一種高儲存穩(wěn)定性橡膠粉改性瀝青及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高儲存穩(wěn)定性橡膠粉改性瀝青及其制備方法，由基質(zhì)瀝青、橡膠粉、相容劑和穩(wěn)定劑組成，所述橡膠粉重量為基質(zhì)瀝青重量的15%~30%，相容劑重量為基質(zhì)瀝青重量的2.0%~5.0%，穩(wěn)定劑重量為基質(zhì)瀝青重量的1.2%~2.5%。該改性瀝青的制備方法，包括如下步驟：（1）加熱：將基質(zhì)瀝青加熱至180℃~200℃；（2）剪切：將橡膠粉、相容劑和穩(wěn)定劑同時加入到基質(zhì)瀝青中，攪拌均勻后采用高速剪切機剪切分散成40min~80min；（3）發(fā)育：將上述原料發(fā)育10h~25h。本發(fā)明得到的橡膠粉改性瀝青具有良好的儲存穩(wěn)定性。
【專利說明】一種高儲存穩(wěn)定性橡膠粉改性瀝青及其制備方法
所屬【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及石油化工領(lǐng)域，尤其是一種高儲存穩(wěn)定性橡膠粉改性浙青及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]基質(zhì)浙青是溫度敏感性較高，受氣候的影響因素較大，高溫下易軟化流淌，導(dǎo)致浙青路面出現(xiàn)車轍；低溫下易變脆，導(dǎo)致浙青路面的開裂。橡膠粉改性浙青在各項性能上均較基質(zhì)浙青有顯著改善:1)提高軟化點，降低針入度，提高延度；2)改善浙青的粘附性、耐久性和抗磨性、提高浙青混合料的抗車轍性能；3)改善浙青的抗老化性能、抗氧化和熱穩(wěn)定性，橡膠粉改性浙青為浙青路面提供了柔性以及耐疲勞和抗裂紋能力，從而延長路面的使用壽命；4)橡膠改性浙青路面可明顯降低車輛行使噪聲。由于橡膠粉是從廢舊輪胎中回收的產(chǎn)品，活性較低，難以與交聯(lián)劑發(fā)生直接的化學(xué)反應(yīng)，廢舊膠粉與基質(zhì)浙青的相容性較差，高溫下浙青的密度較小，膠粉的密度較大，原本均勻分散的廢舊膠粉就會發(fā)生沉降離析，不僅給橡膠粉改性浙青的運輸和儲存帶來不利影響，導(dǎo)致卸車卸罐困難，同時也嚴(yán)重影響了浙青的使用性能。
[0003]中國專利CNlO 1805524 A將60%~70%的廢橡膠粉與30%~40%的回收PE混合均勻，在雙螺桿擠出機中擠出制備橡膠/塑料共混木料，擠出后通過切粒機造粒得到橡塑共混相容劑；然后將15%~25%的廢橡膠粉，加入到75%~85%道路石油浙青里，攪拌溶脹0.5^2小時后加入3%~?Ο%的橡塑共混相容劑及0.015^2.5%的穩(wěn)定劑硫磺，在高速剪切機上剪切30-90分鐘，制得高溫耐儲存的廢橡膠粉改性浙青。此方法要先制備橡塑母料，再進行橡膠粉改性浙青的制備，工藝較繁瑣，并且要配備雙螺桿擠出機，不利于生產(chǎn)工藝的簡化。產(chǎn)品的儲存穩(wěn)定性(163°C，48h)為1.9°C ^10.2°C，儲存穩(wěn)定性指標(biāo)不穩(wěn)定。
[0004]中國專利CN1069165A橡膠粉改性浙青的組成為基質(zhì)浙青88.5%~97.4%，聚合物
0.5%~5%，橡膠粉1%~6%，穩(wěn)定劑0.1%~0.5%，橡膠粉顆粒大小為通過60目，一般為80~200目。制備過程為:(I)將基質(zhì)浙青在150°C ~200°C下熔化；(2)加入占基質(zhì)浙青質(zhì)量0.5%~5%的聚合物在上述溫度下剪切90分鐘；(3)加入橡膠粉，橡膠粉質(zhì)量占基質(zhì)浙青質(zhì)量的1%~6% ;(4)在步驟(3)中加入穩(wěn)定劑，含量為基質(zhì)浙青質(zhì)量的0.1%~0.5%，在上述溫度下剪切60-120分鐘，即制得儲存穩(wěn)定的橡膠粉改性浙青。此方法選取的橡膠粉顆粒一般為80-200目，不易得或價格較高，通常工業(yè)品橡膠粉的顆粒為40目^80目；此方法的橡膠粉加入量只有1%飛％，目前，國內(nèi)橡膠粉改性浙青中的橡膠粉加入量一般要求不低于15% ;此方法制備的橡膠粉改性浙青的針入度偏大，浙青偏軟。
