界经济的迅速增长,“白色污染”的废弃塑料和“黑色污染”的废旧轮胎已成为世界各国的公害。根据国家环境保护部统计,2011年我国仅一次性塑料饭盒及各种泡沫包装就高达9500万t,报废家电汽车废旧塑料6500万t,再加上其他废弃塑料,总量已近2亿t,而回收总量仅为1500万t,回收率不到10%。2010年以后,我国废轮胎每年的淘汰量多达2亿条,高达160万t。而且废弃塑料和废旧轮胎都具有很强的抗降解性,数十年都不会自然降解,造成巨大的“白色污染”和“黑色污染”,不仅严重污染社会环境,而且占用大量土地资源。废弃塑料和废旧轮胎的处理迫在眉睫,而将废弃塑料与废旧轮胎按一定比例合理混合改性沥青,不仅在一定程度上解决废弃塑料和废旧轮胎的处理问题,而且可以提高沥青的路用性能,改善改性沥青的热贮存稳定性。

当采用废胎胶粉或PE作为沥青的改性剂时,由于废胎胶粉、PE都与基质沥青在化学结构、密度、粘度、分子量等上有很大的差别,在热力学上极不相容,进而导致废胎胶粉或PE改性的沥青都存在热储存稳定性问题。另外,废胎胶粉、PE颗粒将会以减少体系表面的方式降低表面能,表现为颗粒在高温下相互碰撞发生聚集,达到一定粒度后,由于聚合物与沥青的密度差,颗粒发生上浮或下沉,其结果是改性沥青发生离析。

中国专利CN 102086305 A提供了一种新型PE/橡胶复合改性沥青及制备工艺,包括:向175~180℃的基质沥青中添加PE和橡胶粉并混合均匀,然后添加氯化石油酯,经过剪切机形成混合体,混合体送入熟化罐在175~180℃进行熟化30~40min,最后加入硬脂酸钡保持60~90min。该专利PE/橡胶复合改性沥青制备工艺简单,制备的沥青具有较高的软化点和较好的弹性恢复性能,但该专利未涉及改善沥青热贮存稳定性的研究。

中国专利CN 102020860 A提供了一种热储存稳定的橡塑复合物改性沥青及其制备工艺,该专利制备橡塑复合改性沥青需要各类助剂种类繁多,且加工工艺繁琐,产量较低,不利于工厂化批量生产。

中国专利CN 103709770 A提供了一种聚乙烯/橡胶粉共混改性沥青,该沥青材料的改性剂由40%~52%聚乙烯、45%~59%橡胶粉以及1%~3%交联剂组成,先将聚乙烯、橡胶粉以及交联剂混合物加入到双螺杆挤出机中,熔融挤出聚乙烯/橡胶粉共混物。然后将聚乙烯/橡胶粉共混物加入到温度为175℃~190℃基质沥青中,搅拌均匀后采用高速剪切机剪切30min~60min。该专利制备改性沥青交联剂为双叔丁基过氧化二异丙基苯和硫磺的混合物,在高温时加入硫磺会生成硫化氢(H2S),危害操作者的身体健康和污染环境。另外,硫磺的加入易导致体系交联程度不好控制,增加实际生产操作的困难。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的缺陷,提供一种耐高温、热贮存稳定的橡塑复合改性沥青及其制备方法。

本发明解决其技术问题采用的技术方案:一种耐高温、热贮存稳定的橡塑复合改性沥青,由基质沥青、废胎胶粉、聚乙烯(PE)和双25改性剂制成,其中废胎胶粉含量为基质沥青重量的10%~35%,聚乙烯含量为基质沥青重量的3%~10%,双25改性剂含量为废胎胶粉重量的0.5%~4.0%。

优选的组成为:废胎胶粉含量为基质沥青重量的15%~30%,聚乙烯含量为基质沥青重量的5%~8%,双25改性剂含量为废胎胶粉重量的1.5%~3.5%。

所述基质沥青的针入度为50~120dmm、软化点为30℃~60℃。

所述废胎胶粉由天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶或异戊橡胶制成的废旧轮胎经粉碎制得,所述废胎胶粉的胶粉粒度在20~200目之间。

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