一种利用废旧轮胎制造混凝土增韧增强添加剂的方法技术

本发明专利技术提供一种利用废旧轮胎制造混凝土增韧增强添加剂的方法，涉及废旧轮胎再利用技术领域，包括以下步骤：将废旧轮胎清洗后晾干，机械粉碎加入到氢氧化钠溶液中再加入有机膨润土，过滤，烘干；制备聚氨酯乳液；将上述橡胶颗粒和矿粉、硅藻土、增强纤维、生物胶质混合后加入到上述聚氨酯乳液中，补加适量水，800‑1000r/min室温搅拌30‑40min后，升温至40‑50℃，200‑400r/min搅拌8‑15min，自然冷却至室温即可，本发明专利技术所制备的添加剂的加入可以大大提高混凝土的抗压、抗拉强度、抗冲击性能，而且本发明专利技术中对橡胶颗粒的额外处理，以及橡胶颗粒与其他成分的复合使用对添加剂性能的提升有很大的促进作用。

A method of making concrete toughening and strengthening additive with waste tire

【技术实现步骤摘要】
一种利用废旧轮胎制造混凝土增韧增强添加剂的方法
本专利技术涉及废旧轮胎再利用
，具体涉及一种利用废旧轮胎制造混凝土增韧增强添加剂的方法。
技术介绍
伴随着国民私家车拥有量的极速增加，废旧轮胎的处理成为汽车工业向可持续之路发展的巨大阻碍。废旧轮胎作为难以降解的有机高分子材料，如何回收利用亦成为环保难题。我国的废轮胎年产生量达800多万吨，占世界废轮胎产生总量的38％，据世界环境卫生组织统计，世界废旧轮胎积存量已达30亿条，并以每年约10亿条令人惊诧的数字增长，废旧轮胎长期露天堆放，不仅占用大量土地，而且极易滋生蚊虫传播疾病如登革热等，严重恶化自然环境、破坏植物植被、严重危及地球生态环境。还有可能引发火灾，威胁人们的生命及财产安全，被称之为“黑色污染”。而比火灾更严重的危险是污染地下水源，一旦污染地下水源，将会危及所有生物的生存，其数量的急剧增加正对地球造成严重的污染，给环境保护带来很大挑战。废旧轮胎所带来严重的污染可以使周围寸草不生。填埋、燃烧等处理固体废弃物的方法对废旧轮胎都不适用。轮胎的污染问题变得日渐突出，给保护环境带来很大挑战，另外，轮胎都是用不熔或难熔的高分子弹性材料制成，这些材料的大分子如果分解到不影响土壤中植物生长的程度，需要数百年。中国专利CN108342215A公开了一种催化裂解处理废旧轮胎的方法，属于废旧轮胎再利用
解决了现有技术回收率低，炭黑颗粒大，污染严重的问题，所述的催化裂解处理废旧轮胎的方法，包括原料预处理、一次催化裂解、二次裂解、蒸馏以及脱硫过程，所述的二次裂解是指将一次催化裂解产生的固态裂解产物加入到二次裂解装置进行二次裂解，产生的裂解气除尘、脱硫后储存。该专利技术可用于催化裂解处理废旧轮胎，其中，一次催化裂解的温度是500～700℃，二次裂解的温度是450～550℃，高温裂解需要消耗大量的能源，废旧轮胎的回收成本高。中国专利CN107722411A公开了一种废旧轮胎再生利用的方法，具体包括以下步骤：将废旧轮橡胶切割粉碎，再将废旧轮胎胶粒中的钢丝及纤维成分等杂物进行分离筛选，之后将得到的废旧轮胎颗粒进行清洗、浸泡、烘干，将所述烘干后的废旧轮胎颗粒送入细碎机进行进一步研磨，得到成品胶粉，最后将上述得到的胶粉按照废旧轮胎胶粉：丁基胶：硫磺：硫化剂DTDM：促进剂DM：氧化锌：硬脂酸：炭黑：石蜡油：加工助剂H501：增粘剂TKO-90：防老剂质量为50:20:0.7:0.45:0.4:3.0:0.6:30:13.5:1.6:2.2:0.35的配方进行胶片的生产，利用上述配方制得的胶片具有良好的机械性能、耐磨性、耐腐蚀性以及耐油性等，可应用于多种车轮内胎的生产，废旧轮胎再处理制造的胶片弹性差，耐撕裂性差，不适合回收制作再生橡胶。