[发明专利]一种废胶粉复合改性沥青及其制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及橡胶再利用技术领域，主要涉及一种废胶粉复合改性沥青及其制备方法。

背景技术：

废旧轮胎的回收循环利用一项重要的用途即破碎分离后磨粉制成胶粉用来对沥青进行改性。由于废旧轮胎中含有天然橡胶、丁苯橡胶等多种高分子聚合物及大量的炭黑、填料、抗氧化剂、处理油等，而其中含有的橡胶是一种高分子网状结构材料，常态下是内聚力巨大的弹性体，若可均匀分散沥青中可提高沥青的抗压能力，其中炭黑、填料对沥青起到补强作用，而一些助剂如抗氧化剂等对沥青起到抗氧化等性能，因此制得的橡胶改性沥青既可以节约资源，减少环境污染，同时也能从多方面来提高沥青的综合性能。

然而传统方法制备的胶粉改性沥青难以得到均匀分散改性而导致存在相容性差和存储稳定差等缺点，同时其产品耐磨性、耐高低温性能、韧性及强度等相关力学性能较低。碳纳米管作为一维纳米材料，重量轻，六边形结构连接完美，具有许多异常的力学、电学和化学性能。白炭黑主要成分为硅酸盐，具有超强的粘附力、抗撕裂及耐热抗老化性能可替代炭黑起到补强作用。高密度聚乙烯作为一种结晶度高、非极性的热塑性树脂具有较好的耐磨性、电绝缘性、韧性及耐寒性。故需要寻求一种新方法将胶粉、沥青、碳纳米管、白炭黑、高密度聚乙烯等通过一定方式进行复合改性得到综合性能优异的复合改性新产品，扩大了其应用范围，解决了解决资源循环利用和环境保护问题。

发明内容：

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种废胶粉复合改性沥青及其制备方法，以解决现有技术的单纯废胶粉改性沥青中存在相容性差、稳定性差、分散性差及力学性能较低等缺陷。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种废胶粉复合改性沥青，其特征在于：由以下重量比的各原料组分组成：废胶粉18～32％，基质沥青58～72％，碳纳米管1～3％，白炭黑5～10％，高密度聚乙烯3～7％，硫磺2～4％，硬脂酸2～7％，氧化锌5～8％。

所述的废胶粉的粒径为10～20目，所述基质沥青为70号或90号沥青。

所述的废胶粉复合改性沥青的制备方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

(1)、将废旧轮胎回收得到的废胶粉与基质沥青经给料装置初步混合预热后一起加入装有微波发生装置的双转子连续混炼机中受到其高速剪切、拉伸和微波脱硫改性沥青共同作用后得到废胶粉混合改性沥青；

(2)将碳纳米管与白炭黑置于反应釜中并在氮气保护下，受到搅拌装置高速搅拌混合反应得到改性白炭黑；

(3)将步骤(1)得到的废胶粉混合改性沥青、步骤(2)得到的改性白炭黑与组分中的高密度聚乙烯一起加入给料装置中搅拌均匀并预热至一定温度后输送至高速搅拌乳化机中，在一定稳定条件下，以一定转速高速剪切一算时间后输送至反应釜中，再加入硫磺、氧化锌、硬脂酸搅拌混匀后，在一定温度条件下稳定发育处理一段时间后得到废胶粉复合改性沥青。

所述的步骤(1)中，给料装置转速为300～400r/min，预热温度为80～90℃，双转子连续混炼机转速度为550～850r/min，微波发生装置的微波频率为985～1450MHz，温度为120～150℃，反应时间为55～65min。

所述的步骤(2)中，反应釜中压力为1.5～2.0MPa，温度为500～1000℃，反应时间为1～2h，搅拌速度为1000～1500r/min。

所述的步骤(3)中，给料装置搅拌时间为25～35min，预热温度为75～95℃，高速搅拌乳化机中温度为165～195℃，转速为3500～5500r/min，剪切时间为30～50min，稳定发育处理温度为175～185℃，时间为50～80min，搅拌速度为350～450r/min。

上述步骤中的各参数的具体优化方案为：

步骤(1)中，给料装置转速为345r/min，预热温度为86℃，双转子连续混炼机转速度为755r/min，微波发生装置的微波频率为1250MHz，温度为135℃，反应时间为61min。

步骤(2)中，反应釜中压力为1.85MPa，温度为950℃，反应时间为1.4h，搅拌速度为1200r/min。

步骤(3)中，给料装置的搅拌时间为32min，预热温度为85℃，高速搅拌乳化机中温度为180℃，转速为4200r/min，剪切时间为40min，稳定发育处理温度为182℃，时间为65min，搅拌速度为395r/min。

本发明的优点是：