【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及橡膠瀝青,具體為一種低粘度改性橡膠瀝青。
技術介紹
1、橡膠瀝青是先將廢舊輪胎原質加工成為橡膠粉粒,再按一定的粗細級配比例進行組合,同時添加多種高聚合物改性劑,并在充分拌合的高溫條件下(180℃以上),與基質瀝青充分熔脹反應后形成的改性瀝青膠結材料。橡膠瀝青在高溫下具有較大的彈性和彈性恢復能力,可改善路面抗變形能力和抗疲勞開裂的性能;具有較好的高低溫性能,降低了瀝青對溫度的敏感性;具有粘度高、抗老化、抗氧化能力強等特點;防滑功能強、減少雨天行車濺水、改善視野、降低噪音,大大提高路面行車安全和舒適性;橡膠瀝青因利用廢棄輪胎橡膠為原料,因此其制備有利于環境保護,節約自然資源,改善人類的生存環境,故目前,橡膠瀝青有較為廣泛的應用。但是,現有的橡膠瀝青在高溫下粘度大,故增加了瀝青鋪灑和路面壓實的難度,且其加工設備復雜、不易長時間穩定儲存,不因此不利于路面的長期使用,且消耗的橡膠量較大。
2、因此低粘度橡膠瀝青應運而生,低粘度瀝青通過減少膠粉的使用量、采用高強度處理工藝或化學改性促使硫化膠粉在基質瀝青中充分發生脫硫和解聚反應,還原成可塑狀態的再生膠,從而大大降低結合料粘度;低粘度橡膠瀝青還具有更好的抗發射開裂和疲勞開裂的性能,因此是一種非常受關注的鋪面材料。但是橡膠瀝青粘度的降低也會導致瀝青結合料熱穩定性能的下降,低粘度橡膠瀝青高溫性能低于同條件下高粘度橡膠瀝青的高溫性能;因此同時具有較高的熱穩定性、較低的粘度是低粘度橡膠瀝青的發展需要。
技術實現思路
1、本專利技
2、為了解決上述技術問題,本專利技術提供如下技術方案:一種低粘度改性橡膠瀝青,所述低粘度改性橡膠瀝青包括以下原料,按重量份數計,改性瀝青78~85份、活化橡膠粉10~17份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物12~15份、?軟化油12~15份。
3、進一步的,所述改性瀝青由基質瀝青和改性劑制得。
4、進一步的,所述活化橡膠粉主要要由廢舊輪胎橡膠粉、雙氧水、硫酸亞鐵、聚乙烯吡咯烷酮反應制得。
5、進一步的,所述改性劑由膨脹石墨、雙氧水、硅油制得。所述膨脹石墨的膨脹容積≥400ml/g,灰分<0.2%,水分<3%,氧化性<35mg/g﹒h。
6、進一步的,所述基質瀝青與改性劑的質量比為1:0.008~0.03。
7、進一步的,所述基質瀝青為70#、90#、200#中的任意一種。
8、進一步的,所述廢舊輪胎橡膠粉的粒徑為40~80目。
9、進一步的,所述軟化油為蓖麻油、芳烴油、環烷油、糠醛油、橡膠填充油中的任意一種或多種。
10、一種低粘度改性橡膠瀝青的制備方法,包括以下步驟;
11、(1)制備活化橡膠粉:
12、(2)制備改性瀝青:
13、(3)制備粘度改性橡膠瀝青成品。
14、進一步的,一種低粘度改性橡膠瀝青的制備方法,包括以下步驟;
15、(1)活化橡膠粉的制備:取廢舊輪胎橡膠粉,微波照射;加入30%濃度的雙氧水溶液、硫酸亞鐵,反應,過濾,干燥;加入聚乙烯吡咯烷酮溶液,攪拌,升溫至75~80℃,反應15~20min;微波照射,得到活化橡膠粉;
16、(2)改性瀝青的制備:將鈦酸四丁酯、無水乙醇、冰乙酸混合,攪拌,緩慢加入濃硫酸,高速攪拌,反應;加入膨脹石墨,升溫至50-55℃,反應;升溫至78-82℃,除去無水乙醇,烘干,加入硅油,攪拌,得到改性劑;
17、將基質瀝青加熱,溫度為185~190℃條件下,攪拌,加入改性劑;高速剪切,制得改性瀝青;
18、(3)制備低粘度改性橡膠瀝青成品;將改性瀝青、軟化油混合,攪拌,發育;加入步驟(1)制得的活化橡膠粉、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物,攪拌;升溫至180~190℃;高速剪切,升溫至205~225℃,高速攪拌,保持恒溫,發育;制得低粘度改性橡膠瀝青成品。
