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反应型橡胶沥青及制法、乳化反应型橡胶沥青及制法制造技术

技术编号:10048957 阅读:138 留言:0更新日期:2014-05-15 17:57
本发明专利技术公开了一种反应型橡胶沥青及制法、乳化反应型橡胶沥青及制法,所述反应型橡胶沥青由基质沥青、废胎橡胶块和反应助剂机械搅拌形成;所述乳化反应型橡胶沥青由反应型橡胶沥青、乳化剂和水乳化生产。本发明专利技术提供的反应型橡胶沥青及其制备方法、乳化反应型橡胶沥青及其制备方法,反应型沥青的制备从减少耗能、生产程序简化、路用性能优化的角度出发,省掉了橡胶粉的加工步骤;乳化反应沥青能广泛应用于道面、路面、桥面铺装层中,不但对稀浆封层、微表处、碎石封层车等原有施工设备及施工工艺不产生影响,同时更能够加快这些养护工艺或薄层罩面工艺的推广和应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及反应型橡胶沥青及其制备方法、乳化反应型橡胶沥青及其制备方法,属于二级及以下等级公路路面面层、高速公路、一级公路及城市道路、混凝土桥沥青铺装层的罩面用沥青混合料的沥青材料生产技术,具体为不同材料的室内配合比设计以及现场配制、生产方法。
技术介绍
1、废旧轮胎及其在道路中的应用目前,废旧轮胎正以惊人的速度在增加,全世界轮胎废弃量每年约900万吨,欧盟、美国、日本每年产生废轮胎将近500万吨。随着我国经济崛起和汽车工业的发展,预计2013年我国废旧轮胎数量将达3亿多条,总重约1500万吨,废弃轮胎的资源利用已经成为中国政府需要解决的问题。多年来,废轮胎回收传统再生物主要为再生橡胶,主要应用在橡胶、建材、汽车工业,农业及制鞋业和日常用品中。进入21世纪,橡胶粉工业从传统的“废物利用、修旧利废”中提升为新兴的环保产业,橡胶粉生产被视为技术含量高,市场潜力大,具有广阔前景的新兴工业。尽管,我国在废橡胶粉再利用方面已经取得了初步的发展,但是利用率还很低。另外,目前在道路路面修筑中,橡胶沥青是一种很好的粘结材料,不但保证了优良的路用性能,同时也能够起到低碳环保的效果,其中大量消耗了废旧轮胎,可以说是变废为宝。但是,目前的橡胶沥青普遍采用20~60目橡胶粉对基质沥青进行改性,这样就需要两个步骤,即首先将废旧轮胎通过低温撕裂、低温碾碎等方法将废旧轮胎加工为满足要求的20~60目的橡胶粉,然后再将其与基质沥青进行溶胀反应。这样很明显在加工过程中产生了大量的耗能,尤其加工橡胶粉本身就是一项采用高耗能、重污染换来的经济效益。2、乳化橡胶沥青的应用橡胶沥青在热拌沥青混合料生产中被大量使用,但是传统的橡胶沥青均采用胶粉对基质沥青进行改性。当然,为了更大发挥橡胶粉内核的弹性和低温性能,要在溶胀、发育过程中保持橡胶粉颗粒的粒度,这样实际上是一种无奈之举,就是因为传统上人们认为橡胶沥青只能用胶粉与沥青进行配制,只能达到颗粒级的结构,所以这种颗粒级的橡胶改性沥青就不宜进行乳化,难以配制成乳化橡胶沥青。
技术实现思路
专利技术目的:为了克服现有技术中存在的不足,本专利技术提供一种反应型橡胶沥青及其制备方法、乳化反应型橡胶沥青及其制备方法;反应型橡胶沥青是一种分子级的反应型橡胶沥青,能够在保证沥青高温性能的基础上,大幅度提高基质沥青的低温抗裂性及其乳化和易性;基于反应型橡胶沥青的乳化反应型橡胶沥青,能够改善或提高普通乳化沥青的低温抗裂性能,使微表处、稀浆封层、碎石封层等冷拌冷铺混合料广泛应用于桥面铺装层、隧道道面、机场道面、路面中。技术方案:为实现上述目的,本专利技术采用的技术方案为:一种反应型橡胶沥青,包括如下组份且各组份的质量份数为:基质沥青:                100份;废胎橡胶块:              50~70份;反应助剂:                3~4份。优选的,所述反应助剂为二苯酰胺基二硫化物(DBADPDS)。优选的,所述废胎橡胶块的轮胎种类为非工程车类子午胎,废胎橡胶块的最长边≦40cm,废胎橡胶块的天然橡胶含量≧30%,废胎橡胶块的丙酮抽出物≦22%,废胎橡胶块的炭黑含量≧28%,废胎橡胶块的橡胶烃含量≧42%。上述反应型橡胶沥青的制备方法,包括如下步骤:(a1)加工废胎橡胶块:采用切割设备将废旧轮胎切割为满足生产要求的废胎橡胶块,废旧轮胎中的纤维帘线、钢丝带束均保留在废胎橡胶块中,不需要分离出;(a2)加热基质沥青:通过沥青加热罐将基质沥青加热至220~230℃,并维持温度;(a3)反应型橡胶沥青发育、溶胀:将加热后的基质沥青通过管道输送至反应釜中,然后按配比将废胎橡胶块和反应助剂加入到反应釜内,进行机械搅拌,待发育、溶胀2.5h以上,形成反应型橡胶沥青,通过管道输送至沥青存储罐。