[0005]中國專利CN 101538409 A采用浙青，廢膠粉和羧基丁苯橡膠、羧基丁腈橡膠、環(huán)氧天然橡膠、聚乙烯接枝馬來酸酐、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯等中的一種或幾種為改性劑，浙青100份，廢膠粉5~30份，改性劑0.1-10份，制備方法包括三個步驟:(I)物料初混:將浙青、橡膠粉和改性劑按比例在120°C ~170°C下進行充分?jǐn)嚢杌旌?，得到初混物?2)高剪切處理:將步驟A得到的初混物進行連續(xù)高剪切混合，制得廢膠粉改性浙青。連續(xù)高剪切混合在雙螺桿擠出機或密煉機中進行。此方法采用雙螺桿擠出機或密煉機作為高速剪切處理設(shè)備，目前的浙青生產(chǎn)企業(yè)多采用膠體磨作為高速剪切設(shè)備，不具備采用此方法的生產(chǎn)條件，不易在浙青生產(chǎn)企業(yè)大規(guī)模推廣，且此類設(shè)備加工改性浙青步驟繁瑣，效率較低，不利于產(chǎn)業(yè)化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種高儲存穩(wěn)定性橡膠粉改性浙青及其制備方法。
[0007]本發(fā)明主要是針對提升橡膠粉改性浙青的儲存穩(wěn)定性，開發(fā)高儲存穩(wěn)定性橡膠粉改性浙青及其制備方法。將橡膠粉、相容劑和穩(wěn)定劑同時加入到基質(zhì)浙青中，該高儲存穩(wěn)定性橡膠粉改性浙青配方采用的原料均為普通工業(yè)產(chǎn)品，原料易得。浙青為符合JTGF40-2004要求的70號或90號重交浙青，改性劑為廢輪胎橡膠粉，相容劑為環(huán)烷基餾分油，穩(wěn)定劑為無機硫、有機硫化合物、橡膠粉和SBS的混合物。
[0008]為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:一種高儲存穩(wěn)定性橡膠粉改性浙青，由基質(zhì)浙青、橡膠粉、相容劑和穩(wěn)定劑組成，所述橡膠粉重量為基質(zhì)浙青重量的15%~30%，相容劑重量為基質(zhì)浙青重量的2.0%~5.0%，穩(wěn)定劑重量為基質(zhì)浙青重量的1.2%~2.5%。
[0009]該改性浙青的制備方法，包括如下步驟:
(1)加熱:將基質(zhì)浙青加熱至180°c^200°C ；
(2)剪切:將橡膠粉、相容劑和穩(wěn)定劑同時加入到基質(zhì)浙青中，攪拌均勻后采用高速剪切機剪切分散成40mirT80min ；` (3)發(fā)育:將上述原料發(fā)育10tT25h。
[0010]本發(fā)明所述合適的橡膠粉重量為基質(zhì)浙青重量的18%~25% ;所述基質(zhì)浙青針入度為eOdmnTlOOdmm ;所述橡膠粉細(xì)度為40目^80目；所述相容劑為環(huán)烷基餾分油；所述穩(wěn)定劑為無機硫、有機硫化合物、橡膠粉和SBS的混合物；所述剪切溫度和攪拌溫度均為180 0C ~200。。。
[0011 ] 采用以上技術(shù)方案后，本發(fā)明中的橡膠粉改性劑能夠提高浙青高、低溫性能，相容劑有效溶脹改性劑中，對改性浙青起到物理增容的作用。加入穩(wěn)定劑會形成穩(wěn)定的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，對改性劑顆粒起到化學(xué)增容的作用。
[0012]本發(fā)明橡膠粉改性浙青的優(yōu)點是:
(I)本發(fā)明橡膠粉改性浙青所采用的原料均為大宗工業(yè)產(chǎn)品，易得且價格合理。浙青為符合JTG F40-2004要求的70號或90號重交浙青，改性劑為廢輪胎橡膠粉，相容劑為環(huán)烷基餾分油，所述的穩(wěn)定劑為無機硫、有機硫化合物、橡膠粉和SBS的混合物。
[0013](2)本發(fā)明橡膠粉改性浙青制備方法采用剪切-發(fā)育的制備流程，溫度為180°C~200°C，操作簡單易行。本發(fā)明橡膠粉改性浙青無需特殊的設(shè)備及特別的方法，簡單易行，適用于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
[0014](3)本發(fā)明制備的橡膠粉改性浙青具有優(yōu)異的儲存穩(wěn)定性，并具有較高的軟化點和高延度的特點。
[0015]【具體實施方式】:下面通過具體實施例對本發(fā)明作進一步描述。以下實施例僅用于例證的目的，不限制本發(fā)明的范圍，同時本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明所做的顯而易見的改變和修改也包含在本發(fā)明范圍之內(nèi)。
