專利名稱：：廢舊橡膠復合改性瀝青的濃縮組合物及制備和使用方法
技術領域：
：本發(fā)明屬于道路工程材料
技術領域：
，具體涉及廢舊橡膠復合改性瀝青的濃縮組合物及制備和使用方法。
背景技術：
：廢舊橡膠復合改性瀝青是將適量的廢舊橡膠粉、添加劑摻入到基質瀝青中，在適宜的溫度和時間下，經(jīng)過攪拌、均化、剪切、磨細、溶脹、發(fā)育等工藝，制備成橡膠瀝青多相分散體系。廢舊橡膠粉按來源不同可分為廢舊輪胎橡膠粉、廢舊鞋膠粉和邊角料膠粉等。隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，廢舊輪胎的堆積量日益增多，已經(jīng)發(fā)展成為危害環(huán)境的"黑色固體廢棄物"。廢舊輪胎中含有大量的高分子橡膠材料，可改善基質瀝青的路用性能，而廢舊輪胎中的炭黑、硫磺等添加劑，可增強基質瀝青路用性能。因此，廢舊橡膠復合改性瀝青，特別是廢舊輪胎橡膠粉改性瀝青具有兩大優(yōu)勢一是解決了大量的廢舊輪胎堆積處理問題，減輕了環(huán)境負擔，節(jié)省了環(huán)境保護所需的成本；二是改善了基質瀝青的性能，提高了公路特別是高速公路的使用壽命和服務質量。可見，廢舊橡膠復合改性瀝青是一種節(jié)能環(huán)保型的道路材料，符合國家提倡的節(jié)能、減排、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟、走可持續(xù)發(fā)展道路的政策o廢舊橡膠復合改性瀝青技術已經(jīng)相對較為成熟，隨著環(huán)境和能源壓力的不斷增大，在道路工程中的應用也日益增多。中國專利文獻CN101205387A公開了一種改性橡膠瀝青的生產方法，步驟為將瀝青加入攪拌罐內，在20(TC下加入輪胎橡膠粉，充分攪拌混合均勻，在溫度降為15(TC時，加入石油樹脂和極性活化劑，繼續(xù)攪拌，升溫到22(TC繼續(xù)攪拌1小時。改性橡膠瀝青各組分按重量份為瀝青100重量份；輪胎橡膠粉2535重量份；石油樹脂140重量份，極性活化劑0.53重量份。中國另一專利文獻CN101362860A公開了一種廢橡膠改性瀝青及其生產工藝，該廢橡膠改性瀝青組成為(按重量計)瀝青8084%、廢橡膠粉1620%、硫化劑00.1%、滲透劑00.1%，該生產工藝先將瀝青于19021(TC溫度下加熱熔化；再按配比將硫化劑、滲透劑和廢橡膠粉加入上述熱瀝青中攪拌溶脹2045分鐘；將上述步驟所得混合物在19021(TC溫度下在高速剪切機里高速剪切1560分鐘，即得廢橡膠改性瀝青。隨著研究力度的加大，廢舊橡膠復合改性瀝青技術不斷得到完善和提高，但仍存在一些缺陷和不足。分析和總結現(xiàn)有廢舊橡膠復合改性瀝青技術，存在的主要問題有—、貯存、運輸穩(wěn)定性差。廢舊橡膠復合改性瀝青在貯存和運輸過程中，廢舊橡膠粉、添加劑與基質瀝青易產生離析、分層和局部團聚，使廢舊膠粉和添加劑在基質瀝青中分散不均勻，影響改性瀝青的應用性能。二、能耗較高。廢舊橡膠復合改性瀝青貯存、運輸過程中，需要在較高的溫度下進行，在某些情況下，還需對其進行機械攪拌，能源消耗較高。三、前期投入較大，不利于推廣。廢舊橡膠復合改性瀝青生產線投入較高，由于貯存穩(wěn)定性和運輸穩(wěn)定性較差，不宜長時間貯存和遠距離運輸，生產場所相對較密集時增加了產品的生產成本。四、產品質量控制難度大。影響廢舊橡膠復合改性瀝青產品質量的因素較多，如生產場所、設備、工藝流程、參數(shù)和原材料等，現(xiàn)行廢舊橡膠復合改性瀝青零散式生產模式很難從源頭上控制產品的質量。五、產品性能單一。廢舊橡膠復合改性瀝青可改善瀝青的彈性恢復性能，而對瀝青的其他性能改善不明顯，特別是瀝青的延度，盡管有一定的改善作用，但仍達不到優(yōu)良改性瀝青的標準，限制了產品的應用范圍。此外，現(xiàn)有廢舊橡膠復合改性瀝青技術還存在著膠粉摻量不能過高的缺陷。由于廢舊橡膠粉對瀝青具有明顯的增粘作用，當膠粉摻量較高時，產品粘度急劇增大，攪拌設備和剪切設備不能滿足產品生產的要求。
