聚乙二醇和塑料改性瀝青及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開的聚乙二醇和塑料改性瀝青，按質(zhì)量百分比由以下材料組成：質(zhì)量份數(shù)為4.2%～7%的聚乙二醇、質(zhì)量份數(shù)為0.9%～1.5%的活性炭、質(zhì)量份數(shù)為0.9%～1.5%的廢舊塑料、質(zhì)量份數(shù)為0.3%～0.5%的硫磺、質(zhì)量份數(shù)為89.5%～93.7%的瀝青，以上各物質(zhì)的質(zhì)量總和為100%。本發(fā)明還公開了該改性瀝青的制備方法，分別包括準(zhǔn)備物料、制備改性劑、粉碎改性劑、制備改性瀝青四步。本發(fā)明的聚乙二醇和塑料改性瀝青具有軟化點(diǎn)高，延度高、針入度低、粘度高的特點(diǎn)，能夠滿足高速公路使用瀝青的要求，并且本發(fā)明中的塑料使用的是人們?nèi)粘Ｉ钪械膹U舊塑料、塑料袋，為廢棄物尤其是廢棄塑料的回收利用提供了一個(gè)十分有益的途徑。
【專利說明】聚乙二醇和塑料改性瀝青及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于材料制備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種聚乙二醇和塑料改性浙青，本發(fā)明還涉及上述改性浙青的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代公路交通，特別是高速公路對(duì)浙青路面的要求越來越高，現(xiàn)代交通的特點(diǎn)是交通量大、載重量大、行車速度大，所以要求路面承載能力大、耐久性好并具有良好的表面狀況。我國的石油大多屬于石蠟基，用其提煉加工出來的浙青一般性能較差、標(biāo)號(hào)較低；我國又是一個(gè)煤浙青的產(chǎn)出大國，但煤浙青中雜質(zhì)含量很高，使得煤浙青的延展性、脆性、軟化點(diǎn)等性能大幅度下降。所以只有對(duì)浙青改性，才可以提高國產(chǎn)浙青的利用率，節(jié)約外匯。[0003]另外，現(xiàn)在人們?cè)絹碓蕉嗟氖褂盟芰?，廢舊塑料就是難以降解的白色垃圾之一，如何將廢舊塑料的處理與浙青的改性結(jié)合起來，成為當(dāng)前需要解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種聚乙二醇和塑料改性浙青，解決了現(xiàn)有的浙青材料延展性差、脆性高、軟化點(diǎn)低的問題。
[0005]本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供上述改性浙青的制備方法，既能制備出一種延展性高、脆性低、軟化點(diǎn)高的改性浙青，又能夠?qū)U舊塑料進(jìn)行回收處理。
[0006]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:聚乙二醇和塑料改性浙青，按質(zhì)量百分比由以下材料組成:質(zhì)量份數(shù)為4.2%~7%的聚乙二醇、質(zhì)量份數(shù)為0.9%~1.5%的活性炭、質(zhì)量份數(shù)為0.9%~1.5%的廢舊塑料、質(zhì)量份數(shù)為0.3%~0.5%的硫磺、質(zhì)量份數(shù)為89.5%~93.7%的浙青，以上各物質(zhì)的質(zhì)量總和為100%。
[0007]本發(fā)明所采用的另一個(gè)技術(shù)方案是:聚乙二醇和塑料改性浙青的制備方法，包括如下步驟:
[0008]第一步，分別取質(zhì)量份數(shù)為4.2%~7%的聚乙二醇、質(zhì)量份數(shù)為0.9%~1.5%的活性炭、質(zhì)量份數(shù)為0.9%~1.5%的廢舊塑料、質(zhì)量份數(shù)為0.3%~0.5%的硫磺、質(zhì)量份數(shù)為89.5%~93.7%的浙青，以上各物質(zhì)的質(zhì)量總和為100% ；
