一种防水卷材专用废橡胶复合改性剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种防水卷材专用废橡胶复合改性剂及其制备方法，由以下重量比的各原料组分组成：废橡胶颗粒13～22%，聚芳醚酮8～16%，羧基化聚异戊二烯6～10%，基质沥青40～63%；其制备方法为：废胶粒经超临界CO2溶胀搅拌预热后受双螺杆挤出机再生得到液体再生橡胶；基质沥青加热熔融、脱水，再缓慢升温至210‑265℃后，与上述液体再生橡胶混合得到橡胶改性沥青；上述橡胶改性沥青与聚芳醚酮、羧基化聚异戊二烯混合均匀并预热后经胶体磨高速剪切后送至存储罐中稳定发育一段时间后即可。本发明专利技术用于高端防水卷材中得到的产品耐高低温、辐射、撕裂强度等综合性能有很大的提高，防水性能优异。

Waste rubber composite modified agent for waterproof coiled material and preparation method thereof

The invention discloses a special waterproof material waste rubber composite modifier and its preparation method, the weight ratio of the raw materials by the following components: waste rubber particles 13 ~ 22%, 8 ~ 16% poly aryl ether ketone, carboxylic polyisoprene 6 ~ 10%, 40 ~ 63% matrix asphalt; preparation method as waste particles by supercritical CO2 swelling after preheating by stirring the regenerated liquid regenerated rubber double screw extruder; asphalt heating and melting, dehydration, and then slowly heated to 210 265 DEG C, and the liquid recycled rubber mixing rubber modified asphalt; the rubber modified asphalt and poly aryl ether ketone, carboxylated polyisoprene mixed and preheated by high shear colloid mill is sent to the storage tank in the stable development after a period of time. The product used in the high waterproof coiled material can greatly improve the comprehensive performance of high temperature resistance, low temperature, radiation and tear strength, and has excellent waterproof performance.

