[發(fā)明專利]催化改性橡膠粉及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210575357.3
• 申請日: 2012-12-25
• 公開（公告）號: CN103012898A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設計）人: 劉力;余強;李翠紅;東俊云
• 申請（專利權）人: 天津海泰環(huán)?？萍及l(fā)展有限公司
• 主分類號: C08L21/00
• 分類號: C08L21/00;C08J11/06;C08L95/00
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 楊紅

技術領域

本發(fā)明屬于橡膠材料，尤其涉及一種用于改性瀝青及橡膠制品中摻用的催化改性橡膠粉及其制備方法。

背景技術

廢橡膠粉可以作為制備改性瀝青鋪筑公路的路面材料或應用于橡膠制品中摻用的材料。隨著我國公路建設的快速發(fā)展和我國橡膠資源消耗量不斷增加，近年來橡膠粉的需求量不斷上升，這為我國每年產生的成千上萬噸廢橡膠找到了一條合理科學有效的利用方式。廢橡膠粉價格低廉，作為一種新材料應用到相關產品中去，不僅可以獲得較好的經濟效益，更重要的是較好地解決了廢橡膠處理過程中污染問題，同時還節(jié)約了橡膠資源，具有較好的社會效益和環(huán)境效益。

廢橡膠粉本身是一種惰性很強的材料，由于高密度的硫化網狀結構，使其膠粉顆粒表面缺乏反應活性。因此，不作任何表面處理的普通硫化橡膠粉，直接摻用到瀝青或橡膠制品中去，只起到了普通添加材料降低成本的作用，尤其橡膠粉的摻和量加大時會造成產品性能下降，而且生產工藝過程也難以實現，這說明普通橡膠粉的混合相容性不好，參與化學反應的程度不夠，因此，產品一旦受到外力作用，其界面易發(fā)生變形斷裂，從而影響到產品性能。為了改善橡膠粉與瀝青的混合相容性，提高橡膠粉高比例摻和作用，滿足橡膠粉改性瀝青的高摻和比例下的性能指標要求。就需要對橡膠粉進行改性處理，使其橡膠粉顆粒表面產生新的活性基團，具有一定的化學反應活性，從而增加了同瀝青組分的化學反應密度。中國專利CN1970608A報道了一種活化橡膠粉及其制備方法，是將表面活性劑四甲基葵炔二醇按比例同廢橡膠粉拌合，賦予膠粉化學改性。但此方法橡膠粉顆粒表面的惰性網狀結構沒有改變，膠粉表面沒有新的官能團產生，不具反應活性，因此這種改性橡膠粉不能滿足本專利催化改性性能要求。

專利申請?zhí)枺?00910066008.7公開了一種用于水泥基材料的廢舊橡膠粉改性方法,具體技術方案是:先將丙烯酸配制成乙醇溶液,再將平均分子量為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分鐘,然后在80℃～90℃進行加熱反應1小時,得改性橡膠粉。該專利方法，使用了乙醇水溶液改性技術條件，改性膠粉中含一定乙醇水溶液，這種改性橡膠粉完全不能應用于高溫瀝青生產中，高溫瀝青是油性膠體材料，同水性改性材料完全不相容,這種改性橡膠粉不能滿足本專利催化改性膠粉要求。申請?zhí)枺?00610125315.4公開了一種改性橡膠粉及其制備方法和用途,改性橡膠粉,其化學結構為:橡膠粉的側鏈含有烷基、烯基、羥基、羧基、腈基或胺基,或橡膠粉的側鏈與下列之一化合物通過雙鍵反應相連:丁二烯、聚苯乙烯、醋酸乙烯酯、丙烯酸酯、丙烯腈、氯乙烯、苯乙烯或馬來酸酐。該專利方法，制備的改性膠粉是用于提高橡膠、塑料、聚氨酯等高分子的相容性，為了改善其機械加工性能，并非適用于瀝青改性的技術要求，因此不能滿足本專利改性膠粉要求。專利申請?zhí)枺篊N101831188A公開了一種高摻量橡膠粉改性瀝青組合物及其制備與應用，具體技術方案是:將2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇、橡膠粉加入到瀝青中，在185-220℃的條件下通過膠體磨或高速剪切乳化機將橡膠粉磨細到平均粒徑大約小于0.2毫米，再在185-220℃的條件下，攪拌反應75-300分鐘，制成改性瀝青。該專利方法所用的2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇材料價格豐常昂貴、摻比量大，使膠粉改性瀝青的材料成本大幅上升，另外，所制備的高摻量橡膠粉改性瀝青，加工過程高速剪切時間過長，制備成本高，沒有應用價值，與本專利的低成本普遍應用性有本質不同。專利申請?zhí)枺篊N102558886A公開了一種高濃度膠粉改性瀝青及其制備方法，具體技術方案是:按質量份數，將100份廢膠粉在反應釜內，首先以400r/min低速攪拌3min，而后以600r/min高速攪拌1min，并升溫至45℃，將45份預熱至50℃的填充阻隔劑（硅油：亞麻油=2:1）噴入到上述廢膠粉中，在55℃的溫度下，以1200r/min高速攪拌5min，風冷2min，溫度降到40℃時，存儲48h，然后使用雙輥開煉機將預混膠粉與10份填充阻隔劑進行剪切共混處理，而后打散，常溫存儲48h后，即得高性能高填充量瀝青用改性膠粉。將45份膠粉與1份補強劑和100份基質瀝青在170℃下攪拌15min，速度為800r/min，10000r/min下高速剪切45min，得到廢膠粉改性瀝青膠結料。該專利技術工藝過程十分復雜，又使用大型設備橡膠開煉機預混膠粉，由此整個工藝過程的制造成本會大大增加，技術實施應用性很難掌控，工藝過程成本過高，不適合規(guī)模生產應用，與本專利的普遍應用性有本質區(qū)別。

發(fā)明內容