一种橡塑合金改性沥青和沥青混合料制造技术

本发明专利技术涉及沥青领域，以未处理的废旧塑料、废旧轮胎胶粉为主要原料获得了一种橡胶合金改性剂，利用该改性剂改性沥青，最终获得了一种不损伤橡胶、塑料单独改性效果、沥青存储稳定性佳、生产工艺简单的改性沥青，该改性沥青可应用于连续密级配沥青混合料，且在混合料高低温性能满足要求的前提下，水稳定性明显提高，从而实现废旧轮胎胶粉、废旧塑料两大类高分子废旧污染物的有效处理以及沥青性质的改变。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及沥青领域，以未处理的废旧塑料、废旧轮胎胶粉为主要原料获得了一种橡胶合金改性剂，利用该改性剂改性沥青，最终获得了一种不损伤橡胶、塑料单独改性效果、沥青存储稳定性佳、生产工艺简单的改性沥青，该改性沥青可应用于连续密级配沥青混合料，且在混合料高低温性能满足要求的前提下，水稳定性明显提高，从而实现废旧轮胎胶粉、废旧塑料两大类高分子废旧污染物的有效处理以及沥青性质的改变。【专利说明】一种橡塑合金改性沥青和沥青混合料
本专利技术涉及浙青加工领域，具体涉及一种橡塑合金改性浙青。
技术介绍
近年来，由于废旧轮胎、废旧塑料堆积造成的环境污染引起广泛关注。废旧橡胶是位居第二的废旧高分子材料，全世界每年生产橡胶制品约3100万吨，其中50%是轮胎，而轮胎的报废率高达55.4%。据统计，全世界每年轮胎的废弃量就有15亿条(900万吨)。而我国在私家车、货车保有量不断增加的带动下，废旧轮胎产量逐年剧增。据统计，2006年我国轮胎产量高达4.2亿条，居世界第一，废旧轮胎积存量达1.4亿条，世界排名第二。截止2010年，我国废旧轮胎积存量就达到2亿条，并以每年约6500万条的速度递增，每年累积20万余吨，占城市垃圾的3-5%。作为“白色垃圾”、难降解的废旧塑料是第一大废旧高分子材料，2001年，我国的塑料产量1204万吨，位列世界第四，2010年我国塑料制品总产量达到5830万吨，成为世界最大的塑料消耗国，每年废旧塑料产量高达500万吨，占城市垃圾的5-10%。因废旧轮胎和废旧塑料的堆放造成的疾病传播、土地侵占、水体和大气的污染等环境问题给社会造成众多问题，且其难降解，焚烧填埋等处理二次污染大，因此有效的处理这些污染物是环境工作者亟待解决的问题。由于环保压力及能源危机，国内外开展废轮胎胶粉、废塑料的回收利用等问题，而这两种废旧高分子材料在高速公路中的应用得到较好的效果。国内外研究表明:橡胶浙青技术在改善路面抗疲劳、耐久性、低温抗裂、阻止裂缝扩展、降噪等方面作用显著，但对路面高温、抗车辙性能改善较差；塑料改性浙青则恰恰相反，它对浙青低温性能无明显改善，而可显著提高浙青的高温性能，其原因是塑料为结晶体，低温时晶格取向有序，致使浙青低温变形能力较差，易造成低温开裂。现有的大多数专利对这两种材料的应用提出解决方案。在胶粉改性方面，专利CN1441005A以脱硫胶粉改性浙青，但需辅以环氧化聚丁二烯、甲基丙烯酸环氧丙酯等专用相容剂来改善胶粉改性浙青的存储稳定性。专利CN101250 328A公开了以微波、高温等现有技术脱硫的废旧橡胶粉改性浙青技术。专利CN101143968A采用丁苯胶乳、聚丁二烯胶乳等液体添加剂对废胶粉喷涂包裹，以提高粒径小于60目的废胶粉在浙青中存储稳定性，但需要在胶粉改性浙青中添加1-10%的SBR、SBS等高聚物改善胶粉浙青性能。专利CN102964857A报道了采用电子加速器或钴源处理的活化辐照废胶粉的应用，仍需辅加SBS等高聚物，使改性浙青获得较好的高低温性能及良好的存储稳定性。