一种高存储稳定性橡胶粉改性沥青材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种废橡胶粉改性沥青，所述橡胶粉改性沥青由涂层橡胶粉和沥青构成，所述涂层橡胶粉和沥青的重量份比例为1:1‑30。所述涂层橡胶粉由酰胺类聚合物和废旧轮胎橡胶粉组成。本发明专利技术橡胶改性沥青是利用废旧轮胎橡胶粉改性的橡胶沥青，橡胶粉表面经过预改性处理，改善了相容性，解决了橡胶粉改性沥青存储稳定性差的问题，能够在储存运输通中保持良好的稳定性，可用于各个等级路面的铺筑。

【技术实现步骤摘要】
一种高存储稳定性橡胶粉改性沥青材料及其制备方法
本专利技术涉及一种改性沥青及其制备方法，特别涉及一种废旧轮胎橡胶粉改性沥青及其制备方法，属于工业化工

技术介绍
随着近几年交通运输业发展，车辆大型化、交通渠化、重载、超载等现象的产生，沥青路面面临着严峻的考验，普通沥青材料已难以满足高等级沥青路面结构和现代化交通发展的需求。此外，汽车工业的迅猛发展出现了大量废旧橡胶轮胎，恶化了环境、破坏了植被生长、影响了人类健康和生存环境。将废旧轮胎制成橡胶粉作为沥青改性剂，是一种有效利用废旧轮胎的有效途径。目前，公知的橡胶粉改性沥青制造方法为将废旧轮胎磨细的橡胶粉加入到160℃-190℃的热沥青中，采用高速剪切仪进行剪切混合，使橡胶粉均匀分散在沥青中，成为橡胶粉改性沥青。首先，废橡胶粉通过吸收沥青中的轻质组分发生溶胀，体积膨胀为原来的三倍以上，周围形成凝胶体；然后，橡胶粉在沥青中又可产生化学解聚和脱硫，使得沥青中的胶质成分含量增加。这两方面作用使改性沥青成为粘度很大的半固态连续相体系，具有很好的技术指标性能，用其铺筑的路面高温具有稳定性，低温具有柔韧性，长期使用下具有耐老化性。但是橡胶粉与沥青的分子量和化学结构上存在差异，二者相容性差，制备得到的橡胶粉改性沥青储存稳定性差，橡胶粉在基质沥青中会聚集沉积在沥青的底部，这不仅给橡胶粉改性沥青的运输和施工带来许多困难，而且严重影响铺筑后路面的使用性能。对于存储稳定性问题，国内外已经有很多研究，一定程度提高了橡胶粉与基质沥青的相容性。现有研究的具体方案根据其改性原理进行分类，主要可以分为以下几种：1.通过稳定剂增加橡胶粉与基质沥青之间的相容性。例如，德国最早采用TOR(反式聚辛烯橡胶活性剂)来改善橡胶粉与基质沥青之间的相容性，但是TOR的生产工艺复杂，制备材料昂贵，导致添加剂的价格非常高，在工程成本上存在很大的问题。中国专利技术专利CN105733275A在橡胶粉改性沥青制备时加入橡胶活化剂或二硫化物类活化再生剂及酚类抗老化剂，并采用反应釜将沥青、橡胶粉及活化再生剂预先反应，活化再生剂破坏了橡胶粉的网状结构，减少了分子链之间的作用，后期反应中固化剂则将沥青与胶粉联结在一起，形成稳定的橡胶沥青胶体体系，进而增加橡胶粉改性沥青的储存稳定性。但是橡胶粉与基质沥青之间的反应比较复杂，添加剂的加入更加加剧了这种情况，生产过程中很难控制产品质量，而且制备工艺复杂，需要反应釜和高速剪切仪或胶体磨等多种设备。2.通过改进制备工艺以提高橡胶粉改性沥青的存储稳定性。中国专利技术专利申请CN103951993A提出在橡胶沥青中加入硅烷偶联剂，并通过微波辐射促进偶联剂与橡胶沥青的交联反应，以提高橡胶粉与基质沥青之间的相容性。但是硅烷偶联剂价格较高而且制备工艺复杂，微波辐射可控性不高，不适合大量生产。3.通过对橡胶粉的改性，提高橡胶粉与基质沥青之间的相容性。中国专利技术专利CN103205131A先采用乙醇和水玻璃将橡胶粉进行改性，利用胶粉在强碱溶液中表面形成大量羟基等活性反应基团，这些活性基团与沥青中的不饱和烃发生化学接枝反应，改性胶粉吸收沥青中的沥青质形成稳定的界面层，使胶粉在沥青中分散均匀，提高橡胶沥青的储存稳定性。但是在强碱溶液中橡胶粉会产生部分老化，失去弹性，影响后期的改性效果而且整个过程中，而且整个反应较复杂，反应程度不可控。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中橡胶沥青储存稳定性不佳的问题，提供一种高存储稳定性橡胶粉改性沥青材料及其制备方法。利用本生产方法可显著提高橡胶粉改性沥青储存稳定性，同时避免增加工艺复杂度，使之适用于大规模工业化应用。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了以下技术方案：一种废橡胶粉改性沥青，所述橡胶粉改性沥青由涂层橡胶粉和沥青构成，所述涂层橡胶粉和沥青的重量份比例为1:1-30。所述涂层橡胶粉由酰胺类聚合物和废旧轮胎橡胶粉组成。本专利技术橡胶改性沥青是利用废旧轮胎橡胶粉改性的橡胶沥青，整体的相容性好，能够在储存运输通中保持良好的稳定性，可用于各个等级路面的铺筑。