發(fā)明內容本發(fā)明的目的在于克服上述廢舊橡膠復合改性瀝青的缺點和不足，提供一種穩(wěn)定性能好、能耗小、成本低、質量易于控制、綜合性能高、廢舊橡膠粉摻量大的廢舊橡膠復合改性瀝青的濃縮組合物及制備和使用方法。為了達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案予以實現(xiàn)。(1)廢舊橡膠復合改性瀝青的濃縮組合物，其特征在于，包括以下重量份組分廢舊輪胎橡膠粉3050份、石油瀝青3050份、天然瀝青110份、合成橡膠110份、聚烯烴110份、溶脹劑110份、助劑18份。a)本技術方案的進一步優(yōu)化，各組分的重量份為廢舊輪胎橡膠粉3045份、石油瀝青3550份、天然瀝青26份、合成橡膠26份、聚烯烴26份、溶脹劑16份、助劑14份。b)本技術方案的具體特點和具體組分為所述廢舊輪胎橡膠粉的細度為20100目。所述石油瀝青的標號為50110;所述天然瀝青為巖瀝青、湖瀝青中的一種或至少一種。所述合成橡膠為丁苯橡膠(SBR)、聚丁烯橡膠(BR)、集成橡膠(SIBR)、丁基橡膠(1IR)、氯丁橡膠(CR)中的一種或至少一種。所述聚烯烴為聚乙烯(PE)、聚烯烴蠟、聚氯乙烯(PVC)中的一種或至少一種；其中所述聚乙烯的密度為0.91g/cn^0.93g/cm或所述聚乙烯(PE)為廢舊聚乙烯。所述溶脹劑為芳烴油、糠醛抽出油中的一種或至少一種。所述助劑為硫磺粉、炭黑粉中的一種或至少一種；也可以在加入硫磺粉的基礎上，同時加入粉煤灰、硅藻土或膨潤土。(2)廢舊橡膠復合改性瀝青的濃縮組合物的制備方法，其特征在于，包括以下步驟首先，按照技術方案(1)稱取各組分；然后，將石油瀝青加熱至12016(TC后，加入到混合釜中，再將廢舊輪胎橡膠粉、溶脹劑加入到混合釜中攪拌2060分鐘后，加入到攪拌機中；最后，將天然瀝青、合成橡膠、聚烯烴、助劑也加入到攪拌機中，混合攪拌均勻，即4得廢舊橡膠復合改性瀝青的濃縮組合物。(3)廢舊橡膠復合改性瀝青的濃縮組合物優(yōu)化的制備方法，其特征在于包括以下步驟首先，按照技術方案(1)稱取各組分；然后，將石油瀝青加熱到12016(TC后，加入到混合釜中，再將廢舊輪胎橡膠粉、溶脹劑加入到混合釜中，混合成均勻的混合物，再通入剪切機或膠體磨中，經(jīng)過剪切或粉磨后，進入溶脹罐中，溶脹發(fā)育2060分鐘后，加入到攪拌機中；最后，將溶脹后的混合物、天然瀝青、合成橡膠、聚烯烴、助劑加入到攪拌機中，混合攪拌均勻，即得廢舊橡膠復合改性瀝青的濃縮組合物。(4)由技術方案(2)或(3)制備的廢舊橡膠復合改性瀝青的濃縮組合物的使用方法，其特征在于，將基質瀝青加熱到13016(TC，再將廢舊橡膠復合改性瀝青的濃縮組合物加入到基質瀝青中，在攪拌機中混合攪拌均勻，即得廢舊橡膠復合改性瀝青。本技術方案的進一步特點在于所述廢舊橡膠復合改性瀝青的濃縮組合物與基質瀝青的重量份比例為i:ii:4。