[發明專利]一種抗車轍性能優異的路用膠粉瀝青的制備方法

在審

• 申請號: 201710513826.1
• 申請日: 2017-06-29
• 公開（公告）號: CN107163168A
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發明（設計）人: 李國友
• 申請（專利權）人: 安徽中宏橡塑有限公司
• 主分類號: C08C19/04
• 分類號: C08C19/04;C08L95/00;C08L19/00;C08L91/00;C08J11/10
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司34112
• 代理人: 方琦

技術領域

本發明涉及一種瀝青路面材料的制備方法，具體涉及一種抗車轍性能優異的路用膠粉瀝青的制備方法。

背景技術

瀝青路面是我國公路與城市道路的主要路面結構形式。隨著國民經濟的高速發展，交通密度和重型車輛日益增多，從而使瀝青路面受到嚴峻考驗，從經濟環保的角度出發，國內外開展了利用廢輪胎膠粉改性瀝青應用于筑路的研究工作，具有更強的抗老化、抗疲勞、減少噪音、增大摩擦等優點，同時還具備低溫抗裂性、高溫穩定性、耐久性等特點。

關于橡膠瀝青的作用機理目前主要有3學說，即物理共混說、網絡填充說以及化學共混說。瀝青按三組分組成進行分析時，瀝青中除了瀝青質外，其他芳香芬等都是輕質組分，在制備橡膠瀝青時，高溫條件下，一部分輕質組分會被橡膠粉吸收，吸收了輕質組分的橡膠粉體積會膨脹，在其表面形成一層比較厚的凝膠層，這個過程中膠粉顆粒沒有分解，并沒有溶解在瀝青中，仍然保持著原來的性質，由于輕質組分的減少，瀝青變硬，且粘度變大。

硫化膠粉中橡膠分子鏈已經交聯成網絡結構，流動性差，表面活性低，加工性能差，與基質瀝青的相容性較差，使得膠粉在瀝青中容易沉淀、離析，直接影響其改性瀝青性能和在道路建設中的應用。因此，對膠粉表面的活化改性研究成為提高膠粉與瀝青的界面相容性。

發明內容

本發明提供了一種抗車轍性能優異的路用膠粉瀝青的制備方法，提高膠粉與瀝青的相容性，使其路用性能得到很大改善，抗車轍能力更強。

一種抗車轍性能優異的路用膠粉瀝青的制備方法，將脫硫后的廢輪胎膠粉進行表面氧化、低溫等離子體活化處理后，之后經汽油活化處理，提高廢輪胎膠粉改性瀝青的高溫性能和彈性恢復性能。

具體步驟如下：

（1）氧化改性：

將80-100重量份經脫硫處理后的廢輪胎膠粉置于反應瓶中，加入250-600份蒸餾水，充分攪拌使其混合均勻，加入20-40份氧化劑，在水浴鍋中于 45-80℃恒溫條件下攪拌2-4小時，反應結束后進行抽濾洗滌，所得膠粉烘干至質量不再變化，制得氧化改性膠粉；

（2）低溫等離子體活化：

將上述氧化改性膠粉均勻平鋪在200目篩網上，水平放置于低溫等離子體活化儀內腔中，抽真空至腔內氣壓真空度為30-60Pa，開啟電源放電，控制腔內氣壓滿足輝光放電，產生低溫等離子體，活化 2-8分鐘；

（3）二次活化：

按照2-4:1的質量比向上述活化后的膠粉中注入常用汽油，常溫下混合拌勻，用塑料袋將其密封，以減少汽油在空氣中蒸發，在常溫下充分融合3-6天，使膠粉充分溶脹；

（4）將350-650份基質瀝青在120-150℃的烘箱中保溫1-3小時，充分脫水，觀察無氣泡后，使烘箱快速升溫至185-215℃，達到溫度后，立即取出，放到可恒溫加熱的儀器上；

（5）開動機械攪拌，邊攪拌邊緩慢加入步驟（3）活化膠粉，在800-1300r/min的轉速下攪拌30-60分鐘，調整加熱器溫度保持在175-185℃，攪拌混合1-2小時，最后將改性瀝青在 165-180℃烘箱中保存0.5-1小時，得到膠粉改性瀝青。

其中，所述的經脫硫處理后的廢輪胎膠粉是指將廢輪胎膠粉經超聲波脫硫處理。

其中，所述的超聲波處理的工藝參數如下：頻率20-50kHz，時間5-15分鐘。

其中，所述的低溫等離子體活化儀的頻率為40-50kHz，放電功率為400-600W。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

（1）本發明中將脫硫后的廢輪胎膠粉進行表面氧化處理，可以將膠粉表面的C-C鍵打開，生成-C=O、-OH等活性基團，之后經低溫等離子體活化處理，一方面膠粉表面刻蝕現象明顯，使得膠粉比表面積增大，氧化后的活性基團位點暴露更加完全，同時等離子體活化處理可引入含氧官能團，增加膠粉中-OH基團和C=C雙鍵的含量，進一步提高膠粉表面活性基團含量，可促進膠粉與瀝青中的羧基、亞砜及酸酐類基團發生反應，在物理共混與化學反應雙作用下，促進膠粉和瀝青交聯共混，使兩者交聯程度提高。

（2）本發明使用汽油對膠粉進行二次活化處理，膠粉溶脹充分后對瀝青輕質組分的吸收減少，膠粉改性瀝青的針入度增大，彈性恢復性能變大，使其路用性能得到很大改善，抗車轍能力更強，同時經氧化與初次活化后的膠粉與瀝青的界面結合性能較高，提高了瀝青的內聚力和柔韌性，避免發生因汽油的二次活化帶來的軟化點降低問題。

具體實施方式