[发明专利]一种低噪音沥青路面胶结料的制备方法及用途

说明书

技术领域

本发明涉及道路沥青改性领域，尤其是涉及一种低噪音沥青路面胶结料的制备方法。

背景技术

沥青作为一种胶结料，具有防水、绝缘、耐腐蚀等优点，且与石矿料有良好的粘结作用，长期以来被广泛用做道路建筑材料。近年来，随着交通量和交通载荷的增加，以及城镇化速度加快，许多道路穿越居民区，噪音污染极大的降低人们生活质量，对铺筑沥青路面材料提出了更加苛刻的要求。

低噪音路面一直是道路领域的研究热点。因沥青材料的阻尼吸收震动的特性，普通沥青路面的噪音比水泥路面的显著降低，为降低路面噪音，多数道路都设计成沥青路面。为进一步降低沥青路面的噪音，通常采用设计改造路面的结构和提高沥青路面平整度等方法来降低路面的噪音，比如采用多孔隙的排水路面噪音可降低2-4dB,但是该方法在降低沥青路面噪音到一定程度后难以再降低。此外，也可通过改变胶结材料的方法类降低噪音，比如近些年发展的橡胶沥青，通过降低沥青路面的模量减弱汽车与路面的震动，从而降低沥青路面的噪音，但是这种路面的噪音最多能降低2-4dB，因此急需寻找一种能吸收震动的低噪音的新型沥青胶结料。

丁基橡胶的阻尼特性高，已被大量用于降低各种震动，减弱噪音，但是因其价格较高，门尼粘度高难以在沥青中加工分散，所以难用于沥青路面。我国废旧丁基橡胶逐年增加，每年产生大量的固体废弃物。相比天然橡胶、丁苯橡胶为主的废轮胎橡胶，丁基橡胶的阻尼降噪性能更加优异，有必要研究低噪音性的废丁基橡胶用于沥青路面改性。目前，因丁基橡胶优异的气密性，被大量用于轮胎内胎，废气废丁基内胎为交联结构，难以分散到沥青中，制备的改性沥青中废丁基为弹性填料，不能充分发挥阻尼吸音好的优点。

为提高胶粉在沥青中的分散性，CN102601975A一种采用螺杆挤出机连续制备液体再生胶的方法，该发明采用螺杆挤出机连续制备液体再生胶的方法，该方法是利用螺杆挤出机，采用物理化学联动的方法，将经预处理的废胶粉，于挤出机内温度、压力、剪切、脱硫剂的综合作用下，破碎废橡胶的三维交联网络，但是该法的生产效率低，且生产过程中产生的污染处理方法有缺陷。此外，该法虽提出了制备脱硫解聚程度高的橡胶并用于沥青，但是对丁基橡胶的脱硫降解及其用于低噪音沥青路面胶结料的并未提及。

密炼机脱硫是为克服传统高压动态脱硫罐高压不安全、螺杆挤出效率低而发展起来的脱硫再生设备，具有自控和产量大等特点。使丁基橡胶在230℃下就能加工制备再生胶，以用作部分代替橡胶用于制造橡胶制品。如将其升高温度，添加降解助剂，降解制备低门尼粘度的丁基橡胶,再做成低噪音沥青路面胶结料的研究还未见报道。

CN103194072A、CN103980723A和CN102181163A等使用活化胶粉或胶粉在沥青中长时间剪切的复合改性沥青的办法，进而制备热储存稳定的复合改性沥青。但该工艺加工过程较长，成本较高，污染大，不适合制备低噪音的沥青胶结料。

发明内容

本发明为了克服上述现有技术中的不足，提供了一种工艺过程简洁易行、可添加大量丁基废橡胶的沥青胶结料，显著提高传统沥青阻尼吸音能力，从而通过制备高性能的低噪音胶结料的途径，大大降低沥青路面的噪音。

发明人为达到上述目的，结合本发明所要解决的问题，经过长期研究，发现丁基废橡胶在高于230℃，特别是250℃左右，在过氧化物的作用下，容易发生分子链的剧烈断裂，此时易得到低门尼粘度的橡胶材料，该橡胶不同于市场上大量使用的丁基再生胶，其溶胶含量高(大于50％)，但正是由于这一点，使其大量添加沥青，起到丁基橡胶的阻尼降噪效果，使制备新型的改性沥青材料成为可能。由于其粘度低并具有粘结性，因此具有类沥青材料的特点。又由于其粘度低的特点，使该材料不但容易分散到沥青中，而且在沥青中的掺加量大，从而解决传统丁基橡胶粉在沥青中难分散和沉降问题。故，发明人决定将降解废丁基橡胶与沥青性能特点结合在一起，同时配合其他的合理的工艺方法，制备低噪音的新型沥青路面胶结料，来达到本发明想要达到的技术效果。

本发明所采取的技术方案是：

一种低噪音沥青路面胶结料的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：

(1)将废丁基橡胶和裂解助剂通过密炼机降解装置，在230-300℃温度下加工3-10min，使废丁基橡胶降解转化为粘稠状低门尼橡胶；

(2)将重量比为80/20-50/50的重交沥青/降解废丁基橡胶在温度为150-180℃的情况下，混合均匀，搅拌发育，最终得到废丁基橡胶改性沥青，即低噪音沥青路面胶结料。该改性沥青降低路面噪音性能优良，比普通沥青路面噪音低4-6dB。