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种利用废旧轮胎制造混凝土增韧增强添加剂的方法。(二)技术方案为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种利用废旧轮胎制造混凝土增韧增强添加剂的方法，包括以下步骤：(1)将废旧轮胎清洗后晾干，机械粉碎过80-100目筛网，磁选去除废钢丝后，加入到氢氧化钠溶液中再加入有机膨润土，升温至80-90℃，保温搅拌20-25h，过滤，将橡胶颗粒放入烘箱中烘干；(2)氮气保护下，将聚醚二元醇和二月桂酸二丁基锡混合搅拌30-40min，滴加二苯基甲烷二异氰酸酯，升温至50-65℃搅拌反应30-40min，加入1,4-丁二醇，再升温至70-75℃搅拌反应30-40min，再升温至80-85℃搅拌反应3-5h，降温至35-40℃加入八氟戊氧丙基甲基硅油和丙酮，反应3-6h后加入适量三乙胺和水，搅拌均匀得到聚氨酯乳液；(3)将上述橡胶颗粒和矿粉、硅藻土、增强纤维、生物胶质混合后加入到上述聚氨酯乳液中，补加适量水，800-1000r/min室温搅拌30-40min后，升温至40-50℃，200-400r/min搅拌8-15min，自然冷却至室温即可。优选地，废旧轮胎的清洗方法为：用高压水枪冲洗表面污渍后，浸入中性洗涤液中超声震荡40-60min，取出清水冲洗即可。优选地，所述中性洗涤液包括以下重量份数的组成成分：十二烷基苯磺酸钠42-58份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠18-35份、壬基酚聚氧乙烯醚5-12份、N,N-二(羟基乙基)椰油酰胺8-15份、辛二醇5-10份、水800-1000份。优选地，所述氢氧化钠溶液的质量浓度为8-12％。优选地，所述有机膨润土与橡胶颗粒的质量比为1:1-5。优选地，橡胶颗粒的烘干温度为80-90℃。优选地，橡胶颗粒、矿粉、硅藻土、增强纤维、生物胶质的质量比为10-20：1：1：1。优选地，所述增强纤维为聚酯纤维、尼龙纤维、维尼纶纤维、聚丙烯纤维、聚酰亚胺纤维、玻璃纤维、碳纤维、硼纤维中的任意一种。优选地，所述生物胶为瓜尔胶、卡拉胶、阿拉伯胶、果胶、壳聚糖和黄原胶中的任意一种。上述混凝土增韧增强添加剂与混凝土按质量比1:20-30混合使用即可。(三)有益效果本专利技术提供了一种利用废旧轮胎制造混凝土增韧增强添加剂的方法，具有以下有益效果：现有技术中经常会将废旧轮胎粉碎后所制得的橡胶颗粒用作混凝土添加剂，但是橡胶颗粒的掺入会使混凝土的抗压、抗拉强度大幅度降低，这是由于橡胶颗粒作为有机弹性材料，和混凝土材料之间存在相容性的问题，橡胶颗粒的加入会构成混凝土中的薄弱区域，此部分不但不能够承受荷载，还会引入气泡，增大混凝土的含气量，使得混凝土的抗压抗折强度降低，但橡胶颗粒作为弹性中心，可吸收振动能，改善冲击波，进而提高混凝土的抗冲击性能，本专利技术的创新点在于，用加入有机膨润土的氢氧化钠溶液对橡胶颗粒预处理，消除了橡胶表面的硬脂酸锌，在橡胶表面形成了相对粗糙和多孔的表面，改善了橡胶颗粒与和混凝土的相容性，有机膨润土由于表面具有硅氧结构，它的加入可以进一步改善橡胶颗粒的亲水性，所制备的聚氨酯乳液可以与橡胶颗粒互补，填充橡胶颗粒所造成的薄弱区域，增强混凝土内部各材料间的粘结性能，而且自身还可以起到减水的效果，八氟戊氧丙基甲基硅油的引入，提高了聚氨酯乳液的成膜性能，提升了其对混凝土的加强效果，本专利技术所制备的添加剂的加入可以大大提高混凝土的抗压、抗拉强度、抗冲击性能，而且本专利技术中对橡胶颗粒的额外处理，以及橡胶颗粒与其他成分的复合使用对添加剂性能的提升有很大的促进作用。