[發(fā)明專利]廢舊輪胎橡膠塊制備橡膠瀝青的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110114829.0
• 申請(qǐng)日: 2011-05-05
• 公開（公告）號(hào): CN102249599A
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉廷國(guó);翟根旺;岳學(xué)軍;侯曙光;于紅利;劉桂洋;魯培行;任文舉;劉海燕;張峰修;宋超;王文明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 劉廷國(guó)
• 主分類號(hào): C04B26/26
• 分類號(hào): C04B26/26;C04B18/22
• 代理公司: 西安永生專利代理有限責(zé)任公司 61201
• 代理人: 申忠才

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于瀝青材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用廢舊輪胎橡膠塊生產(chǎn)橡膠瀝青的方法。

背景技術(shù)

隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，廢舊輪胎的產(chǎn)生量越來(lái)越大。據(jù)世界環(huán)境衛(wèi)生組織統(tǒng)計(jì)，目前全世界廢舊輪胎累積存量已達(dá)30億條，并以每年約10億條的速度增長(zhǎng)。廢舊輪胎在自然條件下很難降解，長(zhǎng)期露天堆放，不僅占用大量土地，而且容易滋生蚊蟲傳播疾病和引發(fā)火災(zāi)。廢舊輪胎造成的“黑色污染”已是一個(gè)非常嚴(yán)峻的問(wèn)題。另一方面，廢舊輪胎作為一種可再生資源又被稱作“黑色金礦”。

國(guó)內(nèi)外廢舊輪胎的回收工藝技術(shù)主要有原形改制、熱裂解、輪胎翻新、燃燒等方法。原形改制法可將廢舊輪胎直接利用，但利用量有限；熱裂解法可以制備燃料油、炭黑等，但技術(shù)復(fù)雜，成本高，容易造成二次污染；輪胎翻新法耗能少、無(wú)污染，但投資大，技術(shù)要求高；燃燒法雖然簡(jiǎn)單，但釋放有害氣體，二次污染嚴(yán)重。這些方法在一定程度上回收利用了一部分的廢舊輪胎，但處理的廢胎數(shù)量有限，隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展，逐漸趕不上廢舊輪胎產(chǎn)生的數(shù)量，因此，需要尋找更有效的、大量的利用廢舊輪胎的途徑。

將廢舊輪胎制備成膠粉，再將膠粉應(yīng)用于生產(chǎn)道路粘結(jié)料——橡膠瀝青是現(xiàn)在一種有效的再利用方法，廢舊輪胎中的天然橡膠、合成橡膠以及各種添加劑，如硫、炭黑、氧化硅等化學(xué)成分對(duì)改善橡膠瀝青和橡膠瀝青混凝土的性能都有一定的作用。目前，橡膠瀝青被廣泛應(yīng)用在道路工程建設(shè)的層間處理、瀝青混凝土及裂縫填縫料等。用橡膠粉瀝青鋪設(shè)的路面比普通瀝青路面更耐用，產(chǎn)生的裂紋少，耐候性更好，遇嚴(yán)寒天氣也不易結(jié)冰。膠粉是橡膠瀝青的主要改性成分，其制備方法是把廢舊輪胎先切成條，再切成塊，進(jìn)一步磨細(xì)為膠粉。在這個(gè)過(guò)程中，硫化橡膠的內(nèi)部交聯(lián)非常密實(shí)，內(nèi)聚力很大，再加上橡膠的彈性極好，很多的能量消耗在克服橡膠的彈性上，整個(gè)過(guò)程是一個(gè)純粹的依靠機(jī)械能的物理過(guò)程，也是一個(gè)能耗很高的過(guò)程。將制備的膠粉加入到瀝青中，膠粉吸收瀝青中的輕質(zhì)組分而溶脹。然而瀝青中的輕質(zhì)組分有限，因而膠粉的溶脹過(guò)程較慢，程度很小。同時(shí)，橡膠瀝青是一個(gè)不穩(wěn)定體系，在一定溫度下，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，膠粉發(fā)生不同程度的脫硫塑化，使橡膠瀝青的性能指標(biāo)不穩(wěn)定。橡膠瀝青在實(shí)際施工中又很難在其性能最優(yōu)良的時(shí)間段內(nèi)用完，從而影響道路施工和工程質(zhì)量。因此，膠粉生產(chǎn)過(guò)程的高能耗和橡膠瀝青的質(zhì)量不穩(wěn)定等問(wèn)題，成為影響施工成本和質(zhì)量的主要因素。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服上述橡膠瀝青制備方法的缺點(diǎn)，提供一種生產(chǎn)成本低、能耗低、無(wú)污染、產(chǎn)品儲(chǔ)存穩(wěn)定性高的用廢舊輪胎橡膠塊制備橡膠瀝青的方法。

