橡膠粉改性瀝青及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及橡膠粉改性瀝青及其制備方法。該橡膠粉改性瀝青包含以下組分，以重量計(jì)，石油瀝青100份，橡膠粉15～25份，穩(wěn)定劑0.2～0.6份，相容劑1～3份。其中，該石油瀝青的環(huán)與球法軟化點(diǎn)為42℃～52℃，25℃針入度為60～100（0.1mm），10℃延度為80～150cm;該橡膠粉為常溫工藝研磨粉碎的廢舊輪胎橡膠粉，輪胎來(lái)源為斜交胎，細(xì)度規(guī)格為60～120目，相對(duì)密度為1.10～1.30，金屬含量小于0.05%，纖維含量小于1%，橡膠烴含量大于42%；該相容劑為富含芳香分的石油餾分，其100℃粘度為30～50cst，芳香分含量75～100%。該橡膠粉改性瀝青性能穩(wěn)定、利于存儲(chǔ)。采用該制備方法能拓寬廢舊輪胎橡膠粉在道路材料的應(yīng)用途徑。
【專(zhuān)利說(shuō)明】橡膠粉改性瀝青及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及改性浙青領(lǐng)域，尤其涉及橡膠粉改性浙青及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近幾年，由于重交浙青和SBS價(jià)格飛漲，SBS改性浙青市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)異常激烈，使SBS改性浙青價(jià)格上升導(dǎo)致業(yè)主使用成本上升，改性浙青公司的利潤(rùn)也大為縮減，迫使很多改性浙青公司在尋找其他高附加值產(chǎn)品。市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的激烈催生了更多的高技術(shù)含量的替代產(chǎn)品。例如，目前市場(chǎng)上推廣已經(jīng)有一段時(shí)間的橡膠浙青，它是由石油道路浙青和回收的廢舊輪橡膠粉未均勻扮和而成(國(guó)內(nèi)的橡膠粉未的含量摻和比例一般在25%左右)。由于廢舊輪胎膠粉成本在3000元/噸，大大低于SBS改性劑，因此橡膠浙青成本比一般的SBS改性浙青低，另外實(shí)驗(yàn)表明它的抗低溫性能更優(yōu)于SBS改性浙青。
[0003]然而，膠粉改性浙青在國(guó)外應(yīng)用不過(guò)十多年歷史，在國(guó)內(nèi)還未得到大規(guī)模應(yīng)用。為促進(jìn)廢膠粉在浙青中的應(yīng)用，美國(guó)國(guó)會(huì)1991年通過(guò)了陸上綜合運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)法案，其中1038條款要求從1994年起凡使用聯(lián)邦經(jīng)費(fèi)的熱拌浙青混合料都必須以5%的經(jīng)費(fèi)用于廢橡膠浙青混合料，以后每年再增加5%，直至1997年達(dá)20%。按照我國(guó)“十一.五”期間的公路發(fā)展規(guī)劃，預(yù)計(jì)2010年至2015年我國(guó)每年將需要浙青1200萬(wàn)噸左右，其中公路建設(shè)浙青需求為900萬(wàn)噸左右；建筑浙青需求為150至160萬(wàn)噸之間；市政建設(shè)浙青需求150至160萬(wàn)噸；機(jī)場(chǎng)建設(shè)及其它 浙青消費(fèi)約5萬(wàn)噸。如果我國(guó)將來(lái)也要求達(dá)到美國(guó)強(qiáng)制的膠粉改性浙青使用量，則在2015年需要180萬(wàn)噸以上膠粉改性浙青，按20%的摻量可以消耗掉36萬(wàn)噸廢舊橡膠粉。因而，橡膠粉改性具有廣闊的市場(chǎng)前景和較好的社會(huì)效益。