废胎橡胶块、反应助剂与道路石油沥青同属高分子有机类材料,具有相似相容特性,尤其在反应助剂的作用下废胎橡胶块的碳链被打断,并将与基质沥青通过化学键作用发生更加强烈的交联作用,产生分子级的反应型橡胶沥青。上述制备方法,从减少耗能、生产程序简化、路用性能优化的角度出发,将省掉橡胶粉加工的步骤,而是将废旧轮胎切割为不超过40cm的大块,然后直接将其与基质沥青在反应助剂的作用下,同时经受机械能、化学能的共同作用直接加工为反应型橡胶沥青。一种乳化反应型橡胶沥青,包括如下组份且各组份的质量份数为:其中,基质沥青、废胎橡胶块和反应助剂机械混合反应形成反应型橡胶沥青。优选的,所述乳化剂为阳离子乳化剂或阴离子乳化剂。优选的,所述乳化剂为中裂型乳化剂或慢裂型乳化剂。优选的,所述水为满足人类饮用要求的饮用水。上述乳化反应型橡胶沥青的制备方法,包括如下步骤:(b1)加热反应型橡胶沥青:加热反应型橡胶沥青至130~140℃,并维持温度;(b2)加热水:在水罐中加入水,加热至60~70℃,并维持温度;(b3)配置乳液:按配比将乳化剂注入水罐中,经过搅拌后形成稳定的乳液;(b4)生产乳化反应型橡胶沥青:启动乳化沥青设备,按配比将加热后的反应型橡胶沥青和乳液送入胶体磨内,并开始剪切乳化,形成乳化反应型橡胶沥青;在剪切乳化的过程中,确保反应助剂和废胎橡胶块最终形成小于5μm的颗粒。上述制备方法,颠覆了传统的配制工艺,是通过分子级的反应型橡胶沥青的配制来生产性能更加卓越的乳化反应型橡胶沥青。这样就可以将橡胶沥青和乳化沥青的共同优点在冷拌冷铺施工中充分的发挥出来,可以大量的应用于道面、路面、桥面铺结构层的混合料拌合以及表面薄层罩面的沥青粘结料。有益效果:本专利技术提供的反应型橡胶沥青及其制备方法、乳化反应型橡胶沥青及其制备方法,反应型沥青的制备从减少耗能、生产程序简化、路用性能优化的角度出发,省掉了橡胶粉的加工步骤;乳化反应沥青能广泛应用于道面、路面、桥面铺装层中,不但对稀浆封层、微表处、碎石封层车等原有施工设备及施工工艺不产生影响,同时更能够加快这些养护工艺或薄层罩面工艺的推广和应用。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作更进一步的说明。整体来说,本案采取的技术方案分两阶段,第一阶段在于将废胎橡胶块在基质沥青介质中溶胀、发育、分离,然后配制成满足要求的分子级的反应型橡胶沥青;第二阶段是在常规乳化沥青生产工艺及设备上进行乳化橡胶沥青的配制和生产,无需对生产设备进行改装,重点在于反应助剂的配比和选择上,要确保其与乳化剂、基质沥青、废胎橡胶均有良好的相容性,且与集料有着良好的配伍性。本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.反应型橡胶沥青,其特征在于:包括如下组份且各组份的质量份数为:
基质沥青:                100份;
废胎橡胶块:              50~70份;
反应助剂:                3~4份。
2.根据权利要求1所述的反应型橡胶沥青,其特征在于:所述反应助剂为二苯酰
胺基二硫化物。
3.根据权利要求1所述的反应型橡胶沥青,其特征在于:所述废胎橡胶块的轮胎
种类为非工程车类子午胎,废胎橡胶块的最长边≦40cm,废胎橡胶块的天然橡胶含量
≧30%,废胎橡胶块的丙酮抽出物≦22%,废胎橡胶块的炭黑含量≧28%,废胎橡胶块
的橡胶烃含量≧42%。
4.反应型橡胶沥青的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:
(a1)加工废胎橡胶块:采用切割设备将废旧轮胎切割为满足生产要求的废胎橡胶
块,废旧轮胎中的纤维帘线、钢丝带束均保留在废胎橡胶块中,不需要分离出;
(a2)加热基质沥青:通过沥青加热罐将基质沥青加热至220~230℃,并维持温度;
(a3)反应型橡胶沥青发育、溶胀:将加热后的基质沥青通过管道输送至反应釜中,
然后按配比将废胎橡胶块和反应助剂加入到反应釜内,进行机械搅拌,待发育、...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄晓明李志栋
申请(专利权)人:东南大学
类型:发明
国别省市:

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