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1：一种利用废旧轮胎制造混凝土增韧增强添加剂的方法如下：将废旧轮胎用高压水枪冲洗表面污渍后，浸入包括以下重量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用废旧轮胎制造混凝土增韧增强添加剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)将废旧轮胎清洗后晾干，机械粉碎过80-100目筛网，磁选去除废钢丝后，加入到氢氧化钠溶液中再加入有机膨润土，升温至80-90℃，保温搅拌20-25h，过滤，将橡胶颗粒放入烘箱中烘干；/n(2)氮气保护下，将聚醚二元醇和二月桂酸二丁基锡混合搅拌30-40min，滴加二苯基甲烷二异氰酸酯，升温至50-65℃搅拌反应30-40min，加入1,4-丁二醇，再升温至70-75℃搅拌反应30-40min，再升温至80-85℃搅拌反应3-5h，降温至35-40℃加入八氟戊氧丙基甲基硅油和丙酮，反应3-6h后加入适量三乙胺和水，搅拌均匀得到聚氨酯乳液；/n(3)将上述橡胶颗粒和矿粉、硅藻土、增强纤维、生物胶质混合后加入到上述聚氨酯乳液中，补加适量水，800-1000r/min室温搅拌30-40min后，升温至40-50℃，200-400r/min搅拌8-15min，自然冷却至室温即可。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用废旧轮胎制造混凝土增韧增强添加剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将废旧轮胎清洗后晾干，机械粉碎过80-100目筛网，磁选去除废钢丝后，加入到氢氧化钠溶液中再加入有机膨润土，升温至80-90℃，保温搅拌20-25h，过滤，将橡胶颗粒放入烘箱中烘干；
(2)氮气保护下，将聚醚二元醇和二月桂酸二丁基锡混合搅拌30-40min，滴加二苯基甲烷二异氰酸酯，升温至50-65℃搅拌反应30-40min，加入1,4-丁二醇，再升温至70-75℃搅拌反应30-40min，再升温至80-85℃搅拌反应3-5h，降温至35-40℃加入八氟戊氧丙基甲基硅油和丙酮，反应3-6h后加入适量三乙胺和水，搅拌均匀得到聚氨酯乳液；
(3)将上述橡胶颗粒和矿粉、硅藻土、增强纤维、生物胶质混合后加入到上述聚氨酯乳液中，补加适量水，800-1000r/min室温搅拌30-40min后，升温至40-50℃，200-400r/min搅拌8-15min，自然冷却至室温即可。


2.如权利要求1所述的利用废旧轮胎制造混凝土增韧增强添加剂的方法，其特征在于，废旧轮胎的清洗方法为：用高压水枪冲洗表面污渍后，浸入中性洗涤液中超声震荡40-60min，取出清水冲洗即可。


3.如权利要求1所述的利用废旧轮胎制造混凝土增韧增强添加剂的方法，其特征在于，所述中性洗涤液包括以下重量份数的组成成分：十二烷基苯磺酸钠42-58份、脂肪醇聚氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：王雅婷，
申请(专利权)人：安徽蜀牛数据科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34