[發(fā)明專(zhuān)利]一種廢膠粉的甲基丙烯酸甲酯聚合接枝改性工藝

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010035280.5
• 申請(qǐng)日: 2020-01-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111269360A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于凱;宋佳琪;劉雙喜
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南開(kāi)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C08F279/02
• 分類(lèi)號(hào): C08F279/02;C08F253/00;C08F220/14;C08L95/00;C08L51/04
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本發(fā)明涉及一種廢膠粉的甲基丙烯酸甲酯聚合接枝改性工藝，具體步驟包括：將廢輪胎膠粉分散在水中，加入一定量的引發(fā)劑和表面改性劑，恒溫?cái)嚢??12小時(shí)，溫度為50?90℃，引發(fā)劑用量占膠粉質(zhì)量的1.7％?10％，表面改性劑用量為膠粉質(zhì)量的1％?300％。將接枝膠粉作為瀝青改性劑通過(guò)濕法改性工藝制備膠粉改性瀝青，以調(diào)控改性瀝青性能。該方法操作簡(jiǎn)單，成本低廉，并且能夠有效調(diào)控膠粉改性瀝青的針入度、延度、軟化點(diǎn)等主要性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種廢膠粉的甲基丙烯酸甲酯聚合接枝改性工藝。具體地說(shuō)是采用聚合接枝的方法將聚甲基丙烯酸甲酯接枝到廢輪胎膠粉表面，以調(diào)控膠粉改性瀝青性能的工藝技術(shù)。

背景技術(shù)

隨著我國(guó)汽車(chē)行業(yè)的快速發(fā)展及家用轎車(chē)數(shù)量的快速增長(zhǎng)，我國(guó)每年產(chǎn)生的廢舊輪胎正以8％-10％的速度急劇增加，已是全球廢舊輪胎產(chǎn)量最高的國(guó)家。預(yù)計(jì)到2020年，我國(guó)廢輪胎產(chǎn)生量將達(dá)2000萬(wàn)噸。廢輪胎成分復(fù)雜且不易降解，大量堆積不僅占用土地資源，也會(huì)造成環(huán)境污染。而我國(guó)橡膠消耗量大，橡膠資源匱乏，因此，提高對(duì)廢舊輪胎資源的綜合利用率成為一個(gè)亟待解決的課題。

將石油瀝青用作道路鋪裝材料有著悠久的歷史，但是隨著交通運(yùn)輸量的增大，人們對(duì)于路面性能提出了更高的要求。研究表明，瀝青中摻入廢輪胎膠粉進(jìn)行改性，可以大批量消耗廢舊輪胎，減輕廢輪胎堆積對(duì)環(huán)境造成的壓力；能夠提高瀝青的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、抗老化和耐久性，并且能夠有效降低路面噪音，減少路面反光，提高路面防滑效果，引起了人們的普遍關(guān)注。同時(shí)用廢輪胎膠粉替換高成本的SBS 瀝青改性劑，減少鋪路成本，因此道路修筑采用膠粉改性瀝青極具發(fā)展?jié)摿Α５捎谀z粉與瀝青相容性差等因素，限制了膠粉改性瀝青的應(yīng)用。通過(guò)將聚甲基丙烯酸甲酯接枝到廢輪胎膠粉表面，能夠在膠粉與瀝青之間形成類(lèi)似于SBS改性瀝青的表面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而提高膠粉改性瀝青的性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種簡(jiǎn)便、易于工業(yè)應(yīng)用的廢膠粉的甲基丙烯酸甲酯聚合接枝改性工藝。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：廢輪胎膠粉分散在水中，加入一定量的引發(fā)劑和表面改性劑，恒溫?cái)嚢?-12 小時(shí)，溫度為50-90℃，引發(fā)劑用量占膠粉質(zhì)量的1.7％-10％，表面改性劑用量為膠粉質(zhì)量的1％-300％。反應(yīng)結(jié)束后，將廢輪胎膠粉抽濾、洗滌、烘干、稱(chēng)重，測(cè)得質(zhì)量接枝率，制得接枝膠粉。將接枝膠粉通過(guò)濕法改性工藝制備膠粉改性瀝青，并檢測(cè)其主要性能指標(biāo)。

所述引發(fā)劑為過(guò)氧苯甲酰，用量為苯乙烯用量的1.7％-10％。

所述表面改性劑為甲基丙烯酸甲酯，用量為膠粉質(zhì)量的1％-300％。

所述反應(yīng)溫度為50-90℃。

所述質(zhì)量接枝率＝(接枝后膠粉質(zhì)量-接枝前膠粉質(zhì)量)/接枝前膠粉質(zhì)量。

所述廢輪胎膠粉的粒徑為40目，膠粉來(lái)源為廢輪胎粉碎。

所述反應(yīng)時(shí)間為1-12小時(shí)。

所述基質(zhì)瀝青為道路瀝青。

所述廢輪胎膠粉改性瀝青濕法改性工藝的技術(shù)流程圖見(jiàn)圖。

所述瀝青主要性能指標(biāo)包括25℃針入度、5℃延度、軟化點(diǎn)。25℃針入度是表示瀝青軟硬程度和稠度、抵抗剪切破壞的能力，反映在一定條件下瀝青的相對(duì)黏度的指標(biāo)。5℃延度表示瀝青抗張拉強(qiáng)度，延度越大，低溫性能越好；軟化點(diǎn)表示高溫穩(wěn)定性能，軟化點(diǎn)越大，高溫穩(wěn)定性能越好。

本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1.通過(guò)聚合接枝的方法實(shí)現(xiàn)對(duì)廢輪胎膠粉的表面改性。采用甲基丙烯酸甲酯為接枝單體，過(guò)氧化苯甲酰為引發(fā)劑，在一定溫度下將聚甲基丙烯酸甲酯接枝到廢輪胎膠粉表面。將接枝后的膠粉應(yīng)用于改性瀝青，可使膠粉與瀝青之間形成類(lèi)似于SBS改性瀝青的表面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使膠粉與瀝青穩(wěn)定相容，從而提高改性瀝青的性能和穩(wěn)定性。