多种外力场下耦合作用对橡塑合金高分子改性的方法技术

本发明专利技术公开了多种外力场下耦合作用对橡塑合金高分子改性的方法，在多种外力场下耦合作用下，提高橡塑合金与沥青之间的相容性，提高改性沥青的性能。方法如下：将制备的橡塑合金加入到改性沥青中搅拌后，将加入橡塑合金的改性沥青放入到超声清洗器中处理，处理后的改性沥青放入到微波反应器中，辐射。这种改性方法制备的橡塑合金改性沥青比普通橡塑合金直接改性沥青的常规指标都要好，橡塑合金在沥青中相容性好，多种外力场耦合作用促进了橡塑合金和改性沥青的交联。本发明专利技术基于新型多种外力场下耦合作用对橡塑合金高分子改性的方法可以在交通工程和道路工程上使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属高分子改性领域。具体是多种外力场下耦合作用对橡塑合金高分子改性的方法。
技术介绍
在我国经济发展“新常态”的大背景之下，汽车工业快速发展，汽车保有量不断的增加，伴随而来的则是不可避免的废旧轮胎数量的急剧增加，2013年国内橡胶轮胎产量近十亿条；据估计，到本世纪二十年代，中国轮胎的报废量将达两千万吨。与此同时，目前中国连续多年年消费量超过七百万吨。但是，由于废橡塑材料难以降解的性质特点，若采用焚烧、填埋等方式来解决这类问题，则既污染环境又浪费宝贵的土地资源。如何在避免“黑、白污染”的同时，变废为宝，创造可观的经济效益，越来越成为科研人员的研究热点。近年来，我国的交通运输量增幅巨大，公路交通负荷增大，因此高等级公路的建设需求也越来越紧迫，沥青材料的要求也随之增加。由于普通公路沥青路面的材料本身结构而产生的感温性能差，材料自身弹性与抗老化性低等问题，在高等级公路施工建设时是不能采用的。如何延长其耐久性，提高感温性能，进而提高路用性能，成为现阶段高等级公路施工建设的紧要目标。废旧胶粉中的天然橡胶、合成橡胶及其他化合物成分可改善沥青温度敏感性、弹性恢复性及抗老化和抗疲劳性能。而沥青中塑料的适量添加，可在保证其高温与抗老化性能的同时，增强沥青韧性。众多橡塑改性沥青的相关研究显示，胶粉溶胀形成“海-岛”结构，聚乙烯在发育与结晶过程形成的网状结构，两种结构可形成互锁，限制了沥青的流动状态，进而提高了沥青的粘度、高温稳定、低温抗裂的能力，减弱了沥青的温度敏感性。张巨松等[22]通过一系列的试验，分析了PE/橡胶改性沥青的相容性及抗老化性能；周礼等[24]采用正交试验法优选了橡塑改性沥青配方；于凯等[23]则探究了橡塑改性沥青三大指标和存储稳定性受胶粉颗粒大小影响的变化规律。他们的研究结果表明，用废橡塑材料复合改性沥青是具有优势的。橡塑合金改性沥青性能好坏的关键因素是相容性的好坏，而加工工艺的选择又能极大的影响改性剂与基质沥青的相容性。因此，在改性过程中必须要选择合适的加工方法。目前橡塑合金的制备主要运用熔融共混工艺,即把橡胶和塑料在特定的加工方法下相互融合在一起，而新混合物中没有新物质产生，两相仍保持各自特性，只在相界面处结合。王飞[43]对橡塑合金改性剂进行红外光谱分析发现，合金的吸收峰只是纯塑料与纯橡胶吸收峰的叠加，而没有出现新的吸收峰，表明橡塑共混并没有化学反应发生，仅以物理作用为主。由于橡塑材料加工温度的差异，二者存在兼容性问题。因此如何使两材料在两相界面构成良好结合，体现互补性能，达到完美融合成为利用橡胶共混物的关键。此外，橡塑合金与沥青之间发生的大部分是物理交联，化学交联很少发生。以上两个原因造成橡塑合金与沥青之间的相容性并不是很好，极大的影响了橡塑合金复合改性沥青的性能。因此，深入研究橡塑合金与沥青之间的相容性，对于评价和对橡塑合金表面改性，促进橡塑合金与沥青的交联以提高沥青路面的工程建设质量都具有重要的科学研究和指导实际应用的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供多种外力场下耦合作用对橡塑合金高分子改性的方法。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：多种外力场下耦合作用对橡塑合金高分子改性的方法，包括如下步骤：1.将橡胶粉和塑料按照质量比1:100～100:1制备成橡塑合金。2.将步骤1中得到的橡塑合金加入到改性沥青中，以1500转/分钟～3000转/分钟的速率搅拌，温度为170℃～190℃，搅拌搅拌30～60分钟，得到橡塑合金的改性沥青。3.将步骤2中得到的橡塑合金的改性沥青放入到超声清洗器中，超声频率为200～500Hz，功率为100～400w，时间为5分钟～60分钟。4.将步骤3超声处理后的改性沥青放入到微波反应器中，辐射时间为1～30min，功率为40～400w。