[0009]第二步，制備改性劑
[0010]將第一步取得的聚乙二醇在第一溫度下恒溫加熱至熔融，然后逐漸升高溫度至第二溫度，并保持，然后向熔融的聚乙二醇中加入第一步取得的廢舊塑料直至廢舊塑料在其中完全熔融，將上述熔融的聚乙二醇和塑料攪拌均勻后，再向其中加入第一步取得的活性炭，再次攪拌均勻，制得改性劑，再將改性劑在室溫下冷卻靜置，得到固態(tài)的改性劑；
[0011]第三步，粉碎改性劑
[0012]將第二步制得的固態(tài)的改性劑放入粉碎機(jī)中進(jìn)行粉碎，獲得改性劑顆粒；
[0013]第四步，制備改性浙青
[0014]將第一步取得的浙青恒溫加熱至熔融狀態(tài)，然后一邊攪拌熔融的浙青一邊向其中加入第三步獲得的改性劑顆粒，形成混合物，然后將混合物投入高剪切分散乳化機(jī)進(jìn)行第一次乳化，再向第一次乳化后的混合物中加入硫磺，再進(jìn)行第二次乳化，直至改性劑以及硫磺在混合物中分布均勻，制得聚乙二醇和塑料改性浙青。
[0015]本發(fā)明的特點(diǎn)還在于，
[0016]第二步中對(duì)聚乙二醇恒溫加熱的第一溫度為160°C~170°C，第二溫度為200°C~210℃;冷卻靜置的時(shí)間為20~28小時(shí)。
[0017]第三步中獲得的改性劑顆粒的平均粒徑為2.5~3.5mm。
[0018]第四步中對(duì)浙青恒溫加熱的溫度為150°C~160°C。
[0019]第四步中第一次乳化時(shí)，乳化機(jī)中溫度為175°C~180°C，乳化機(jī)的轉(zhuǎn)速為2300~2700r/min，乳化時(shí)間為0.9~1.lh。
[0020]第四步中第二次乳化時(shí)，乳化機(jī)中溫度為175°C~180°C，乳化機(jī)的轉(zhuǎn)速為2900~3100r/min，乳化時(shí)間為0.5~lh。
[0021]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的聚乙二醇和塑料改性浙青具有軟化點(diǎn)高，延度高、針入度低、粘度高的特點(diǎn)，能夠滿足高速公路使用浙青的要求，并且本發(fā)明中的塑料使用的是人們?nèi)粘Ｉ钪械膹U舊塑料、塑料袋，為廢棄物尤其是廢棄塑料的回收利用提供了一個(gè)十分有益的途徑。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是對(duì)本發(fā)明的聚乙二醇和塑料改性浙青進(jìn)行軟化點(diǎn)測(cè)試時(shí)的數(shù)據(jù)結(jié)果的示意圖；
[0023]圖2是本發(fā)明的聚乙二醇和塑料改性浙青進(jìn)行延度測(cè)試時(shí)的數(shù)據(jù)結(jié)果的示意圖；
[0024]圖3是本發(fā)明的聚乙二醇和塑料改性浙青進(jìn)行針入度測(cè)試時(shí)的數(shù)據(jù)結(jié)果的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0026]本發(fā)明的聚乙二醇和塑料改性浙青，按質(zhì)量百分比由以下材料組成:質(zhì)量份數(shù)為
4.2%~7%的聚乙二醇、質(zhì)量份數(shù)為0.9%~1.5%的活性炭、質(zhì)量份數(shù)為0.9%~1.5%的塑料、質(zhì)量份數(shù)為0.3%~0.5%的硫磺、質(zhì)量份數(shù)為89.5%~93.7%的浙青，以上各物質(zhì)的質(zhì)量總和為100%。
[0027]實(shí)施例1
