一种高弹自修复净味耐候改性沥青的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高弹自修复净味耐候改性沥青的制备方法，包括再生胶粒的制备、再生胶母液制备和再生胶母液与SBS共交联发育三个步骤，步骤一：再生胶粒制备：将轮胎胶粉经过双螺杆挤出法脱硫，然后剪切造粒，得到再生胶粒；步骤二：再生胶母液制备：将步骤一得到的再生胶粒和基质沥青按34/66～68/32的质量比例混合，让再生胶粒在163～173℃的温度下在基质沥青中浸泡发育0.8～1.6小时，然后在高速剪切设备剪切20～30min，得到再生胶母液；步骤三：共交联发育。本发明专利技术的制备方法能在大量消耗废旧轮胎的同时节约成本，生产过程中环保性极好，成品不仅拥有优良的弹性、高低温性能、中温耐疲劳性、降噪性和耐紫外老化性，而且硬度更大且具备自我修复能力。

Preparation method of a kind of modified asphalt with high elasticity and self repair, clean taste and weather resistance

【技术实现步骤摘要】
一种高弹自修复净味耐候改性沥青的制备方法
本专利技术属于废旧橡胶回收利用领域，尤其涉及一种高弹自修复净味耐候改性沥青的制备方法。
技术介绍
随着我国经济建设的持续高速发展，公路建设也迎来史上发展最快、规模最大、最具活力的时期。但是，随着交通流量的不断增大、屡禁不止的超载现象以及极端气候的出现，使得我国的沥青路面在长期的车辆荷载和温度荷载的作用下出现了诸多病害，严重影响着道路的通行能力和行车的安全性与舒适性，缩短了道路服务周期。经过学者的不断研究，发现在沥青中掺加橡胶可使沥青在高温稳定性、抗水损性、低温抗裂性、抗老化性、抗氧化性、抗疲劳性等路用性能均有提高，尤其是路面的弹性和自我修复能力有着显著的增强。CN107936590B公开了一种高储存稳定性橡胶粉改性沥青材料及其制备方法，先采用一种涂层香蕉粉制备方法制备橡胶粉，进而将橡胶掺加入沥青中制备橡胶粉改性沥青。虽然通过该专利技术制得的橡胶粉改性沥青有较好的稳定性，但是其制作过程繁琐，工艺复杂，适宜大规模生产；同时反应温度为150℃～200℃较高，容易生成有害气体，然而该专利技术中并未提及相应的环保处理方式，则通过该专利技术制造的橡胶粉改性沥青会造成环境污染。虽然橡胶沥青有诸多优势，但是在橡胶沥青的制备中由于使用了废旧橡胶，废旧橡胶在回收利用制成再生胶粉的过程中会产生大量的二硫醇、二硫醚，味道刺鼻且，对人体健康和环境有严重威胁；同时废旧橡胶制备为再生胶重复利用时质量不稳定，也不易沥青及改性剂进行较好的结合。现有道路改性沥青主要为SBS改性沥青，但是，一方面SBS的价格较贵，成本很高，另一方面，若是加入的SBS含量过高，改性后的沥青容易出现低温性能差的问题，故人们一直希望找到一种成本低、性能又好高粘沥青改性材料。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种高弹自修复净味耐候改性沥青的制备方法。为制得高弹自修复净味耐候改性沥青，本专利技术经过多种尝试，最终确定制备该高弹自修复净味耐候改性沥青的制备方法，先以废旧橡胶为原料，利用双螺杆脱硫法脱硫后制备为再生胶，而后剪切成再生胶粒，再将再生胶粒与基质沥青浸泡溶胀，通过密炼机强力剪切得到再生胶母液，最后将再生胶母液与SBS剪切共混发育即可得到高弹自修复净味耐候改性沥青。