沥青改性剂、制备方法及含其的沥青混合料技术

本发明专利技术涉及一种沥青改性剂，按质量百分含量包括如下组分：废旧轮胎橡胶粉76～87wt％；高密度聚乙烯3～14wt％；橡胶再生剂3～10wt％；原料的质量百分比之和为100wt％；所述橡胶再生剂为在160‑180℃下参与橡胶再生反应的再生剂。所述沥青改性剂工艺简单、可长期存储、且大量使用废旧轮胎，节约资源、成本低、操作方便，便于在沥青混合料中添加；可以有效提高路面的使用寿命，增加道路行驶的安全性。

Asphalt modifier, preparation method and asphalt mixture containing it

The invention relates to an asphalt modifier, according to the content comprises the following components: waste tire rubber powder 76 ~ 87wt% 3 ~ 14wt%; high density polyethylene; rubber reclaiming agent 3 ~ 10wt%; the quality of raw materials and the percentage is 100wt%; the rubber reclaiming agent for regeneration agent in rubber regeneration reaction 160 180 DEG C. The asphalt modifier has the advantages of simple technology, long term storage, and a large number of waste tires, which saves resources, costs and operates conveniently, and is convenient for adding in asphalt mixture. It can effectively improve the service life of roads and increase the safety of road driving.

【技术实现步骤摘要】
沥青改性剂、制备方法及含其的沥青混合料
本专利技术属于沥青路面材料领域，具体涉及沥青改性剂的制备方法及含沥青改性剂的沥青混合料。
技术介绍
随着交通运输业的快速发展，交通量的逐年提高，道路载重量的不断增加，传统的沥青路面已经很难继续满足现代交通的需求；改性沥青作为一种新型沥青材料，通过在实践应用中不断升级换代，正逐步成为国内外公路建设的主角，目前常见的改性沥青主要有SBS改性沥青、橡胶改性沥青等。我国是世界上最大的橡胶消费国，也是第一大轮胎生产国。据统计，2014年我国轮胎产量超过5.62亿条，而废轮胎产生量约为1500万吨，并正以每年5％～6％的速率增长。用废轮胎胶粉改性沥青无疑是发展绿色循环经济理念下的废轮胎的最佳利用形式；当前，橡胶改性沥青在公路上的主要用途有两种：一是用来拌制沥青混合料，铺筑沥青路面的上面层，以全面提高路面的使用性能；二是用作封层，即应力吸收层，以抑制路面基层裂缝的向上反射。湿拌橡胶沥青混凝土是将橡胶粉或橡胶颗粒与沥青混合或混炼形成的橡胶沥青，然后作为黏结剂再与矿料拌和而成的混合料，缺点是存储时间短，生产24h内必须使用，否则失效；工艺复杂，需要成套的专用加工设备。干拌橡胶沥青混凝土是将橡胶粉与集料先行拌和共混后，再喷入沥青拌制而成的混合料。干拌橡胶沥青的缺点是橡胶粉不易运输和投放。CN101671144公开了一种胶粉改性沥青及其制备方法，采用的是湿拌橡胶沥青混凝土的方法，得到的胶粉改性沥青虽然具有优秀的弹性、变形能力，且存储稳定性好，但其稳定性依赖于添加稳定剂，工艺复杂。CN105176115公开了一种SBS橡胶粉复合改性沥青，制备方法是将基质沥青预热至180℃，将SBS改性剂加入到热沥青中高速剪切分散20min，然后加入活化剂、橡胶粉和稳定剂，并在185℃下的条件下高速剪切分散2h，得到SBS橡胶粉复合改性沥青。该方法通过SBS与橡胶粉两种改性剂的改性作用，并减少SBS的用量，降低改性沥青的成本，但仍存在存储时间短的缺陷。寻找一种制备生产工艺简单、投放简单、可长期存储、价格低廉的橡胶改性沥青具有重要意义。
技术实现思路
针对现有技术上的不足，本专利技术的目的之一在于提供一种沥青改性剂，所述沥青改性剂工艺简单、可长期存储、价格低廉；所述沥青改性剂的原料按重量百分含量包括如下组分：(a)废旧轮胎橡胶粉76-87wt％；(b)高密度低压聚乙烯3-14wt％；(c)橡胶再生剂3-10wt％；所述沥青改性剂各组分的质量百分含量之和为100wt％。所述橡胶再生剂指可在160-180℃下参与橡胶再生反应的再生剂，优选芳烃油、煤焦油、松焦油、妥尔油、环烷油、再生油脂任意一种或至少两种的组合。所述橡胶再生剂的含量为3-10wt％，例如3wt％、3.5wt％、4wt％、4.7wt％、6wt％、8wt％、9.2wt％、10wt％等，优选4-9wt％。所述废旧轮胎橡胶粉的目数为30-80目，例如30目、35目、40目、45目、50目、55目、60目、65目、70目、75目、80目等，优选45-65目。优选地，所述废旧轮胎橡胶粉由废轮胎粉碎得到，优选由货车900以上型号的轮胎胎面胶粉碎得到；本专利技术所述的橡胶粉可以通过商购获得。所述废旧轮胎橡胶粉的含量为76-87wt％，例如77wt％、79wt％、80wt％、81wt％、83wt％、84wt％、87wt％等，优选79-84wt％。所述高密度低压聚乙烯为挤出级高密度低压聚乙烯，进一步地所述的高密度低压聚乙烯可以通过商购获得，例如燕山石化的HDPE5000S、陶氏化学的挤出级HDPEDGDD-2480NT、大韩油化的HDPEPE-100等。优选地，所述高密度低压聚乙烯的密度为0.94-0.98g/cm3，例如0.945g/cm、0.947g/cm、0.951g/cm、0.956g/cm、0.961g/cm、0.968g/cm、0.974g/cm、0.979g/cm等，优选0.95-0.97g/cm，优选0.96g/cm；所述高密度低压聚乙烯分子量为40000-300000，例如42000、68000、85000、93000、125000、220000、289000等，优选为80000-200000；所述高密度低压聚乙烯的软化点为120-140℃，例如123℃、127℃、131℃、139℃等，优选125-135℃。所述高密度低压聚乙烯的含量为3-14wt％，例如3wt％、5wt％、7wt％、10wt％、12wt％、14wt％等，优选5-12wt％。作为优选技术方案，所述沥青改性剂按质量百分含量包括：废旧轮胎橡胶粉79-84wt％；高密度低压聚乙烯5-12wt％；橡胶再生剂4-9wt％；所述沥青改性剂各组分的质量百分含量之和为100wt％。优选地，所述沥青改性剂按质量百分含量包括：废旧轮胎橡胶粉80wt％；高密度低压聚乙烯11wt％；橡胶再生剂9wt％；所述沥青改性剂各组分的质量百分含量之和为100wt％。优选地，所述沥青改性剂按质量百分含量包括：废旧轮胎橡胶粉83wt％；高密度低压聚乙烯11wt％；橡胶再生剂6wt％；所述沥青改性剂各组分的质量百分含量之和为100wt％。所述沥青改性剂成颗粒状黑色固体，粒径为1.8-4.8mm，例如1.8-2.3mm、2.3-2.8mm、2.8-3.3mm、3.3-3.8mm、3.8-4.3mm、4.3-4.8mm等，优选为2.0-3.0mm。本专利技术的目的之二是提供一种如本专利技术目的之一所述沥青改性剂的制备方法，所述制备方法，包括如下步骤：(1)废旧轮胎橡胶粉加热到160-180℃，如160℃、170℃、180℃等；(2)加入橡胶再生剂，经剪切、搅拌、混合发育40-60min，如42min、45min、48min、51min、54min、55min、56min、60min等；(3)加入加热融化后的高密度聚乙烯，继续搅拌、挤压、成粒，最后降温至室温，即得沥青改性剂。优选地，所述剪切、搅拌、挤压、切粒步骤在塑料挤压机，或高速剪切机中进行。本专利技术采用的主要原材料-废旧轮胎橡胶粉为工业、生活中的废旧轮胎，而高密度低压聚乙烯可以选用工业废料颗粒，二者的采用处理了“白色”“黑色”垃圾污染，真正实现了废旧轮胎、工业废料的重新再利用，并且降低了原料成本，实现绿色循环经济的发展；成品稳定性好，可长时间存储，成品呈现粒状颗粒，运输、投料方便；并且所述性沥青改性剂制备方法工艺简单、易行。本专利技术的目的之三是提供一种如本专利技术目的之一所述沥青改性剂的使用方法，所述方法包括如下步骤：(1)处于室温的权利要求1-5之一所述的沥青改性剂投入到加热的集料中，干拌20-30s，例如20s、21s、24s、25s、27s、30s等；(2)加入160-180℃的沥青，搅拌90s；(3)加入室温的矿粉，搅拌90s，即得到沥青混合料。优选地，步骤(1)中所述集料的温度为180-190℃，如180℃、181℃、185℃、186℃、189℃、190℃等。所述集料又称骨料，是本领域技术人员所公知的沥青混凝土的组成材料之一。在铺设路面时，本领域技术人员均知，集料的选择符合JTGF40-2004中的有关规定，典型但非限制性的集料为选取9.5-13.2mm碎石:4.75-9.5m本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种沥青改性剂，其特征在于，所述沥青改性剂按质量百分含量包括如下组分：废旧轮胎橡胶粉   76～87wt％；高密度聚乙烯     3～14wt％；橡胶再生剂       3～10wt％；所述原料的质量百分比之和为100wt％；所述橡胶再生剂为在160‑180℃下参与橡胶再生反应的再生剂。

