用来自解聚塑料的聚合物改性含有回收材料的沥青制剂制造技术

含有废橡胶粉和/或塑料的沥青制剂可以通过由聚合材料制成的聚合物、低聚物和蜡进行改性。添加聚合物、低聚物或蜡可以提高沥青中的废橡胶粉和/或塑料的稳定性，从而降低聚合物改性沥青生产商的制剂成本。此外，这些稳定的制剂可以降低沥青路面出现车辙和开裂的风险。聚合物、低聚物或蜡可以通过聚合材料的催化解聚和/或热降解来制备。聚合材料可以为聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、一种聚丙烯和聚乙烯的组合或回收塑料。或回收塑料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用来自解聚塑料的聚合物改性含有回收材料的沥青制剂
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2019年8月27日提交的名称为“Modification of Asphalt Formulations Containing Recycled Materials with Polymers Derived from Depolymerized Plastics”、申请号为62/892,129的美国临时专利申请的优先权。该
‘
129申请的全部内容在此通过引用并入本文。
专利

[0003]本专利技术涉及一种使用聚合物、低聚物和蜡(以下简称为蜡)作为含有回收材料和回收塑料的沥青制剂中的添加剂的方法，所述回收材料为例如废橡胶粉(ground tire rubber)“GTR”(也称为胶粉改性剂(crumb rubber modifier))，所述回收塑料包括但不限于聚烯烃、聚苯乙烯、聚乙烯、对苯二酸酯(terephthalate)和/或多层塑料。
[0004]在一些实施方案中，蜡是通过聚合物解聚产生的。在一些实施方案中，将蜡添加到含塑料或废橡胶粉的沥青中改善了包括但不限于减少回收材料与沥青粘合剂的分离、弹性性能、车辙和/或低温开裂的性能。
[0005]沥青高温流动阻力和/或物理力的渗透通常是有利的。各种应用需要高温下相对稳定的沥青。例如，铺路沥青应该能够承受不同气候下遇到的高温。这种耐高温能力是由沥青的高温流动阻力赋予的，其中高温流动阻力由材料的软化点(沥青达到特定粘度的温度)来测量。在至少一些实施方案中，具有高软化点的沥青更适于避免在较高温度下的损害。
[0006]除了流动阻力之外，沥青的硬度可以根据特定的应用进行调整。渗透测试是测量沥青硬度的一种方法(metric)。铺路沥青通常做得更硬，以减少重型力量(如大型卡车)的渗透。在高温和低温下稳定的较硬沥青也不太可能出现车辙和/或裂缝。
[0007]在沥青制剂中使用橡胶和聚烯烃塑料有助于提供性能更好的道路，增加对交通和负载的弹性。典型的橡胶包括化石和/或原生苯乙烯
‑
丁二烯
‑
苯乙烯(SBS)橡胶和/或回收的废橡胶粉。GTR往往更节约成本。典型的回收材料可包括但不限于高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、低线性密度聚乙烯(LLDPE)和聚丙烯(PP)或其组合。此外，使用GTR和回收的聚烯烃塑料具有积极的环境影响，因为它回收了原本会被填埋的废轮胎和塑料。然而，由于GTR的交联性质会增加沥青的粘度，使沥青更难加工，因此通常不会使用GTR。此外，沥青中GTR和塑料的稳定性较差，导致橡胶或塑料在工作和/或储存温度下分离或沉淀。这使得制备和储存成为一个问题。其还会降低最终产品的有效性，并导致道路寿命缩短。然而，当GTR和/或塑料被适当地结合时，它们可以提高道路的性能，包括抗车辙性，以及针对GTR的降噪性。
[0008]蜡可以用来改性沥青。在名称为“Polymer
‑
Modified Asphalt with Wax Additive”的国际申请PCT/CA2017/050172和名称为“Modification ofAsphalt Oxidation andBinders withPolymers”的国际申请PCT/CA2019/050762中公开了多种方法，所述申请通过引用并入本文。蜡与多种沥青添加剂相容，并可与多种常用于提高沥青的质量的材料结合。
[0009]在一些实施方案中，这种蜡可以由包括固体废物的塑料原料产生。专利号为8,664,458的美国专利“Kumar”中讨论了由固体废物形成合成蜡的方法。专利号为8,664,458的美国专利通过引用并入本文。
[0010]一种使用由塑料原料的热降解和/或催化解聚生产的蜡来改进沥青制剂的物理性能的方法将是商业上有利的、对环境负责的和对公众健康有益的，其中改进沥青制剂的物理性能包括减少从沥青粘合剂中分离废橡胶粉和回收塑料(包括但不限于聚烯烃、聚苯乙烯、聚乙烯、对苯二酸酯和/或多层塑料)，这可以改善与弹性性能、性能等级提升(bumping)、车辙和低温开裂相关的性能。在一些实施方案中，这些蜡可有助于调节沥青的流动阻力和硬度，而与氧化无关。在至少一些实施方案中，使用这些蜡可以减少(如果不是消除的话)氧化的需要。