本發(fā)明的廢舊橡膠復合改性瀝青的濃縮組合物，其組分中的廢舊輪胎橡膠粉一方面可提高產品的柔韌性，使產品具有降低路面行車噪音、增加抗滑、提高行車舒適安全的路用性能，而且可降低產品的成本，消耗環(huán)境固體廢棄物，形成循環(huán)經(jīng)濟產業(yè)鏈；組分中的天然瀝青軟化點高，可增加產品的高溫性能；組分中的合成橡膠可改善產品的低溫性能，增加產品的低溫抗裂路用性能；組分中的聚烯烴可改善產品的高溫性能，增加產品的高溫抗車轍路用性能；組分中的溶脹劑，可增加產品組分中的廢舊輪胎橡膠粉與石油瀝青間的溶脹作用，使產品具有良好的穩(wěn)定性；組分中的助劑一方面可增加廢舊輪胎橡膠粉的交聯(lián)作用，另一方面可改善產品的形態(tài)，使產品成為穩(wěn)定的粒粉狀固體。此外，組分中的聚烯烴和助劑可在生產過程中，降低產品粘度，增加了廢舊橡膠粉的摻量，解決了現(xiàn)有廢舊橡膠復合改性瀝青膠粉摻量受限制的問題。本發(fā)明廢舊橡膠復合改性瀝青的濃縮組合物，具有以下有益效果(1)產品呈粒粉狀，穩(wěn)定性能好，可長時間貯存、可遠距離運輸；產品中各組分相容性好，不離析、不分層，解決了現(xiàn)有廢舊橡膠復合改性瀝青貯存、運輸穩(wěn)定性差的問題。(2)廢舊橡膠復合改性瀝青的濃縮組合物在常溫下貯存、運輸，不需要加熱或攪拌，解決了現(xiàn)有廢舊橡膠復合改性瀝青的貯存、運輸能耗高的問題。(3)廢舊橡膠復合改性瀝青的濃縮組合物運輸穩(wěn)定性好，可遠距離運輸，不必設置過多的生產場所，可以規(guī)?；猩a，解決了現(xiàn)有廢舊橡膠復合改性瀝青生產成本高的問題。(4)廢舊橡膠復合改性瀝青的濃縮組合物的使用可采用集約模式，廢舊橡膠復合改性瀝青的濃縮組合物成為廢舊橡膠復合改性瀝青的生產和應用平臺。在使用過程中，廢舊橡膠復合改性瀝青的濃縮組合物可在施工現(xiàn)場與基質瀝青按比例混合，制備成廢舊橡膠復合改性瀝青，進行噴灑施工；也可在瀝青混合料拌和站，與基質瀝青混合拌制橡膠瀝青混合料，進行攤鋪施工。從源頭上確保了產品的質量，解決了現(xiàn)有廢舊橡膠復合改性瀝青質量控制難度大的問題。(5)廢舊橡膠復合改性瀝青的濃縮組合物在使用過程中，簡化了現(xiàn)有廢舊橡膠復合改性瀝青的生產工序，不需要增加新設備的投資。廢舊橡膠復合改性瀝青的濃縮組合物與基質瀝青的混合工序，可在現(xiàn)有改性瀝青設備中或攪拌機中完成。具體實施例方式下面結合具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明，其中廢舊橡膠復合改性瀝青的濃縮組合物的原材料組成見表l，使用性質見表2。實施例1:按照重量份，取80目廢舊輪胎橡膠粉40份，標號為90的韓國SK石油瀝青40份，巖瀝青5份，SBR為5份，密度為0.92g/cm3的PE為5份，芳烴油5份，硫磺粉4份。將上述石油瀝青加熱到15(TC后，加入到混合釜中，將廢舊輪胎橡膠粉、芳烴油也加入到混合釜中，混合成均勻的混合物，再將混合物通入剪切機中，經(jīng)過剪切，進入溶脹罐中，溶脹發(fā)育40分鐘；將溶脹后的混合物、巖瀝青、SBR、密度為0.92g/cm3的低密度PE、硫磺加入到攪拌設備中，即制備得到廢舊橡膠復合改性瀝青的濃縮組合物。將基質瀝青加熱到145t:，將制備的廢舊橡膠復合改性瀝青的濃縮組合物與基質瀝青按l:2.5的重量比例，加入到攪拌機中混合均勻，即制備得到廢舊橡膠復合改性瀝青實施例2按照重量份，取20目廢舊輪胎橡膠粉50份，標號為110的蘭煉石油瀝青50份，湖瀝青10份，CR為10份，廢舊聚乙烯10份，芳烴油10份，炭黑8份。