[0028]第一步，分別取質(zhì)量份數(shù)為4.2%的聚乙二醇、質(zhì)量份數(shù)為0.9%的活性炭、質(zhì)量份數(shù)為0.9%的塑料、質(zhì)量份數(shù)為0.3%的硫磺、質(zhì)量份數(shù)為93.7%的浙青，以上各物質(zhì)的質(zhì)量總和為100% ；
[0029]第二步，制備改性劑
[0030]將聚乙二醇在160°C的溫度下恒溫加熱至熔融，然后逐漸升高溫度至200°C，并保持，然后向熔融的聚乙二醇中加入塑料直至塑料在其中完全熔融，將上述熔融的聚乙二醇和塑料攪拌均勻后，再向其中加入活性炭，再次攪拌均勻，制得改性劑，再將所述改性劑在室溫下冷卻靜置20小時(shí)，得到固態(tài)的改性劑；[0031]第三步，粉碎改性劑
[0032]將第二步制得的固態(tài)的改性劑放入粉碎機(jī)中進(jìn)行粉碎，直至改性劑的顆粒直徑為
2.5mm,獲得改性劑顆粒；
[0033]第四步，制備改性浙青
[0034]將浙青在150°C的溫度下恒溫加熱至熔融狀態(tài)，然后一邊攪拌熔融的浙青一邊向其中加入第三步獲得的改性劑顆粒，形成混合物，然后將所述混合物投入高剪切分散乳化機(jī)進(jìn)行第一次乳化，乳化機(jī)中溫度為175°C，乳化機(jī)的轉(zhuǎn)速為2300r/min，乳化時(shí)間為0.9h ；再向第一次乳化后的混合物中加入硫磺，再進(jìn)行第二次乳化，乳化機(jī)中溫度為175°C，乳化機(jī)的轉(zhuǎn)速為2900r/min，乳化時(shí)間為0.5h。直至改性劑以及硫磺在混合物中分布均勻，制得聚乙二醇和塑料改性浙青。
[0035]實(shí)施例2
[0036]第一步，分別取質(zhì)量份數(shù)為7%的聚乙二醇、質(zhì)量份數(shù)為1.5%的活性炭、質(zhì)量份數(shù)為1.5%的塑料、質(zhì)量份數(shù)為0.5%的硫磺、質(zhì)量份數(shù)為89.5%的浙青，以上各物質(zhì)的質(zhì)量總和為100% ；
[0037]第二步，制備改性劑
[0038]將聚乙 二醇在170°C的溫度下恒溫加熱至熔融，然后逐漸升高溫度至210°C，并保持，然后向熔融的聚乙二醇中加入塑料直至塑料在其中完全熔融，將上述熔融的聚乙二醇和塑料攪拌均勻后，再向其中加入活性炭，再次攪拌均勻，制得改性劑，再將所述改性劑在室溫下冷卻靜置28小時(shí)，得到固態(tài)的改性劑；
[0039]第三步，粉碎改性劑
[0040]將第二步制得的固態(tài)的改性劑放入粉碎機(jī)中進(jìn)行粉碎，直至改性劑的顆粒直徑為
3.5mm,獲得改性劑顆粒；
[0041]第四步，制備改性浙青
[0042]將浙青在160°C的溫度下恒溫加熱至熔融狀態(tài)，然后一邊攪拌熔融的浙青一邊向其中加入第三步獲得的改性劑顆粒，形成混合物，然后將所述混合物投入高剪切分散乳化機(jī)進(jìn)行第一次乳化，乳化機(jī)中溫度為180°C，乳化機(jī)的轉(zhuǎn)速為2700r/min，乳化時(shí)間為Ih ;再向第一次乳化后的混合物中加入硫磺，再進(jìn)行第二次乳化，乳化機(jī)中溫度為180°C，乳化機(jī)的轉(zhuǎn)速為3100r/min，乳化時(shí)間為lh。直至改性劑以及硫磺在混合物中分布均勻，制得聚乙二醇和塑料改性浙青。
[0043]實(shí)施例3
[0044]第一步,分別取質(zhì)量份數(shù)為5%的聚乙二醇、質(zhì)量份數(shù)為0.9%的活性炭、質(zhì)量份數(shù)為1.2%的塑料、質(zhì)量份數(shù)為0.4%的硫磺、質(zhì)量份數(shù)為92.5%的浙青，以上各物質(zhì)的質(zhì)量總和為100% ；
[0045]第二步，制備改性劑