技术实现思路

[0011]一种沥青制剂可以包含一定量的蜡、一定量的废橡胶粉和/或一定量的回收塑料以及一定量的基质沥青。
[0012]在一些实施方案中，沥青制剂可以包含一定量的沥青增量剂(asphalt extender)、一定量的沥青助熔剂和/或一定量的交联剂。
[0013]在一些实施方案中，蜡是通过聚合材料的解聚制成的。在一些实施方案中，聚合材料由聚苯乙烯、聚乙烯和/或聚丙烯制成。在一些实施方案中，聚合材料至少部分由回收塑料制成，回收塑料包括但不限于聚烯烃、聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、对苯二酸酯和/或多层塑料。
[0014]在一些实施方案中，聚合材料的解聚是催化过程、热过程、利用自由基引发剂和/或利用辐射。
[0015]在一些实施方案中，蜡的量为沥青制剂重量的0.5％至20％且包括0.5％和20％。
[0016]在一些实施方案中，废橡胶粉的量为沥青制剂重量的1％至30％且包括1％和30％。
[0017]在一些实施方案中，回收塑料的量为沥青制剂重量的1％至75％且包括1％和75％。
[0018]在一些实施方案中，基质沥青的量为沥青制剂重量的50％至98.5％且包括50％和98.5％。
[0019]在一些实施方案中，蜡的熔点为100
–
170℃且包括100℃和170℃，粘度为20
–
10000cps且包括20cps和10000cps，和/或酸值为0
–
50mg KOH/g且包括0mg KOH/g和50mg KOH/g。
[0020]一种制备沥青制剂的方法，可以包括使一定量的蜡、一定量的废橡胶粉和/或一定量的回收塑料以及一定量的基质沥青混合。
具体实施方式
[0021]由塑料原料产生的多种蜡可用于改性含有GTR和/或回收塑料的沥青制剂，回收塑料包括但不限于聚烯烃、聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、对苯二酸酯和/或多层塑料。在一些实施方案中，蜡是通过聚合材料的催化解聚制成的。在一些实施方案中，蜡是通过聚合材料的
解聚和/或热降解制成的。在一些实施方案中，所用的催化剂为沸石或氧化铝负载系统或两者的组合。在一些实施方案中，催化剂为[Fe
‑
Cu
‑
Mo
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P]/Al2O3。
[0022]在一些实施方案中，催化剂是通过以下步骤制备的：将亚铁
‑
铜络合物结合到氧化铝或沸石载体上，并使其与包含金属和非金属的酸反应以获得催化剂材料。在一些实施方案中，催化剂包含Al、Fe、Cu和O，通过将亚铁和铜络合物结合到氧化铝和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种沥青制剂，包含：(a)一定量的蜡；(b)一定量的废橡胶粉或一定量的回收塑料；和(c)一定量的基质沥青。2.根据权利要求1所述的沥青制剂，进一步包含：(d)一定量的沥青增量剂。3.根据权利要求1所述的沥青制剂，进一步包含：(d)一定量的沥青助熔剂。4.根据权利要求1所述的沥青制剂，进一步包含：(d)一定量的交联剂。5.根据权利要求1所述的沥青制剂，其中所述蜡是通过聚丙烯的解聚制备的。6.根据权利要求1所述的沥青制剂，其中所述蜡是通过聚苯乙烯的解聚制备的。7.根据权利要求1所述的沥青制剂，其中所述蜡是通过聚乙烯的解聚制备的。8.根据权利要求1所述的沥青制剂，其中所述蜡是通过聚合材料的解聚制备的。9.根据权利要求8所述的沥青制剂，其中所述聚合材料至少部分地由回收塑料制成。10.根据权利要求8所述的沥青制剂，其中聚合材料的所述解聚为催化过程。11.根据权利要求8所述的沥青制剂，其中聚合材料的所述解聚为热过程。12.根据权利要求8所述的沥青制剂，其中聚合材料的所述解聚利用自由基引发剂。13.根据权利要求8所述的沥青制剂，其中聚合...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰，
申请(专利权)人：绿色颂歌再生科技有限公司，
类型：发明
国别省市：