【技术特征摘要】
1.一种沥青改性剂，其特征在于，所述沥青改性剂按质量百分含量包括如下组分：废旧轮胎橡胶粉76～87wt％；高密度聚乙烯3～14wt％；橡胶再生剂3～10wt％；所述原料的质量百分比之和为100wt％；所述橡胶再生剂为在160-180℃下参与橡胶再生反应的再生剂。2.如权利要求1所述的沥青改性剂，其特征在于，所述橡胶粉的目数为30-80目，所述橡胶粉由废轮胎粉碎得到，优选由货车900以上型号的轮胎胎面胶粉碎得到；优选地，所述高密度低压聚乙烯为挤出级高密度低压聚乙烯，所述高密度低压聚乙烯的密度为0.94-0.98g/cm3，分子量为40000-300000，软化点为120-140℃。3.如权利要求1或2所述的沥青改性剂，其特征在于，所述橡胶再生剂选自芳烃油、煤焦油、松焦油、妥尔油、环烷油、再生油脂中的任意一种或至少两种的组合。4.如权利要求1～3之一所述的沥青改性剂，其特征在于，所述沥青改性剂制成颗粒状黑色固体，粒径为1.8-4.8mm，优选2.0-3.0mm。5.一种如权利要求1～4之一所述的沥青改性剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：(...

【专利技术属性】
技术研发人员：白洪岭，李昌铸，穆岩，薛万程，
申请(专利权)人：北京中交路通科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11