將上述道路石油瀝青加熱到16(TC后，加入到混合釜中，將廢舊輪胎橡膠粉、芳烴油也加入到混合釜中，混合成均勻的混合物，再將混合物通入剪切機中，經(jīng)過剪切，進入溶脹罐中，溶脹發(fā)育60分鐘；將溶脹后的混合物、湖瀝青、CR、廢舊聚乙烯、炭黑粉加入到攪拌機中，制備成廢舊橡膠復合改性瀝青的濃縮組合物。將基質瀝青加熱到16(TC，將制備的廢舊橡膠復合改性瀝青的濃縮組合物與基質瀝青按l:4的重量比例，加入到攪拌機中混合均勻，制備成廢舊橡膠復合改性瀝青的濃縮組合物。實施例3按照重量份，取100目廢舊輪胎橡膠粉30份，標號為50的克拉瑪依石油瀝青30份，巖瀝青1份，SBR為1份，聚烯烴蠟1份，糠醛抽出油1份，硫磺粉1份。將上述道路石油瀝青加熱到12(TC后，加入到混合釜中，將廢舊輪胎橡膠粉、糠醛抽出油也加入到混合釜中，混合成均勻的混合物，再將混合物通入剪切機中，經(jīng)過剪切，進入溶脹罐中，溶脹發(fā)育20分鐘；將溶脹后的混合物、巖瀝青、SBR、聚烯烴蠟、硫磺粉加入到攪拌機中，制備成廢舊橡膠復合改性瀝青的濃縮組合物。將基質瀝青加熱到13(TC，將制備的廢舊橡膠復合改性瀝青的濃縮組合物與基質瀝青按l:l的重量比例，加入到改性瀝青生產設備中混合均勻，制備成廢舊橡膠復合改性瀝青的濃縮組合物。實施例4按照重量份，取60目廢舊輪胎橡膠粉45份，標號為90的日本埃索道路石油瀝青45份，巖瀝青7份，SBR為7份，聚烯烴蠟7份，糠醛抽出油7份，炭黑粉6份。6將上述道路石油瀝青加熱到15(TC后，加入到混合釜中，將廢舊輪胎橡膠粉、糠醛抽出油也加入到混合釜中，攪拌50分鐘；將巖瀝青、SBR、聚烯烴蠟、炭黑粉、混合釜中的混合物加入到攪拌機中混合攪拌均勻，制備成廢舊橡膠復合改性瀝青的濃縮組合物。將基質瀝青加熱到15(TC，將制備的廢舊橡膠復合改性瀝青的濃縮組合物與基質瀝青按l:3的重量比例，加入到攪拌機中混合均勻，制備成廢舊橡膠復合改性瀝青。實施例5按照重量份，取100目廢舊輪胎橡膠粉35份，標號為70的韓國SK石油瀝青35份，湖瀝青3份，SBR為3份，廢舊聚乙烯3份，芳烴油3份，硫磺粉2份。將上述石油瀝青加熱到13(TC后，加入到混合釜中，再將廢舊輪胎橡膠粉、芳烴油也加入到混合釜中，攪拌30分鐘；然后，將湖瀝青、SBR、廢舊聚乙烯、硫磺粉、混合釜中的混合物加入到攪拌機中混合攪拌均勻，制備成廢舊橡膠復合改性瀝青的濃縮組合物。將基質瀝青加熱到14(TC，將制備的廢舊橡膠復合改性瀝青的濃縮組合物與基質瀝青按l:2的重量比例，加入到攪拌機中混合均勻，制備成廢舊橡膠復合改性瀝青。表1實施例15廢舊橡膠復合改性瀝青的濃縮組合物組成<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>試驗方法按中華人民共和國行業(yè)標準《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》JTJ052-2000。表2實施例15廢舊橡膠復合改性瀝青的濃縮組合物的使用性質<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>目前，盡管廢舊橡膠復合改性瀝青已經(jīng)廣泛應用于中國道路工程中，但還沒有正式頒布產品的性能標準。根據(jù)廢舊橡膠復合改性瀝青的應用實踐經(jīng)驗，并參考國外相關指標，企業(yè)自行制訂了產品暫行技術要求，見表3所示。表3廢舊橡膠復合改性瀝青暫行技術要求<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>注(I)為推薦技術要求，(II)為行業(yè)最低技術要求。