本专利技术与现有技术相比，具有如下优点：(1)这种改性方法会不会产生环境污染且能耗低；(2)这种改性方法制备的橡塑合金改性沥青比普通橡塑合金直接改性沥青的常规指标都要好，橡塑合金在沥青中相容性好，多种外力场耦合作用促进了橡塑合金和改性沥青的交联具体实施方式为了更好地理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术作进一步地描述。实施例1利用多种外力场下耦合作用对橡塑合金高分子改性的方法，包括如下步骤：(1)将橡胶粉和塑料按照质量比1:100制备成橡塑合金；(2)将步骤(1)中得到的橡塑合金加入到改性沥青中，以1500转/分钟的速率搅拌，温度为170℃，搅拌搅拌30分钟，得到橡塑合金的改性沥青；(3)将步骤(2)中得到的橡塑合金的改性沥青放入到超声清洗器中，超声频率为200Hz，功率为100w，时间为5分钟；(4)将步骤(3)超声处理后的改性沥青放入到微波反应器中，辐射时间为1min，功率为40w。表1改性沥青常规性能指标测试结果表1是改性沥青常规性能指标测试结果，从表1可以看出多种外力场下改性沥青的各项指标都合格，而且贮存稳定性离析试验可以看出，多种外力场下橡塑复合改性沥青的相容性特别好，软化点差只有1.3℃。实施例2多种外力场下耦合作用对橡塑合金高分子改性的方法，包括如下步骤：(1)将橡胶粉和塑料按照质量比50:50制备为橡塑合金；(2)将步骤(1)中得到的橡塑合金加入到改性沥青中，以2000转/分钟的速率搅拌，温度为175℃，搅拌搅拌40分钟，得到橡塑合金的改性沥青；(3)将步骤(2)中得到的橡塑合金的改性沥青放入到超声清洗器中，超声频率为250Hz，功率为200w，时间为10分钟；(4)将步骤(3)超声处理后的改性沥青放入到微波反应器中，辐射时间为5min，功率为100w。表2改性沥青常规性能指标测试结果表2是改性沥青常规性能指标测试结果，从表1可以看出多种外力场下改性沥青的各项指标都合格，而且贮存稳定性离析试验可以看出，多种外力场下橡塑复合改性沥青的相容性特别好，软化点差只有1.1℃。实施例3：多种外力场下耦合作用对橡塑合金高分子改性的方法，包括如下步骤：(1)将橡胶粉和塑料按照质量比20:1制备为橡塑合金；(2)将步骤(1)中得到的橡塑合金加入到改性沥青中，以2500转/分钟的速率搅拌，温度为180℃，搅拌搅拌50分钟，得到橡塑合金的改性沥青；(3)将步骤(2)中得到的橡塑合金的改性沥青放入到超声清洗器中，超声频率为400Hz，功率为200w，时间为15分钟；(4)将步骤(3)超声处理后的改性沥青放入到微波反应器中，辐射时间为15min，功率为250w。表3改性沥青常规性能指标测试结果表3是改性沥青常规性能指标测试结果，从表1可以看出多种外力场下改性沥青的各项指标都合格，而且贮存稳定性离析试验可以看出，多种外力场下橡塑复合改性沥青的相容性特别好，软化点差只有0.8℃。实施例4一种新型多种外力场下耦合作用对橡塑合金高分子改性的方法，包括如下步骤：(1)将橡胶粉和塑料按照质量比100:1制备为橡塑合金；(2)将步骤(1)中得到的橡塑合金加入到改性沥青中，以3000转/分钟的速率搅拌，温度为190℃，搅拌搅拌60分钟，得到橡塑合金的改性沥青；(3)将步骤(2)中得到的橡塑合金的改性沥青放入到超声清洗器中，超声频率为500Hz，功率为400w，时间为60分钟；(4)将步骤(3)超声处理后的改性沥青放入到微波反应器中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
多种外力场下耦合作用对橡塑合金高分子改性的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将橡胶粉和塑料按照质量比1:100～100:1制备成橡塑合金；(2)将步骤(1)中得到的橡塑合金加入到改性沥青中，以1500转/分钟～3000转/分钟的速率搅拌，温度为170℃～190℃，搅拌搅拌30～60分钟，得到橡塑合金的改性沥青；(3)将步骤(2)中得到的橡塑合金的改性沥青放入到超声清洗器中，超声频率为200～500Hz，功率为100～400w，时间为5分钟～60分钟；(4)将步骤(3)超声处理后的改性沥青放入到微波反应器中，辐射时间为1～30min，功率为40～400w。

【技术特征摘要】
1.多种外力场下耦合作用对橡塑合金高分子改性的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将橡胶粉和塑料按照质量比1:100～100:1制备成橡塑合金；(2)将步骤(1)中得到的橡塑合金加入到改性沥青中，以1500转/分钟～3000转/分钟的速率搅拌，温度为170℃～190℃，搅拌搅拌3...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晶，韩美钊，张丰雷，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：广西;45