解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：將長(zhǎng)×寬×高為5～10cm×3～6cm×2～4cm的廢舊輪胎橡膠塊加入到碳?xì)浣橘|(zhì)中，廢舊輪胎橡膠塊與碳?xì)浣橘|(zhì)的質(zhì)量比為1∶1.5～4，加入廢舊輪胎橡膠塊質(zhì)量1.0％～3.0％的助劑，225～300℃反應(yīng)1～8小時(shí)，攪拌均勻并分離鋼絲，制備成橡膠瀝青。

上述碳?xì)浣橘|(zhì)的主要成分為瀝青，輔助成分為芳烴油、松焦油、妥爾油、煤焦油中的任意一種或者任意兩種按質(zhì)量比為1∶1的混合物，主要成分與輔助成分的質(zhì)量比為6～10∶1；助劑是橡膠催化再生還原劑PTC-R或橡膠再生活化劑450，橡膠催化再生還原劑PTC-R由河北瑞威科技有限公司銷售，橡膠再生活化劑450由河南焦作市溫縣匯誠(chéng)助劑廠銷售。

本發(fā)明優(yōu)選將廢舊輪胎橡膠塊加入到碳?xì)浣橘|(zhì)中，廢舊輪胎橡膠塊與碳?xì)浣橘|(zhì)的質(zhì)量比為1∶3，加入廢舊輪胎橡膠塊質(zhì)量2.0％的助劑，260℃反應(yīng)2小時(shí)，攪拌均勻并分離鋼絲，制備成橡膠瀝青；所述碳?xì)浣橘|(zhì)的主要成分是瀝青，輔助成分是芳烴油，瀝青與芳烴油的質(zhì)量比為8∶1；所述助劑是橡膠催化再生還原劑PTC-R。

本發(fā)明也可優(yōu)選將廢舊輪胎橡膠塊加入到碳?xì)浣橘|(zhì)中，廢舊輪胎橡膠塊與碳?xì)浣橘|(zhì)的質(zhì)量比為1∶4，加入廢舊輪胎橡膠塊質(zhì)量1.5％的助劑，240℃反應(yīng)4小時(shí)，攪拌均勻并分離鋼絲，制備成橡膠瀝青；優(yōu)選碳?xì)浣橘|(zhì)的主要成分是瀝青，輔助成分是松焦油與妥爾油質(zhì)量比為1∶1的混合物，主要成分與輔助成分的質(zhì)量比為7∶1；優(yōu)選助劑是橡膠活化劑450。

本發(fā)明還可優(yōu)選將廢舊輪胎橡膠塊加入到碳?xì)浣橘|(zhì)中，廢舊輪胎橡膠塊與碳?xì)浣橘|(zhì)的質(zhì)量比為1∶3，加入廢舊輪胎橡膠塊質(zhì)量3.0％的助劑，230℃反應(yīng)4小時(shí)，攪拌均勻并分離鋼絲，制備成橡膠瀝青；優(yōu)選碳?xì)浣橘|(zhì)的主要成分是瀝青，輔助成分是妥爾油，瀝青與妥爾油的質(zhì)量比為8∶1；優(yōu)選助劑是橡膠活化劑450。