[0004]相比于普通石油浙青和SBS改性浙青，橡膠浙青具有一定的性能優(yōu)勢(shì)。用廢舊輪胎橡膠浙青及其混合料所鋪筑的路面，具有以下一些優(yōu)點(diǎn):⑴行車(chē)安全:橡膠浙青熱拌混凝土有較強(qiáng)的抗滑能力，其獨(dú)特石料級(jí)配有助路面排水，減少濺水情況，因此可提高行車(chē)安全，減低雨季交通意外的發(fā)生；⑵路面噪音:橡膠浙青比一般及改性浙青能有效降低路面噪音達(dá)3至14分貝，即相當(dāng)于減低85%交通流量的噪音，能節(jié)省昂貴的隔音屏，在不適合建隔音屏的地區(qū)更為突出；⑶工程成本:橡膠浙青路面材料的抗反射裂縫及抗疲勞能力為一般浙青及改性浙青材料的2到5倍，因此可減少材料用量及費(fèi)用。在橋梁應(yīng)用(橋面鋪裝)，橡膠浙青可以顯著降低結(jié)構(gòu)荷載，減低工程成本。在低交通流量地區(qū)，橡膠浙青(碎石封層)亦能提供經(jīng)濟(jì)而優(yōu)質(zhì)的路面；⑷極端氣候:橡膠浙青路面在極冷(凍裂)、極熱(高溫穩(wěn)定性)及高雨量(水損壞)等惡劣環(huán)境下，亦能保持材料的的優(yōu)良表現(xiàn)；(5)維護(hù)成本:橡膠浙青可直接應(yīng)用在舊水泥路面上(灑鋪應(yīng)用)，在舊路改造及維修工程中可減少因開(kāi)挖而產(chǎn)生的工業(yè)廢物，節(jié)省工程成本及時(shí)間。在水泥路面上加鋪橡膠浙青罩面更能有效防止反射裂縫或阻止裂縫的產(chǎn)生及因重載引起的車(chē)轍問(wèn)題，使道路壽命延長(zhǎng)五年以上，維修成本因此顯著降低，道路封閉等問(wèn)題亦因此而減少。
[0005]然而，由于反應(yīng)機(jī)理和加工工藝的原因，普通的橡膠浙青也存在加工溫度過(guò)高、存儲(chǔ)穩(wěn)定性低、施工和易性不理想等缺點(diǎn)，因此完善橡膠浙青的制作工藝、配方，改善橡膠浙青混合料的路用性能，不斷提高橡膠浙青的路用品質(zhì)是個(gè)很重要的研究課題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明的目的在于提供性能穩(wěn)定、利于存儲(chǔ)的橡膠粉改性浙青，既使得廢舊輪胎橡膠粉能到得到有效的利用，又能顯著提高改性浙青的相關(guān)性能，同時(shí)拓寬了廢舊輪胎橡膠粉在道路材料的應(yīng)用途徑。
[0007]一種橡膠粉改性浙青，包含以下組分，以重量計(jì)，石油浙青100份，橡膠粉15~25份，穩(wěn)定劑0.2~0.6份，相容劑I~3份。其中，該石油浙青的環(huán)與球法軟化點(diǎn)為42°C~52°C，25°C針入度為60~100(0.lmm)，10°C延度為80~150cm ;該橡膠粉為常溫工藝研磨粉碎的廢舊輪胎橡膠粉，輪胎來(lái)源為斜交胎，細(xì)度規(guī)格為60~120目，相對(duì)密度為1.10~1.30,金屬含量小于0.05%,纖維含量小于1%,橡膠烴含量大于42% ;該相容劑為富含芳香分的石油餾分，其100°C粘度為30~50cst，芳香分含量75~100%。穩(wěn)定劑為橡膠用秋蘭姆類(lèi)硫化促進(jìn)劑與硫磺的混合物，其中硫磺與橡膠用秋蘭姆類(lèi)硫化促進(jìn)劑的重量比為1:5~1:1。
[0008]本發(fā)明還提供一種橡膠粉改性浙青的制備方法，如下:
[0009]⑴將以重量計(jì)100份的石油浙青預(yù)先加熱至140±2°C，將I~3份的相容劑加入到熱的石油浙青中，充分?jǐn)嚢璺稚?，并將其混合物升溫?90±5°C，該石油浙青的環(huán)與球法軟化點(diǎn)為42°C~52°C，25°C針入度為60~100 (0.lmm)，l(TC延度為80~150cm ;該相容劑為富含芳香分的石油餾分，其100°C粘度為30~50cst，芳香分含量75~100% ；
[0010]⑵將 步驟(1)的產(chǎn)物中加入橡膠粉，并在190±5°C下攪拌溶脹I~2h，該橡膠粉為常溫工藝研磨粉碎的廢舊輪胎橡膠粉，輪胎來(lái)源為斜交胎，細(xì)度規(guī)格為60~120目，相對(duì)密度為1.10~1.30,金屬含量小于0.05%,纖維含量小于1%,橡膠烴含量大于42% ；
[0011]⑶將步驟⑵的產(chǎn)物中加入穩(wěn)定劑，在190±5°C的條件下高速剪切分散I~2h，制得橡膠粉改性浙青。
[0012]本發(fā)明的有益效果在于:該橡膠粉改性浙青的主要技術(shù)指標(biāo)高于現(xiàn)行橡膠浙青的技術(shù)要求,高、低溫性能較好,其中指標(biāo)中未做要求的48小時(shí)離析軟化點(diǎn)差能達(dá)到現(xiàn)行SBS改性浙青的技術(shù)要求，其高溫存儲(chǔ)穩(wěn)定性能好。本發(fā)明相對(duì)于以前的橡膠浙青產(chǎn)品儲(chǔ)存能耗可降低較多，且施工工藝更加合理可行。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面通過(guò)實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的橡膠粉改性浙青及其制備方法。
[0014]實(shí)施例1
[0015]本實(shí)施例提供一種橡膠粉改性浙青的制備方法，該方法包括以下部分:
[0016]⑴將以重量計(jì)100份的石油浙青預(yù)先加熱至140±2°C，將1份的相容劑加入到熱的石油浙青中，充分?jǐn)嚢璺稚?，并將其混合物升溫?90±5°C。
[0017]本實(shí)施例中石油浙青為市售70號(hào)道路石油浙青A，其環(huán)與球法軟化點(diǎn)為50.5°C，25°C針入度為78 (0.lmm)，10°C延度為> 1000cm ;本實(shí)施例中相容劑為伊朗產(chǎn)芳烴油，其100°C粘度為35cst，芳香分含量91.27% ；
[0018]⑵將步驟(1)的產(chǎn)物中加入15~25份橡膠粉，并在190±5°C下攪拌溶脹lh。[0019]本實(shí)施例中橡膠粉為市售常溫工藝研磨粉碎的廢舊輪胎橡膠粉，輪胎來(lái)源為斜交胎，細(xì)度規(guī)格為80目，相對(duì)密度為1.17，金屬含量0.01%,纖維含量0.3%，橡膠烴含量52% ；
[0020]⑶將步驟⑵的產(chǎn)物中加入0.2份穩(wěn)定劑，在190±5°C的條件下高速剪切分散
1.5h,制得橡膠粉改性浙青。
[0021]本實(shí)施例中穩(wěn)定劑為橡膠用秋蘭姆類(lèi)硫化促進(jìn)劑與硫磺的混合物，其中硫磺與橡膠用秋蘭姆類(lèi)硫化促進(jìn)劑的重量比為1:1。
[0022]可以理解，以重量計(jì)，本實(shí)施例制得的橡膠粉改性浙青包括70號(hào)道路石油浙青AlOO份、橡膠粉15份、相容劑1份和穩(wěn)定劑0.2份。
[0023]實(shí)施例2
[0024]與實(shí)施例1相比，本實(shí)施例中，橡膠粉20份，相容劑2份，穩(wěn)定劑0.4份，其中硫磺與橡膠用秋蘭姆類(lèi)硫化促進(jìn)劑的重量比為1:3，其他步驟及工藝參數(shù)同于實(shí)施例1。