[0046]將聚乙二醇在165°C的溫度下恒溫加熱至熔融，然后逐漸升高溫度至205°C，并保持，然后向熔融的聚乙二醇中加入塑料直至塑料在其中完全熔融，將上述熔融的聚乙二醇和塑料攪拌均勻后，再向其中加入活性炭，再次攪拌均勻，制得改性劑，再將所述改性劑在室溫下冷卻靜置24小時(shí)，得到固態(tài)的改性劑；
[0047]第三步，粉碎改性劑[0048]將第二步制得的固態(tài)的改性劑放入粉碎機(jī)中進(jìn)行粉碎，直至改性劑的顆粒直徑為3mm,獲得改性劑顆粒；
[0049]第四步，制備改性浙青
[0050]將浙青在155°C的溫度下恒溫加熱至熔融狀態(tài)，然后一邊攪拌熔融的浙青一邊向其中加入第三步獲得的改性劑顆粒，形成混合物，然后將所述混合物投入高剪切分散乳化機(jī)進(jìn)行第一次乳化，乳化機(jī)中溫度為178°C,乳化機(jī)的轉(zhuǎn)速為2500r/min,乳化時(shí)間為Ih ;再向第一次乳化后的混合物中加入硫磺，再進(jìn)行第二次乳化，乳化機(jī)中溫度為177°C，乳化機(jī)的轉(zhuǎn)速為3000r/min，乳化時(shí)間為0.7h。直至改性劑以及硫磺在混合物中分布均勻，制得聚乙二醇和塑料改性浙青。
[0051]實(shí)施例4
[0052]第一步，分別取質(zhì)量份數(shù)為4.2%的聚乙二醇、質(zhì)量份數(shù)為1.3%的活性炭、質(zhì)量份數(shù)為1.3%的塑料、質(zhì)量份數(shù)為0.4%的硫磺、質(zhì)量份數(shù)為92.8%的浙青，以上各物質(zhì)的質(zhì)量總和為100% ；
[0053]第二步，制備改性劑
[0054]將聚乙二醇在167°C的溫度下恒溫加熱至熔融，然后逐漸升高溫度至203°C，并保持，然后向熔融的聚乙二醇中加入塑料直至塑料在其中完全熔融，將上述熔融的聚乙二醇和塑料攪拌均勻后，再向其中加入活性炭，再次攪拌均勻，制得改性劑，再將所述改性劑在室溫下冷卻靜置25小時(shí)，得到固態(tài)的改性劑；
[0055]第三步，粉碎改性劑
[0056]將第二步制得的固態(tài)的改性劑放入粉碎機(jī)中進(jìn)行粉碎，直至改性劑的顆粒直徑為3mm,獲得改性劑顆粒；
[0057]第四步，制備改性浙青
[0058]將浙青在153°C的溫度下恒溫加熱至熔融狀態(tài)，然后一邊攪拌熔融的浙青一邊向其中加入第三步獲得的改性劑顆粒，形成混合物，然后將所述混合物投入高剪切分散乳化機(jī)進(jìn)行第一次乳化，乳化機(jī)中溫度為176°C，乳化機(jī)的轉(zhuǎn)速為2400r/min，乳化時(shí)間為0.9h ；再向第一次乳化后的混合物中加入硫磺，再進(jìn)行第二次乳化，乳化機(jī)中溫度為180°C，乳化機(jī)的轉(zhuǎn)速為3000r/min，乳化時(shí)間為0.8h。直至改性劑以及硫磺在混合物中分布均勻，制得聚乙二醇和塑料改性浙青。
[0059]本發(fā)明的聚乙二醇和塑料改性浙青經(jīng)過了如下的試驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)以及結(jié)論如下:
[0060]1.軟化點(diǎn)測(cè)試
[0061]將本發(fā)明方法制備的改性浙青環(huán)置于涂有甘油滑石粉的隔離劑的試樣底板上，室溫冷卻0.5h，用熱的刮刀刮平試樣，于5°C恒溫水浴中靜置15分鐘，將試樣環(huán)放到軟化點(diǎn)儀器的支架中層板的圓孔中，套上定位環(huán)，把鋼球放在定位環(huán)的中間，開啟震蕩攪拌器，并開始加熱，試樣會(huì)發(fā)熱變軟下沉，當(dāng)其達(dá)到與下層底板接觸時(shí)，讀取溫度，準(zhǔn)確到0.1°C。
[0062]實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1所示:
[0063]
【權(quán)利要求】