本专利技术是通过以下技术方案来实现的：一种高弹自修复净味耐候改性沥青的制备方法，包括再生胶粒的制备、再生胶母液的制备和再生胶母液与SBS共交联发育三个步骤，具体为：步骤一：再生胶粒制备：将轮胎胶粉经过双螺杆挤出法脱硫，然后剪切造粒，得到再生胶粒；步骤二：再生胶母液制备：将步骤一得到的再生胶粒和基质沥青按34/66～68/32的质量比例混合，让再生胶粒在163～173℃的温度下在基质沥青中浸泡发育0.8～1.6小时，然后在高速剪切设备剪切20～30min，使胶粉微纳分散，得到再生胶母液；步骤三：共交联发育：将步骤二得到的再生胶母液和SBS改性剂按92/8～96/4的质量比例混合，然后在密炼机内剪切40～60分钟，得到混合物，然后往混合物中加入共交联稳定剂，经搅拌发育后得到高弹性自修复净味耐候改性沥青。作为优选，所述步骤一中，所使用的轮胎胶粉为40～60目的子午胎粉或斜交胎粉。胶粉脱硫小分子裂解产生物过多、有氧情况下高温氧化物过多会造成产品气味大及有害物较高，断硫不充分就需要沥青改性加工温度升高，胶粉粒径越小，这种情况越能有效缓解，但高于60目的胶粉成本较高，故优选该范围。作为优选，所述步骤一中，再生胶粒制备的具体过程是：将轮胎胶粉加入活化室，活化室温度190℃～240℃，物料在活化室停留时间20～30min，然后进入隔氧密闭的螺杆挤出机，螺杆中段辅热250～300℃，螺杆后段以降温夹套冷却物料，通过力化学断硫活化得到再生胶块，然后通过造粒机得到再生胶粒。作为优选，所述步骤二中，所述的基质沥青符合交通部JTGF40-2004要求。作为优选，所述步骤二中，浸泡发育时间为1小时。作为优选，所述步骤二中，浸泡发育的温度为165℃。作为优选，所述步骤三中，加入的交联稳定剂占成品质量的0.3％～4.0％。作为优选，所述步骤三中，加入的交联稳定剂为硫磺类交联稳定剂、环氧橡胶类交联稳定剂中的一种或多种的混合物。作为优选，所述步骤三中，所述SBS改性剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，嵌段比为20/80、30/70或40/60。作为优选，所述步骤三中，再生胶母液和SBS改性剂在密炼机内剪切时，控制剪切速率为2700～4500r/min，温度控制在160℃～175℃。作为优选，所述步骤三中，搅拌发育时间为1～3小时，搅拌速度为200～300r/min。作为优选，所述步骤二中，高速剪切设备为胶体磨。本专利技术的有益效果是：本专利技术的制备方法使得可在高弹自修复净味耐候改性沥青中掺加以废旧橡胶为原料制成的再生胶粉，大量消耗废旧轮胎的同时节约成本，生产过程中环保性极好，而且制备出的成品不仅拥有优良的弹性、高低温性能、中温耐疲劳性、降噪性和耐紫外老化性，而且硬度更大且具备自我修复能力，可做到在沥青混合料较薄时即可达到硬度要求，故因此可减薄路面，进而减少基质沥青和石料用量，节约混合料成本，另外，该制备方法制备的环保型复合改性沥青，因为沥青内良好的相容性，其拌和、摊铺使用温度可以降到155℃～175℃，能大大降低耗能，减少有害烟气排放，实现沥青净味，此外高弹性自修复净味耐候改性沥青尤其具备如下几个方面的优点：1.本专利技术通过双螺杆脱硫技术将废旧轮胎胶粉制成再生胶粒，再生胶粒能快速、均匀地溶胀分散到沥青中，很好的提高了其与沥青的相容性，使得在后续工艺剪切和沥青混合料拌合时，可以降低温度，减少剪切或拌合过程中的有害烟气排放；2.本专利技术通过使用密炼机强剪切力和温度的作用下，SBS与胶粉能够产生结合，从而密度较小的SBS与密度较大的胶粉相互牵引，稳定悬浮于沥青中，使胶粉与SBS更好的交联，增强了沥青的稳定性；3.