【技术实现步骤摘要】
一种防水卷材专用废橡胶复合改性剂及其制备方法
：本专利技术涉及橡胶再利用
，主要涉及一种防水卷材专用废橡胶复合改性剂及其制备方法。
技术介绍
：伴随着我国工业化、城市化的发展及人民生活水平的提高，日常生活中产生的废弃物的无害化、减量化及资源化是实现清洁生产和循环发展的基本形式，其中大量的废旧橡胶的资源化循环利用可以有效实现环境与发展的双赢。传统废旧橡胶循环利用方式主要以再生橡胶、胶粉、橡胶颗粒等形式，然后将其直接或通过一定的改性后与沥青作用制得废橡胶改性沥青用于防水卷材、道路沥青及某些特殊橡胶制品中。经过长期的研究和应用发现，传统单纯固体废橡胶直接或间接改性沥青存在相容性差、稳定性差、难以均匀分散且得到的产品的各方面综合性能不理想等缺点。液体再生橡胶由于废橡胶断硫再生比较完全，基本不含硬颗粒，无需机械加工即可使用，特别适合应用于分散改性沥青中或直接浇注工艺硫化成型制备橡胶制品。聚芳醚酮是一类亚苯基环通过氧桥(醚键)和羰基(酮)连接而成的一类结晶型聚合物，具有优良的高温性能、力学性能、耐水性、耐辐射和耐化学品性等特点。羧基化聚异戊二烯是以聚异戊二烯为主要原料，以有机过氧化物为引发剂，马来酸酐为羧化剂，在一定条件下反应后洗涤烘干即可，其与金属、纤维黏性好，可作为黏合剂、压敏胶、密封胶。故需要寻求一种新方法将废橡胶再生制得液体再生橡胶、沥青、聚芳醚酮、羧基化聚异戊二烯等复合改性得到的废橡胶复合改性剂也别适合用于高端防水卷材中，扩大了其应用范围，解决了解决资源循环利用和环境保护问题。
技术实现思路
：本专利技术目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种防水卷材专用废橡胶复合改性剂及其制备方法，以解决现有技术的传统单纯废胶粉直接改性沥青中存在废胶粉颗粒与沥青相容性、粘滞性差、耐高温、辐射和腐蚀等性能较弱等缺陷。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种防水卷材专用废橡胶复合改性剂，其特征在于：由以下重量比的各原料组分组成：废橡胶颗粒13～22％，聚芳醚酮8～16％，羧基化聚异戊二烯6～10％，基质沥青40～63％。所述的废橡胶颗粒的粒径为3～5mm，基质沥青为30号或45号石油沥青。一种防水卷材专用废橡胶复合改性剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)将废旧轮胎回收得到的废橡胶颗粒置于反应釜中通入超临界CO2使得其中保持一定压力并在一定温度下充分搅拌预热，然后加入三段螺纹结构的同向全啮合双螺杆挤出机中依次受到螺杆的输送压实物料及进一步升温、强剪切作用断裂分子链、冷却排气挤出后得到液体再生橡胶；(2)将基质沥青置于微波加热罐中加热使得其熔融、脱水后，再将微波加热罐缓慢升温至210-265℃，并向微波加热罐内加入步骤(1)中得到的液体再生橡胶缓慢搅拌混合均匀后得到橡胶改性沥青；(3)将步骤(2)得到的橡胶改性沥青、聚芳醚酮、羧基化聚异戊二烯置于给料装置中搅拌均匀并预热后共同经胶体磨高速剪切2～5遍后送至存储罐中稳定发育一段时间后得到防水卷材专用废橡胶复合改性剂。所述的步骤(1)中，反应釜中压力为4.8～6.5MPa，温度为70～90℃，时间为20～35min，双螺杆挤出机中第一段维持在150～220℃之间，第二段温度维持在250～360℃之间，第三段温度降低至60～80℃之间，螺杆转速为462～785r/min。所述的步骤(2)中，微波加热罐的频率控制在1350-1830MHz，搅拌速度为380～450r/min，混合时间为45～65min。所述的步骤(3)中，给料装置中搅拌速度为150～210r/min，预热温度为145～185℃，胶体磨转速为2500～3600r/min，稳定发育时间为1～3h。其优化方案是：步骤(1)中，反应釜中压力为5.5MPa，温度为78℃，时间为29min，双螺杆挤出机中第一段维持在170～200℃之间，第二段温度维持在280～320℃之间，第三段温度降低至65～70℃之间，螺杆转速为582r/min。步骤(2)中，微波加热罐的频率控制在1580MHz，搅拌速度为410r/min，混合时间为58min。步骤(3)中，给料装置中搅拌速度为175r/min，预热温度为168℃，胶体磨转速为2950r/min，稳定发育时间为2.5h。与已有技术相比，本专利技术的有益效果体现在：1.采用超临界CO2强渗透作用溶胀并结合三段螺纹结构的同向全啮合双螺杆挤出机的传输预热压实、强剪切断链及冷却挤出后得到液体再生橡胶，该方法无需添加任何化学助剂，只借助热/机械作用来实现，同时液体再生橡胶中无硬颗粒，避免了颗粒难以均匀分散沥青中与沥青很好的相容在一起的缺陷，并且具有一定的粘滞性，耐油性、耐磨性均佳，物理性能也明显提高。2.聚芳醚酮其分子中含有刚性的苯环，具有优良的高温性能、力学性能、电绝缘性、耐辐射和耐化学品性等特点，同时其分子中醚键又使其具有柔性，便于加工，而羧基化聚异戊二烯与传统聚异戊二烯相比其黏合性有很大提高，极易与金属、纤维等骨架材料黏合，同时也易与液体再生橡胶形成独特的复合结构赋予其良好的撕裂强度及加工性能。3.该防水卷材专用废橡胶复合改性剂用于生产高端防水卷材中得到的产品耐高低温、辐射、撕裂强度、粘滞性等综合性能有很大的提高，防水性能优异。具体实施方式：一种防水卷材专用废橡胶复合改性剂，其特征在于：由以下重量比的各原料组分组成：废橡胶颗粒13～22％，聚芳醚酮8～16％，羧基化聚异戊二烯6～10％，基质沥青40～63％。废橡胶颗粒的粒径为3～5mm，基质沥青为30#或45#石油沥青。一种防水卷材专用废橡胶复合改性剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)将废旧轮胎回收得到的废橡胶颗粒置于反应釜中通入超临界CO2使得其中保持一定压力并在一定温度下充分搅拌预热，然后加入三段螺纹结构的同向全啮合双螺杆挤出机中依次受到螺杆的输送压实物料及进一步升温、强剪切作用断裂分子链、冷却排气挤出后得到液体再生橡胶；(2)将基质沥青置于微波加热罐中加热使得其熔融、脱水后，再将微波加热罐缓慢升温至210-265℃，并向微波加热罐内加入步骤(1)中得到的液体再生橡胶缓慢搅拌混合均匀后得到橡胶改性沥青；(3)将步骤(2)得到的橡胶改性沥青、聚芳醚酮、羧基化聚异戊二烯置于给料装置中搅拌均匀并预热后共同经胶体磨高速剪切2～5遍后送至存储罐中稳定发育一段时间后得到防水卷材专用废橡胶复合改性剂。步骤(1)中，反应釜中压力为5.5MPa，温度为78℃，时间为29min，双螺杆挤出机中第一段维持在170～200℃之间，第二段温度维持在280～320℃之间，第三段温度降低至65～70℃之间，螺杆转速为582r/min。步骤(2)中，微波加热罐的频率控制在1580MHz，搅拌速度为410r/min，混合时间为58min。步骤(3)中，给料装置中搅拌速度为175r/min，预热温度为168℃，胶体磨转速为2950r/min，稳定发育时间为2.5h。废橡胶复合改性剂用于制备防水卷材实施例1-4原料配方列于表1。实施例1-4之废橡胶复合改性剂用于制备防水卷材的物理性能进行测试，结果见表2所示。表1实施例1-4废橡胶复合改性剂用于制备防水卷材原料配方单位：重量比表2实施例1-4废橡胶复合改性剂用于制备防水卷材的物理性能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防水卷材专用废橡胶复合改性剂，其特征在于：由以下重量比的各原料组分组成：废橡胶颗粒13～22%，聚芳醚酮8～16%，羧基化聚异戊二烯6～10%，基质沥青40～63%。