这是因为橡胶粉表面经过预改性处理，在橡胶粉表面形成酰胺类聚合物涂层，改善了橡胶粉和沥青之间的相容性，解决了橡胶粉改性沥青存储稳定性差的问题，使得橡胶粉改性沥青具有优良的技术性能。包括间接地提高橡胶粉和基质沥青的相容性，提高橡胶粉改性沥青的储存稳定性。这种废橡胶粉改性沥青在生产摊铺过程中，无需连续不断地搅拌混合处理，降低了不断搅拌带来的能耗，可促使胶粉改性沥青混合料大规模推广应用，提高橡胶粉改性沥青路用性能。本专利技术废橡胶粉改性沥青有助于废旧轮胎的回收利用，解决传统的堆放、填埋、焚烧废旧轮胎的处理方式带来的严重环境污染问题。进一步，涂层橡胶粉和沥青的重量份比例为1：1.5-25。优选地比例为1:3-20。涂层橡胶粉经过改性处理和沥青油较好的溶解分散性，应用较少的橡胶粉即可实现良好的改性效果。更优选的，涂层橡胶粉和沥青比例为1:3-10。更更优选地，涂层橡胶粉和沥青的比例为1:4-6。进一步，所述涂层橡胶粉和沥青，采用胶体磨或者高速剪切仪混合均匀。橡胶粉和沥青通过胶体磨或高速剪切仪处理能够更好地进行混合分散得到均相成分，具有更加优秀的稳定性和结合性能。优选地，所述混合时间为30-90min；所述混合温度为150-210℃。在混合橡胶粉和沥青的过程中适当的加热，促进橡胶和沥青软化混合均匀，提升改性沥青的综合改性品质最优。优选地，混合温度160-190℃。进一步，所述沥青为30号、50号、60号、70号、80号、90号、110号石油沥青，可以是其中一种，也可以是多种的混合物。根据道路施工条件及环境相应的调整沥青的标号，使之符合道路施工的要求。进一步，所述酰胺类聚合物是PA6、PA66、PA11、PA12、PA46、PA610、PA612、PAl010和聚十二内酰胺中的一种或几种。进一步，所述涂层橡胶粉中酰胺类聚合物和废旧轮胎粉的重量比例为0.3-3:10。优选地，酰胺类聚合物和废旧轮胎粉重量份比例为1-3：10。适量的酰胺类聚合物可以更好的促进废旧轮胎粉中的橡胶粉和基质沥青充分混合均匀，避免橡胶和沥青分层导致的橡胶沥青使用性能降低，降低橡胶沥青施工应用难度。进一步，所述废旧轮胎橡胶粉为研磨粉碎的废旧轮胎橡胶粉，细度规格为30-100目。废旧轮胎橡胶粉细度规格较高，具有较好的细度，容易和酰胺聚合物制备转化涂层橡胶粉。进一步，所述酰胺类聚合物外观为颗粒状。颗粒状的酰胺类聚合物更容易和废旧轮胎橡胶粉进行混合，发挥出酰胺聚合物对于橡胶粉的改性作用。进一步，上述废橡胶粉改性沥青由涂层橡胶粉和沥青混合，加热至120-300℃搅拌混合20-180min制的。优选地，涂层橡胶粉和沥青混合，加热至150-200℃，搅拌混合30-120min制得均匀的橡胶改性沥青。涂层橡胶粉和沥青充分搅拌混合均匀，得到橡胶完全增强的沥青材料，具有材料品质优良突出的特点，同时具有优秀的高温性能和低温性能，实现良好的改性增强。为了更好的应用橡胶粉对沥青进行改性，本专利技术还提供一种上述涂层橡胶粉制备方法。通过涂层橡胶粉制备方法实现涂层橡胶粉的加工处理，使之更加适用于橡胶改性沥青应用，提高最终产物橡胶沥青的品质。具体的橡胶沥青制备方法如下：一种涂层橡胶粉制备方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种废橡胶粉改性沥青，所述橡胶粉改性沥青由涂层橡胶粉和沥青构成，所述涂层橡胶粉和沥青的重量份比例为1:1‑30；所述涂层橡胶粉由酰胺类聚合物和废旧轮胎橡胶粉组成。

【技术特征摘要】
1.一种废橡胶粉改性沥青，所述橡胶粉改性沥青由涂层橡胶粉和沥青构成，所述涂层橡胶粉和沥青的重量份比例为1:1-30；所述涂层橡胶粉由酰胺类聚合物和废旧轮胎橡胶粉组成。2.如权利要求1所述废橡胶粉改性沥青，其特征在于，涂层橡胶粉和沥青的比例为1：1.5-25。3.如权利要求1所述废橡胶粉改性沥青，其特征在于，所述涂层橡胶粉和沥青，采用胶体磨或者高速剪切仪混合均匀。4.如权利要求3所述废橡胶粉改性沥青，其特征在于，所述混合时间为30-90min；所述混合温度为150-210℃。5.如权利要求1所述废橡胶粉改性沥青，其特征在于，所述涂层橡胶粉中酰胺类聚合物和废旧轮胎粉的重量比例为0.3-3:10。6.如权利要求1所述废橡胶粉改性沥青，其特征在于，所述废旧轮胎橡胶粉为研磨粉碎的废旧轮胎橡胶粉，细...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢娟，李静，陈瑜，马云龙，谭彦卿，吴寅瑞，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43