由于胶粉裂解程度较高，胶粉在沥青中的分散尺度达到微米级别，胶粉中含有的炭黑具有光屏蔽作用，有效防止了SBS中不饱和键出现的光氧化过程，老化前后的低温延度有效提高，并使得沥青具有优异的高低温性能和耐老化性能；同时因掺加了橡胶，使得橡胶的高弹性和自修复能力融入沥青中；4.该高弹自修复净味耐候改性沥青的拌和、摊铺使用温度为155℃～175℃，与传统橡胶沥青(加热温度：180℃～190℃)相比更低，从而可有效减少在摊铺过程中刺激性气体的产生，摊铺压实工艺更简单，基本能延续使用SBS改性沥青的施工条件与工艺，施工和易性好，前后场能耗更低；据“江苏源远检测科技有限公司”实际监测发现，该环保型复合改性沥青的生产和使用过程的有毒有害气体的排放降低88％，粗略统计核算发现，该环保型复合沥青低温环保化生产工艺降低总碳排放27％，不仅大幅降低成本，同时能够循环利用大量废旧橡胶，经济效益巨大，值得推广。具体实施方式一种高弹自修复净味耐候改性沥本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高弹自修复净味耐候改性沥青的制备方法，其特征在于，包括再生胶粒的制备、再生胶母液的制备和再生胶母液与SBS共交联发育三个步骤，具体为：/n步骤一：再生胶粒制备：将轮胎胶粉经过双螺杆挤出法脱硫，然后剪切造粒，得到再生胶粒；/n步骤二：再生胶母液制备：将步骤一得到的再生胶粒和基质沥青按34/66～68/32的质量比例混合，让再生胶粒在163～173℃的温度下在基质沥青中浸泡发育0.8～1.6小时，然后在高速剪切设备剪切20～30min，使胶粉微纳分散，得到再生胶母液；/n步骤三：共交联发育：将步骤二得到的再生胶母液和SBS改性剂按92/8～96/4的质量比例混合，然后在密炼机内剪切40～60分钟，得到混合物，然后往混合物中加入共交联稳定剂，经搅拌发育后得到高弹性自修复净味耐候改性沥青。/n

【技术特征摘要】
1.一种高弹自修复净味耐候改性沥青的制备方法，其特征在于，包括再生胶粒的制备、再生胶母液的制备和再生胶母液与SBS共交联发育三个步骤，具体为：
步骤一：再生胶粒制备：将轮胎胶粉经过双螺杆挤出法脱硫，然后剪切造粒，得到再生胶粒；
步骤二：再生胶母液制备：将步骤一得到的再生胶粒和基质沥青按34/66～68/32的质量比例混合，让再生胶粒在163～173℃的温度下在基质沥青中浸泡发育0.8～1.6小时，然后在高速剪切设备剪切20～30min，使胶粉微纳分散，得到再生胶母液；
步骤三：共交联发育：将步骤二得到的再生胶母液和SBS改性剂按92/8～96/4的质量比例混合，然后在密炼机内剪切40～60分钟，得到混合物，然后往混合物中加入共交联稳定剂，经搅拌发育后得到高弹性自修复净味耐候改性沥青。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤一中，所用的轮胎胶粉为40～60目的子午胎粉或斜交胎粉。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤一中，再生胶粒制备的具体过程是：将轮胎胶粉加入活化室，活化室温度190℃～240℃，物料在活化室停留时间20～30min，然后进入隔氧密闭的螺杆挤出机，螺杆中段辅热250℃～300℃，螺杆后段以降温夹套冷却物料，通过力化...

【专利技术属性】
技术研发人员：白浩文，武精科，周文彬，张欢，陶红，陈先华，
申请(专利权)人：江苏宝利路面材料技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32