[0025]可以理解，以重量計(jì)，本實(shí)施例制得的橡膠粉改性浙青包括70號(hào)道路石油浙青AlOO份、橡膠粉20份、相容劑2份和穩(wěn)定劑0.4份。
[0026]實(shí)施例3
[0027]與實(shí)施例1相比，本實(shí)施例中，橡膠粉25份，相容劑3份，穩(wěn)定劑0.6份，其中硫磺與橡膠用秋蘭姆類(lèi)硫化促進(jìn)劑的重量比為1:5，其他步驟及工藝參數(shù)同于實(shí)施例1。
[0028]可以理解，以重量計(jì)，本實(shí)施例制得的橡膠粉改性浙青包括70號(hào)道路石油浙青AlOO份、橡膠粉25份、相容劑3份和穩(wěn)定劑0.6份。
[0029]對(duì)比實(shí)施例1
[0030]與實(shí)施例1相比，本實(shí)施例中，橡膠粉20份，穩(wěn)定劑O份，其他步驟及工藝參數(shù)同于實(shí)施例1。
[0031]可以理解，以重量計(jì)，本實(shí)施例制得的橡膠粉改性浙青包括70號(hào)道路石油浙青AlOO份、橡膠粉20份、相容劑1份和穩(wěn)定劑O份。
[0032]對(duì)比實(shí)施例2
[0033]與實(shí)施例1相比，本實(shí)施例中，橡膠粉20份，相容劑O份，其他步驟及工藝參數(shù)同于實(shí)施例1。
[0034]可以理解，以重量計(jì)，本實(shí)施例制得的橡膠粉改性浙青包括70號(hào)道路石油浙青AlOO份、橡膠 粉20份、相容劑O份和穩(wěn)定劑0.2份。
[0035]各組實(shí)施例制備的橡膠粉改性浙青的測(cè)試結(jié)果見(jiàn)下表:
[0036]
【權(quán)利要求】
1.一種橡膠粉改性浙青，以重量計(jì)，包括石油浙青100份，橡膠粉15~25份，穩(wěn)定劑0.2~0.6份，相容劑I~3份，該石油浙青的環(huán)與球法軟化點(diǎn)為42V~52°C，25°C針入度為60~100 (0.lmm), 10°C延度為80~150cm ;該橡膠粉為常溫工藝研磨粉碎的廢舊輪胎橡膠粉，輪胎來(lái)源為斜交胎，細(xì)度規(guī)格為60~120目，相對(duì)密度為1.10~1.30，金屬含量小于0.05%,纖維含量小于1%,橡膠烴含量大于42% ;該相容劑為富含芳香分的石油懼分,其100°C粘度為30~50cst，芳香分含量75~100%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橡膠粉改性浙青，其特征在于，所述穩(wěn)定劑為橡膠用秋蘭姆類(lèi)硫化促進(jìn)劑與硫磺的混合物，其中硫磺與橡膠用秋蘭姆類(lèi)硫化促進(jìn)劑的重量比為1:1~1:5。
3.—種如權(quán)利要求1或2所述的橡膠粉改性浙青的制備方法，包括以下步驟: 將以重量計(jì)100份的所述石油浙青預(yù)先加熱至140±2°C，加入I~3份所述相容劑，攪拌，升溫至190±5°C ； 加入15~25份所述橡膠粉，攪拌溶脹I~2h ; 加入0.2~0.6份所述穩(wěn)定劑，在190±5°C的條件下高速剪切分散I~2h，制得所述橡膠粉改性浙青。`
【文檔編號(hào)】C08L95/00GK103725023SQ201310693160
【公開(kāi)日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2013年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月16日
【發(fā)明者】夏娟, 陳守明, 龔俊輝, 陳偉三 申請(qǐng)人:廣州路翔交通材料有限公司