專利名稱：脫硫膠粉改性瀝青的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可適合于道路建設的脫硫膠粉改性瀝青。
廢舊橡膠是固體廢棄物的重要組成部分，全世界每年產(chǎn)生的廢舊橡膠至少有1200萬噸。如此大量的廢舊橡膠，無論是填埋或作為燃料焚燒，都會對環(huán)境造成嚴重的污染。由于廢橡膠具有分子量大和彈性好的特點，用廢舊橡膠經(jīng)粉碎制得的膠粉改性瀝青，不但可以降低瀝青的溫度敏感性，增加瀝青的彈性，減少瀝青路面的龜裂和老化，提高車輛的行駛安全和路面使用壽命，而且可以使改性瀝青的成本大幅度降低，并可為廢舊橡膠的回收利用、保護環(huán)境做出貢獻。
發(fā)明專利申請名稱為“用廢舊高聚物制取改性瀝青工藝”(公告號1347960
公開日2002年5月8日)公開了一種將廢舊塑料和橡膠?；笾迫「男詾r青的方法，該方法使制造成本大大降低，也有效的解決了廢舊高聚物的污染問題。然而，由于粉碎后的橡膠顆粒大，改性溶解困難，瀝青貯存穩(wěn)定性差。
現(xiàn)有技術(shù)中，廢膠粉改性瀝青的制備一般是將膠粉在較高溫度下與瀝青混合攪拌數(shù)小時而制得。然而，由于這種膠粉處于硫化狀態(tài)，在瀝青中只能少量溶脹，膠粉僅類似于彈性填料存在于瀝青中，對瀝青的高低溫性能的改性效果有限，在存貯和使用過程中，改性瀝青貯存穩(wěn)定性很差，膠粉與瀝青極易分層離析。此外，由于膠粉未被溶解溶脹，有一定回彈性，易造成瀝青混凝土路面壓實不足，空隙率較大，路面易于破壞。
本發(fā)明的目的是采用下述方式實現(xiàn)的，脫硫膠粉改性瀝青由瀝青、脫硫膠粉和相容劑所組成，其中瀝青用量為70～95％，脫硫膠粉用量為5～30％，相容劑用量為0～1.5％。
先將基料加熱到160～210℃，然后加入脫硫膠粉和相容劑，在恒溫下經(jīng)高速剪切攪拌或膠體磨的研磨而制得。
本發(fā)明中所用瀝青軟化點為40～60℃，針入度為50～300dmm本發(fā)明中所用脫硫膠粉為經(jīng)脫硫處理后的廢舊橡膠膠粉。該脫硫膠粉可以是采用高速旋轉(zhuǎn)發(fā)熱法或動態(tài)脫硫法脫硫處理的。
眾所周知，脫硫是膠粉在熱、氧和高剪切力的作用下，通過自動氧化反應使硫化膠的交聯(lián)鍵被破壞的過程。脫硫膠粉由于橡膠中的部分交聯(lián)鍵被打斷，膠粉的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)被破壞，具有一定的溶解溶脹性。因此，用脫硫膠粉改性瀝青可改善膠粉在瀝青中的溶解與溶脹，有助于形成亞微觀均相體系，提高改性瀝青的高低溫性和彈性，同時由于脫硫在膠粉表面產(chǎn)生了較多的活性基團(羥基、羰基、羧基等)，有利于同瀝青中的極性基團產(chǎn)生化學作用，故脫硫膠粉改性瀝青的貯存穩(wěn)定性也得到很好的改善。
本發(fā)明中所用相容劑為環(huán)氧化聚丁二烯、甲基丙烯酸環(huán)氧丙酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯或順丁烯二酸。其目的是利用相容劑的極性基團和不飽和雙鍵可分別與脫硫膠粉和瀝青產(chǎn)生化學作用，以進一步提高脫硫膠粉改性瀝青的存貯穩(wěn)定性。
實施例1瀝青(軟化點46℃，針入度88dmm)89.5％、高速旋轉(zhuǎn)發(fā)熱法制備的脫硫膠粉10％，環(huán)氧化聚丁二烯0.5％。其制造方法為先將瀝青加熱到180～190℃，然后加入脫硫膠粉和環(huán)氧化聚丁二烯，控制溫度不變，經(jīng)高速剪切攪拌3h，冷卻后即得脫硫膠粉改性瀝青。該改性瀝青與未脫硫膠粉改性瀝青相比，軟化點從57℃提高到59℃，5℃延度從8.3cm提高到10.5cm，經(jīng)163℃，48h存貯后上下層軟化點差從9.2℃減少到6.5℃，因而具有更好的高低溫性能和存貯穩(wěn)定性。
實施例2瀝青(軟化點44℃，針入度121dmm)84.7％，動態(tài)脫硫法制備的脫硫膠粉15％，甲基丙烯酸環(huán)氧丙酯0.3％。按照與實施例1類似的制造步驟進行制造。所得改性瀝青與未脫硫膠粉改性瀝青相比，軟化點從60℃提高到63℃，5℃延度從12.6cm提高到15.5cm，經(jīng)163℃，48h存貯后上下層軟化點差從11.4℃減少到7.2℃，表現(xiàn)出更好的改性效果。
權(quán)利要求
1.一種脫硫膠粉改性瀝青，其特征在于它是由瀝青、脫硫膠粉和相容劑所組成，其中瀝青，它占原料總重量的70～95％；脫硫膠粉，它占原料總重量的5～30％；相容劑，它占原料總重量的0～1.5％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫硫膠粉改性瀝青，其特征在于該瀝青的軟化點為40～60℃，針入度為50～300dmm.。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫硫膠粉改性瀝青，其特征在于該脫硫膠粉為經(jīng)脫硫處理后的廢舊橡膠膠粉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的脫硫膠粉改性瀝青，其特征在于該脫硫膠粉可以是采用高速旋轉(zhuǎn)發(fā)熱法或動態(tài)脫硫法脫硫處理的膠粉。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫硫膠粉改性瀝青，其特征在于該相容劑可以為環(huán)氧化聚丁二烯、甲基丙烯酸環(huán)氧丙酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯或順丁烯二酸。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種道路建設用的脫硫膠粉改性瀝青。該改性瀝青由脫硫膠粉、瀝青和相容劑在較高溫度下通過高速剪切攪拌或膠體磨的研磨而制得，其中瀝青占原料總重量的70～95％，脫硫膠粉占原料總重量的5～30％，相容劑占原料總重量的0～1.5％。由于改性劑為脫硫膠粉，其在瀝青中具有較好的溶解溶脹性，同時由于脫硫在膠粉表面產(chǎn)生了較多的活性基團，有利于膠粉同瀝青的化學鍵合，而相容劑可進一步增加膠粉與瀝青的相互作用，故本發(fā)明所得到的改性瀝青具有優(yōu)良的高低溫性能和存貯穩(wěn)定性。
文檔編號C08L95/00GK1441005SQ0311886
公開日2003年9月10日 申請日期2003年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月31日
發(fā)明者余劍英 申請人:武漢理工大學