[發明專利]一種高存儲穩定性橡膠粉改性瀝青材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201711215686.6
• 申請日: 2017-11-28
• 公開（公告）號: CN107936590B
• 公開（公告）日: 2019-12-20
• 發明（設計）人: 謝娟;李靜;陳瑜;馬云龍;譚彥卿;吳寅瑞
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: C08L95/00
• 分類號: C08L95/00;C08L21/00;C08L77/00;B29B17/00
• 代理公司: 51221 四川力久律師事務所
• 代理人: 陳明龍

本發明公開了一種廢橡膠粉改性瀝青，所述橡膠粉改性瀝青由涂層橡膠粉和瀝青構成，所述涂層橡膠粉和瀝青的重量份比例為1:1?30。所述涂層橡膠粉由酰胺類聚合物和廢舊輪胎橡膠粉組成。本發明橡膠改性瀝青是利用廢舊輪胎橡膠粉改性的橡膠瀝青，橡膠粉表面經過預改性處理，改善了相容性，解決了橡膠粉改性瀝青存儲穩定性差的問題，能夠在儲存運輸通中保持良好的穩定性，可用于各個等級路面的鋪筑。

技術領域

本發明涉及一種改性瀝青及其制備方法，特別涉及一種廢舊輪胎橡膠粉改性瀝青及其制備方法，屬于工業化工技術領域。

背景技術

隨著近幾年交通運輸業發展，車輛大型化、交通渠化、重載、超載等現象的產生，瀝青路面面臨著嚴峻的考驗，普通瀝青材料已難以滿足高等級瀝青路面結構和現代化交通發展的需求。此外，汽車工業的迅猛發展出現了大量廢舊橡膠輪胎，惡化了環境、破壞了植被生長、影響了人類健康和生存環境。將廢舊輪胎制成橡膠粉作為瀝青改性劑，是一種有效利用廢舊輪胎的有效途徑。

目前，公知的橡膠粉改性瀝青制造方法為將廢舊輪胎磨細的橡膠粉加入到160℃-190℃的熱瀝青中，采用高速剪切儀進行剪切混合，使橡膠粉均勻分散在瀝青中，成為橡膠粉改性瀝青。首先，廢橡膠粉通過吸收瀝青中的輕質組分發生溶脹，體積膨脹為原來的三倍以上，周圍形成凝膠體；然后，橡膠粉在瀝青中又可產生化學解聚和脫硫，使得瀝青中的膠質成分含量增加。這兩方面作用使改性瀝青成為粘度很大的半固態連續相體系，具有很好的技術指標性能，用其鋪筑的路面高溫具有穩定性，低溫具有柔韌性，長期使用下具有耐老化性。

但是橡膠粉與瀝青的分子量和化學結構上存在差異，二者相容性差，制備得到的橡膠粉改性瀝青儲存穩定性差，橡膠粉在基質瀝青中會聚集沉積在瀝青的底部，這不僅給橡膠粉改性瀝青的運輸和施工帶來許多困難，而且嚴重影響鋪筑后路面的使用性能。

對于存儲穩定性問題，國內外已經有很多研究，一定程度提高了橡膠粉與基質瀝青的相容性。現有研究的具體方案根據其改性原理進行分類，主要可以分為以下幾種：

1.通過穩定劑增加橡膠粉與基質瀝青之間的相容性。

例如，德國最早采用TOR(反式聚辛烯橡膠活性劑)來改善橡膠粉與基質瀝青之間的相容性，但是TOR的生產工藝復雜，制備材料昂貴，導致添加劑的價格非常高，在工程成本上存在很大的問題。中國發明專利CN105733275A在橡膠粉改性瀝青制備時加入橡膠活化劑或二硫化物類活化再生劑及酚類抗老化劑，并采用反應釜將瀝青、橡膠粉及活化再生劑預先反應，活化再生劑破壞了橡膠粉的網狀結構，減少了分子鏈之間的作用，后期反應中固化劑則將瀝青與膠粉聯結在一起，形成穩定的橡膠瀝青膠體體系，進而增加橡膠粉改性瀝青的儲存穩定性。但是橡膠粉與基質瀝青之間的反應比較復雜，添加劑的加入更加加劇了這種情況，生產過程中很難控制產品質量，而且制備工藝復雜，需要反應釜和高速剪切儀或膠體磨等多種設備。

2.通過改進制備工藝以提高橡膠粉改性瀝青的存儲穩定性。

中國發明專利申請CN103951993A提出在橡膠瀝青中加入硅烷偶聯劑，并通過微波輻射促進偶聯劑與橡膠瀝青的交聯反應，以提高橡膠粉與基質瀝青之間的相容性。但是硅烷偶聯劑價格較高而且制備工藝復雜，微波輻射可控性不高，不適合大量生產。

3.通過對橡膠粉的改性，提高橡膠粉與基質瀝青之間的相容性。

中國發明專利CN103205131A先采用乙醇和水玻璃將橡膠粉進行改性，利用膠粉在強堿溶液中表面形成大量羥基等活性反應基團，這些活性基團與瀝青中的不飽和烴發生化學接枝反應，改性膠粉吸收瀝青中的瀝青質形成穩定的界面層，使膠粉在瀝青中分散均勻，提高橡膠瀝青的儲存穩定性。但是在強堿溶液中橡膠粉會產生部分老化，失去彈性，影響后期的改性效果而且整個過程中，而且整個反應較復雜，反應程度不可控。

發明內容