1.聚乙二醇和塑料改性浙青，其特征在于，按質(zhì)量百分比由以下材料組成:質(zhì)量份數(shù)為4.2%~7%的聚乙二醇、質(zhì)量份數(shù)為0.9%~1.5%的活性炭、質(zhì)量份數(shù)為0.9%~1.5%的廢舊塑料、質(zhì)量份數(shù)為0.3%~0.5%的硫磺、質(zhì)量份數(shù)為89.5%~93.7%的浙青，以上各物質(zhì)的質(zhì)量總和為100%。
2.聚乙二醇和塑料改性浙青的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: 第一步，分別取質(zhì)量份數(shù)為4.2%~7%的聚乙二醇、質(zhì)量份數(shù)為0.9%~1.5%的活性炭、質(zhì)量份數(shù)為0.9%~1.5%的廢舊塑料、質(zhì)量份數(shù)為0.3%~0.5%的硫磺、質(zhì)量份數(shù)為89.5%~93.7%的浙青，以上各物質(zhì)的質(zhì)量總和為100% ； 第二步，制備改性劑 將第一步取得的聚乙二醇在第一溫度下恒溫加熱至熔融，然后逐漸升高溫度至第二溫度，并保持，然后向熔融的聚乙二醇中加入第一步取得的廢舊塑料直至廢舊塑料在其中完全熔融，將上述熔融的聚乙二醇和塑料攪拌均勻后，再向其中加入第一步取得的活性炭，再次攪拌均勻，制得改性劑，再將所述改性劑在室溫下冷卻靜置，得到固態(tài)的改性劑； 第三步，粉碎改性劑 將第二步制得的固態(tài)的改性劑放入粉碎機(jī)中進(jìn)行粉碎，獲得改性劑顆粒； 第四步，制備改性浙青 將第一步取得的浙青恒溫加熱至熔融狀態(tài)，然后一邊攪拌熔融的浙青一邊向其中加入第三步獲得的改性劑顆粒，形成混合物，然后將所述混合物投入高剪切分散乳化機(jī)進(jìn)行第一次乳化，再向第一次乳化后的混合物中加入硫磺，再進(jìn)行第二次乳化，直至改性劑以及硫磺在混合物中分布均勻，制得聚乙二醇和塑料改性浙青。
3.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，第二步中對(duì)所述聚乙二醇恒溫加熱的第一溫度為160°C~170°C，第二溫度為200°C~210°C;所述冷卻靜置的時(shí)間為20~28小時(shí)。
4.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，第三步中獲得的改性劑顆粒的平均粒徑為2.5~3.5mm。
5.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，第四步中所述對(duì)浙青恒溫加熱的溫度為 150°C ~160°C。
6.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，第四步中所述第一次乳化時(shí)，乳化機(jī)中溫度為175。。~180°C，乳化機(jī)的轉(zhuǎn)速為2300~2700r/min，乳化時(shí)間為0.9~1.1h0
7.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，第四步中所述第二次乳化時(shí)，乳化機(jī)中溫度為175°C~180°C，乳化機(jī)的轉(zhuǎn)速為2900~3100r/min，乳化時(shí)間為0.5~lh。
【文檔編號(hào)】C08L101/00GK103642256SQ201310609034
【公開日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年11月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月22日
【發(fā)明者】付蕾, 陳立貴, 王 忠, 馮小明 申請(qǐng)人:陜西理工學(xué)院