[發明專利]一種用于水泥基材料的橡膠粉改性方法無效

申請號：	200910066008.7	申請日：	2009-09-01
公開（公告）號：	CN101638465A	公開（公告）日：	2010-02-03
發明（設計）人：	管學茂;張海波;勾密峰;劉小星;王雨利	申請（專利權）人：	河南理工大學
主分類號：	C08F291/02	分類號：	C08F291/02;C08L71/08;C04B18/22
代理公司：	鄭州紅元帥專利代理事務所(普通合伙)	代理人：	張厚山
地址：	454000河南省***	國省代碼：	河南;41
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種用于水泥基材橡膠改性方法
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【說明書】：

(一)技術領域

本發明涉及一種橡膠粉的表面改性方法，改性后的橡膠粉用于改善水泥基材料的性能。

(二)背景技術

廢舊橡膠是固體工業廢棄物的一種，隨著橡膠工業及汽車工業的發展，大量的廢舊輪胎、橡膠制品及其邊角廢料不斷增多。這些輪胎對環境造成了巨大的威脅，因此廢舊輪胎的處理已經成為嚴重的社會問題。據中國混凝土與水泥制品網統計數據，2007年全國商品混凝土產量為22616萬立方米，如果每條廢舊輪胎可以生產10Kg橡膠顆粒，每立方米混凝土添加5Kg橡膠顆粒，則足以處理掉所有的廢舊輪胎。國際上于20世紀90年代已經開始研究廢舊橡膠在水泥制品中的應用，發現在混凝土中摻加橡膠粉可以解決混凝土脆性缺點，并且具有輕質、彈性減震、降噪隔音、透氣透水、延性和韌性好等優點，也存在著顯著降低混凝土的抗折抗壓性能的缺點。其主要原因是橡膠顆粒與水泥基體相容性差，通過橡膠表面改性，可以減緩混凝土的強度降低。

橡膠內部分子結構是一種交聯網狀結構，長鏈烯烴通過硫橋交聯在一起，而聚合物分子鏈又通過物理和化學鍵吸附在主要補強成分炭黑表面。在廢舊輪胎破碎過程中，立體分子鏈必然被破壞，橡膠粉表面必然存在著斷裂的分子鏈、硫橋鍵，裸露的炭黑、惰性填料等。這些活性點由于在加工過程中吸附氣體或雜質而失去活性，所以所制得的橡膠粉末表面通常為惰性的。

目前應用于水泥基材料的橡膠粉改性方法主要有用水洗、超聲水洗、四氯化碳、NaOH飽和溶液等方法清洗橡膠粉表面和通過化學方法使橡膠粉表面結合上親水性的極性基團，如羧基、羥基、磺酸基等化學改性方法。

N.Segre在“Use?of?tire?rubber?particles?as?addition?to?cement?paste”(Cement?and?Concrete?Research，2000，30(9)1421~1425)中將橡膠粉末浸泡在飽和NaOH溶液中，攪拌20分鐘，水洗過濾干燥，試樣的撓曲強度，斷裂能都有一定提高，但抗壓強度較未處理橡膠粉試樣沒有較大改善。

王亞明等在“廢膠粉的改性及其在砂漿中的應用”(化工進展，2006，25(7)：820-824，836)中使用了一種含有磺酸基和羥基的改性劑對橡膠粉進行處理，其處理方法為在裝有冷凝管、攪拌器的三口燒瓶中依序加入計量的膠粉(RP)、改性單體、水和引發劑，加熱攪拌，在一定的溫度和pH值下反應4h，過濾、洗滌、烘干、研磨，得改性膠粉。試驗結果發現，當橡膠粉摻入量為水泥重量的3％和7％時，處理后的橡膠粉能夠改善砂漿的流動性，而且試塊抗壓強度與不摻橡膠粉的空白砂漿試塊相當，抗折強度甚至有一定提高。本方法工藝復雜，應用困難。

(三)發明內容

本發明的目的是用丙烯酸、聚乙二醇為原料，開發一種用于水泥基材料的橡膠粉改性方法，該方法處理條件溫和，工藝簡單。

本發明的具體技術方案如下：

先將丙烯酸配制成乙醇溶液，將平均分子量為1000的聚乙二醇加入所述的丙烯酸-乙醇溶液中，撒在橡膠粉表面，再將作為催化劑過硫酸鉀配制成水溶液，撒在橡膠粉表面，在攪拌機中充分攪拌數分鐘，然后在80℃～90℃進行加熱反應1小時左右，得改性橡膠粉。

上述處理方法中各原料的配比如下：

丙烯酸的用量為橡膠粉質量的1wt％～3wt％，丙烯酸的乙醇溶液質量比濃度為10wt％～25wt％，聚乙二醇用量為丙烯酸量的50wt％～80wt％；催化劑過硫酸鉀用量為丙烯酸量的3wt％～5wt％；過硫酸鉀水溶液濃度為5wt％～15wt％。

本發明的優點

1、工藝簡單，處理溫度低，處理時間短；

2、處理所需原料為常用化工原料，價格便宜，處理成本低；

3、處理所需設備為普通加熱設備，無特殊要求。

(四)具體實施方式

實施例1：