結合表2和表3，說明按照本發(fā)明實施例15所制備的廢舊橡膠復合改性瀝青的濃縮組合物的使用性質能夠滿足行業(yè)應用要求。權利要求一種廢舊橡膠復合改性瀝青的濃縮組合物，其特征在于，包括以下重量份組分廢舊輪胎橡膠粉30～50份、石油瀝青30～50份、天然瀝青1～10份、合成橡膠1～10份、聚烯烴1～10份、溶脹劑1～10份、助劑1～8份。2.根據(jù)權利要求1所述的廢舊橡膠復合改性瀝青的濃縮組合物，其特征在于，各組分的重量份為廢舊輪胎橡膠粉3045份、石油瀝青3550份、天然瀝青26份、合成橡膠26份、聚烯烴26份、溶脹劑16份、助劑14份。3.根據(jù)權利要求1或2所述的廢舊橡膠復合改性瀝青的濃縮組合物，其特征在于，所述石油瀝青的標號為50110;所述天然瀝青為巖瀝青、湖瀝青中的至少一種。4.根據(jù)權利要求1或2所述的廢舊橡膠復合改性瀝青的濃縮組合物，其特征在于，所述合成橡膠為丁苯橡膠、聚丁烯橡膠、集成橡膠、丁基橡膠、氯丁橡膠中的至少一種。5.根據(jù)權利要求1或2所述的廢舊橡膠復合改性瀝青的濃縮組合物，其特征在于，所述聚烯烴為聚乙烯、聚烯烴蠟、聚氯乙烯中的至少一種。6.根據(jù)權利要求1或2所述的廢舊橡膠復合改性瀝青的濃縮組合物，其特征在于，所述溶脹劑為芳烴油、糠醛抽出油中的至少一種。7.根據(jù)權利要求1或2所述的廢舊橡膠復合改性瀝青的濃縮組合物，其特征在于，所述助劑為硫磺粉、炭黑粉中的至少一種。8.—種廢舊橡膠復合改性瀝青的濃縮組合物的制備方法，基于權利要求1所述廢舊橡膠復合改性瀝青的濃縮組合物的組分，其特征在于，包括以下步驟首先，稱取各組分；然后，將石油瀝青加熱至12016(TC后，加入到混合釜中，再將廢舊輪胎橡膠粉、溶脹劑加入到混合釜中攪拌2060分鐘后，加入到攪拌機中；最后，將天然瀝青、合成橡膠、聚烯烴、助劑也加入到攪拌機中，混合攪拌均勻，即得廢舊橡膠復合改性瀝青的濃縮組合物。9.一種廢舊橡膠復合改性瀝青的濃縮組合物的優(yōu)化制備方法，基于權利要求1所述廢舊橡膠復合改性瀝青的濃縮組合物的組分，其特征在于包括以下步驟首先，稱取各組分；然后，將石油瀝青加熱到12016(TC后，加入到混合釜中，再將廢舊輪胎橡膠粉、溶脹劑加入到混合釜中，混合成均勻的混合物，再通入剪切機或膠體磨中，經(jīng)過剪切或粉磨后，進入溶脹罐中，溶脹發(fā)育2060分鐘后，加入到攪拌機中；最后，將溶脹后的混合物、天然瀝青、合成橡膠、聚烯烴、助劑加入到攪拌機中，混合攪拌均勻，即得廢舊橡膠復合改性瀝青的濃縮組合物。10.根據(jù)權利要求8或9制備的廢舊橡膠復合改性瀝青的濃縮組合物的使用方法，其特征在于，將基質瀝青加熱到13016(TC，將廢舊橡膠復合改性瀝青的濃縮組合物加入到基質瀝青中，在攪拌機或現(xiàn)有改性瀝青設備中，混合攪拌均勻，得到廢舊橡膠復合改性瀝青。全文摘要本發(fā)明屬于道路工程材料
技術領域：
，具體涉及廢舊橡膠復合改性瀝青的濃縮組合物及制備和使用方法。本發(fā)明濃縮組合物由廢舊輪胎橡膠粉、石油瀝青、天然瀝青、合成橡膠、聚烯烴、溶脹劑和助劑組成，按工序制備成濃縮組合物。在使用過程中，產品可在施工現(xiàn)場與基質瀝青按比例混合，制備成廢舊橡膠復合改性瀝青，進行噴灑施工；也可在瀝青混合料拌和站，與基質瀝青混合拌制橡膠瀝青混合料，進行攤鋪施工。文檔編號C08L11/00GK101717586SQ20091021918公開日2010年6月2日申請日期2009年11月27日優(yōu)先權日2009年11月27日發(fā)明者商博明,徐培華,徐瑋,蔡乾東,賈曉放申請人:長安大學