[0016]實施例1
以中海浙青(泰州)有限責(zé)任公司生產(chǎn)的AH-70浙青為原料(性質(zhì)見表1)，稱取1000g浙青、25g相容劑、200g橡膠粉，17g穩(wěn)定劑；將基質(zhì)浙青加熱至185°C，橡膠粉、相容劑和穩(wěn)定劑同時加入到基質(zhì)浙青中，采用高速剪切機剪切分散成45min，發(fā)育12h，即制得橡膠粉改性浙青(性質(zhì)見表2)。
[0017]實施例2
以中海浙青(泰州)有限責(zé)任公司生產(chǎn)的AH-70浙青為原料(性質(zhì)見表1)，稱取1000g浙青、35g相容劑、220g橡膠粉，20g穩(wěn)定劑；將基質(zhì)浙青加熱至192°C，橡膠粉、相容劑和穩(wěn)定劑同時加入到基質(zhì)浙青中，采用高速剪切機剪切分散成60min，發(fā)育18h，即制得橡膠粉改性浙青(性質(zhì)見表2)。
[0018]以下對比例橡膠粉改性浙青的組成、制備方法和測試數(shù)據(jù)均來自中國專利CN101962482 A的實施例，僅作對比之用。
[0019]對比例I
400g針入度為65的基質(zhì)浙青先加熱到160°C熔化；加入10%的預(yù)處理后的80目橡膠粉(與2.5%的復(fù)合型單烷氧基類鈦酸酯TMC-105與抽出油攪拌均勻)，在180°C下剪切90分鐘。離析軟化點差為-4.8 °C。
[0020]對比例2
400g針入度為130的基質(zhì)浙青先加熱到150°C熔化；加入25%的60目橡膠粉，再加入4.0%的復(fù)合型單烷氧基類鈦酸酯TMC-931，在190°C下剪切120分鐘。離析軟化點差為-7.(TC。
[0021]試驗檢測是按照交通部JT/T 798-2011的測試方法進行檢測。
表1實施例中所用AH-70浙青 性質(zhì)
【權(quán)利要求】
1.一種高儲存穩(wěn)定性橡膠粉改性浙青，其特征在于:由基質(zhì)浙青、橡膠粉、相容劑和穩(wěn)定劑組成，所述橡膠粉重量為基質(zhì)浙青重量的15%~30%，相容劑重量為基質(zhì)浙青重量的2.0%~5.0%，穩(wěn)定劑重量為基質(zhì)浙青重量的1.2%~2.5% ;該改性浙青的制備方法，包括如下步驟: (1)加熱:將基質(zhì)浙青加熱至180°C^200°C ； (2)剪切:將橡膠粉、相容劑和穩(wěn)定劑同時加入到基質(zhì)浙青中，攪拌均勻后采用高速剪切機剪切分散成40mirT80min ； (3)發(fā)育:將上述原料發(fā)育10tT25h。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高儲存穩(wěn)定性橡膠粉改性浙青，其特征在于:所述合適的橡膠粉重量為基質(zhì)浙青重量的18%~25%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高儲存穩(wěn)定性橡膠粉改性浙青，其特征在于:所述基質(zhì)浙青針入度為60dmnTl00dmm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高儲存穩(wěn)定性橡膠粉改性浙青，其特征在于:所述橡膠粉細(xì)度為40目~80目。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高儲存穩(wěn)定性橡膠粉改性浙青，其特征在于:所述相容劑為環(huán)烷基懼分油。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高儲存穩(wěn)定性橡膠粉改性浙青，其特征在于:所述穩(wěn)定劑為無機硫、有機硫化合物、橡膠粉和SBS的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高儲存穩(wěn)定性橡膠粉改性浙青，其特征是:所述剪切溫度和攪拌溫度均為180°C~200°C。
【文檔編號】C08K3/06GK103589176SQ201310603066
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月25日
【發(fā)明者】王濤, 夏強斌, 張金鈞, 雷勇, 孫劍飛 申請人:中海瀝青（泰州）有限責(zé)任公司