【技术特征摘要】
1.一种防水卷材专用废橡胶复合改性剂，其特征在于：由以下重量比的各原料组分组成：废橡胶颗粒13～22%，聚芳醚酮8～16%，羧基化聚异戊二烯6～10%，基质沥青40～63%。2.根据权力要求1所述的防水卷材专用废橡胶复合改性剂，其特征在于：所述的废橡胶颗粒的粒径为3～5mm，基质沥青为30号或45号石油沥青。3.一种如权利要求1所述的防水卷材专用废橡胶复合改性剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）将废旧轮胎回收得到的废橡胶颗粒置于反应釜中通入超临界CO2使得其中保持一定压力并在一定温度下充分搅拌预热，然后加入三段螺纹结构的同向全啮合双螺杆挤出机中依次受到螺杆的输送压实物料及进一步升温、强剪切作用断裂分子链、冷却排气挤出后得到液体再生橡胶；（2）将基质沥青置于微波加热罐中加热使得其熔融、脱水后，再将微波加热罐缓慢升温至210-265℃，并向微波加热罐内加入步骤（1）中得到的液体再生橡胶缓慢搅拌混合均匀后得到橡胶改性沥青；（3）将步骤（2）得到的橡胶改性沥青、聚芳醚酮、羧基化聚异戊二...

【专利技术属性】
技术研发人员：卞小军，唐帆，李婷，蒋水金，张开炳，
申请(专利权)人：安徽世界村新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34