19、本專利技術利用微波對廢棄輪胎橡膠粉表面進行處理,經過微波的輻射作用,橡膠粉分子表面的交聯鍵,硫-硫鍵和碳-硫鍵被破壞斷裂;交聯鍵斷裂后,橡膠分子的三維交聯網結構解聚,因此改善橡膠粉分子與基體界面親和性、粘附性和相容性,緩解橡膠粉硫化結構團聚而增大體系粘附性的現象。但單純的物理性微波輻射對橡膠粉的交聯鍵破壞比較有限,不能徹底解聚橡膠粉硫化膠結構;因此本方案進一步使用雙氧水溶液與微波處理后的橡膠反應,在橡膠分子表面進行羧基化反應;硫酸亞鐵可作為催化劑,提高雙氧水的氧化作用和氧化性能,另外硫酸亞鐵在體系中形成硫酸根自由基so4-.;硫酸根自由可氧化降解抑制瀝青中的有毒多環物質熒蒽,從而減少橡膠瀝青的煙氣釋放。引入兩親高分子聚乙烯吡咯烷酮,其親水端與橡膠粉表面相容,親油端與瀝青相容,在橡膠粉和瀝青之間形成橋梁作用,因此改善橡膠粉末在瀝青中的分散性和相容性。最后再使用微波活化處理,進一步強化橡膠粉活性;經以上的逐級反應制得的橡膠粉具有活性、且與基體界面相容性增強、粘附性降低。
20、膨脹石墨是一種具有較強的耐高溫性能的高分子材料,加入橡膠瀝青中可增強體系的熱穩定性;當體系溫度升高時,膨脹石墨多孔插層結構受熱汽化,形成對片層的支撐力,使得膨脹石墨片層膨脹,有助于降低瀝青體系的粘度;
21、膨脹石墨特有的多孔插層結構可有效吸附體系中產生的多環芳烴如蒽、菲類物質,但這種吸附為物理吸附過程,僅對多環芳烴進行轉移并未消除,因此吸附效果十分有限;二氧化鈦具有光催化氧化作用,將其直接加入瀝青中,會發生團聚導致催化效率較低。故本方案利用膨脹石墨、鈦酸四丁酯、冰乙酸、硅油經過反應制得二氧化鈦改性膨脹石墨;二氧化鈦改性膨脹石墨的二氧化鈦在受到光照作用時,會發生光催化氧化反應,氧化消除瀝青中的多環芳烴等有機物;因此大大降低橡膠瀝青中多環芳烴即煙氣的釋放。硅油的加入可促進基質瀝青消泡。
22、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物具有優異的熱穩定性,與活化橡膠粉、改性瀝青共同增強橡膠瀝青的熱穩定性;軟化油作為體系的填充物,可協助降低橡膠瀝青的粘度。
23、進一步的,一種低粘度改性橡膠瀝青的制備方法,其特征在于:包括以下步驟;
24、(1)取廢舊輪胎橡膠粉,微波照射60~100s;加入30%濃度的雙氧水溶液、硫酸亞鐵,雙氧水溶液與廢舊輪胎橡膠粉的質量比為3:1;反應2~3h,過濾,干燥;加入聚乙烯吡咯烷酮溶液,攪拌,升溫至75~80℃,反應15~20min;微波照射,照射時間為25~30s;得到活化橡膠粉;
25、(2)將鈦酸四丁酯、無水乙醇、冰乙酸混合,攪拌,緩慢加入濃硫酸,高速攪拌,攪拌速度為1000-1500r/min,反應40-60min;加入膨脹石墨,升溫至50-55℃,反應30-40min;升溫至78-82℃,除去無水乙醇,烘干,加入硅油,攪拌,得到改性劑;
26、將基質瀝青加熱,溫度為185~1本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種低粘度改性橡膠瀝青,其特征在于:包括以下原料,按重量份數計,改性瀝青82份、活化橡膠粉14份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物13份、軟化油13份;
【技術特征摘要】
1.一種低粘度改性橡膠瀝青,其特征在于:包括以下原料,按重量份數計,改性瀝青8...
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。