专利CN101555355.A公开了一种废橡胶改性浙青制备方法，以粒径大于40目的无味脱硫橡胶粉、PE或SBS为改性剂，以钛酸酯类或有机硅类为稳定剂，与90#基质浙青共混，制备存储稳定性好的胶粉改性浙青，其中复合改性时SBS的掺量达10%，且废胶粉中再生胶粉需占总胶粉量55%以上，方能获得较高性能的胶粉改性浙青，成本较高。上述专利主要缺点是废胶粉需要脱硫、喷涂、辐照等复杂的预处理，或添加一定量高聚物，且未脱硫的废胶粉商用价值不大，这无疑增加生产成本。而在塑料改性方面，CN1468894A采用接枝物、引发剂将聚乙烯在二阶段双螺杆机上挤出造粒，制备聚乙烯改性浙青母粒，实现聚乙烯改性浙青的现场生产。专利CN101225237A公开了废旧塑料的处理过程，并给出现场制备塑料改性浙青的实施方案。专利CN102337035A所涉及一种塑料改性剂，采用粒径在200-800目的滑石粉、硅藻土、炭黑等无机填料处理废塑料，辅以芳烃油、三线油等相容剂，有效的改善了工厂化塑料改性浙青的存储稳定性，但未对塑料改性浙青的低温性能做处理。此外，专利CN1837291A公开了丁苯橡胶橡胶类、PE等塑料类和SBS等热塑性弹性体的复合改性技术，但对废胶粉及废塑料未涉及，特别是由于废旧胶粉和废塑料经过使用之后，其中不少成分发生了变化，现有技术难以控制这种变化对改性剂的影响。CN101045821A公开了废弃包装EVA与废胶粉的二步法改性工艺，但该技术仅将两者在剪切机下共混，浙青存储稳定性较差的问题。CN102020860A以聚乙烯、苯乙烯、丁苯橡胶等原料实现橡塑复合物改性，对橡塑共混物接枝需引入活性剂、促进剂、防老化剂等多种外加剂，而且需要以新的塑料、橡胶为原料，这就造成了造价较高的问题。CN102766337A涉及的非沉淀橡胶改性浙青，将废胶粉按一定比例加入2-3%的回收聚苯乙烯塑料颗粒中，辅以有机酸酐、活性剂等助剂，使胶粉与聚苯乙烯接枝，然后通过双螺杆机挤出造粒，实现胶粉在浙青不沉淀、不离析，提高存储稳定性，但该技术无法控制胶粉与聚苯乙烯接枝率，且塑料仅限于聚苯乙烯，而且由于接枝反应很难控制，因此其改性的效果实际上不如两者单独改性获得的浙青高低温性能佳，也就是一定程度上损失了两种高聚物的改性效果无法达到更好的效果。综上所述，上述专利在处理塑料、橡胶单独改性或复合改性方面取得一定进展，但仍存在废旧塑料影响浙青低温性能，废旧轮胎胶粉粘度大，两者皆存在易离析，需进行特殊预处理等问题，严重影响了利用这些物质获得改性浙青的研究。
技术实现思路
针对现有技术存在的诸多不足之处，本专利技术专利技术人以未处理的废旧塑料、废旧轮胎胶粉为主要原料获得了一种橡胶合金改性剂，利用该改性剂改性浙青，最终获得了一种不损伤橡胶、塑料单独改性效果、浙青存储稳定性佳、生产工艺简单的改性浙青，该改性浙青可应用于连续密级配浙青混合料，且在混合料高低温性能满足要求的前提下，水稳定性明显提高，从而实现废旧轮胎胶粉、废旧塑料两大类高分子废旧污染物的有效处理以及浙青性质的改变。本专利技术所提供的这种橡塑合金改性浙青，其各组分的重量份组成为:橡塑合金改性剂13-20份，稳定剂0.2-1.0份’70#或90#石油浙青80-86份。其中之所以采用70#或90#石油浙青，主要原因是这两种标号的浙青是目前最常用的，应用领域较为广泛，改性这种浙青的意义更大；而其他常用的浙青中50#太硬，而且算是低标号，目前我国还没有直馏获得的，大部分是氧化或改性得到的，故而没有广泛的应用价值；而110#号的太软，一般浙青改性中很少使用这种作为基质浙青，主要原因就是其中含有轻组分太多，改性成本较高。改性剂掺量越大，浙青改性效果越明显，浙青粘度较大，高低温性能优良；但是一旦掺量太大，浙青中的粘度过大，致使浙青施工和易性不佳；而掺量太小，改性剂对浙青的改性效果不明显，不能明显赋予浙青优良的路用性能；故此选用上述的用量范围；上述稳定剂为硫磺类硫化剂，如硫磺或者市面上销售的成品的硫磺类浙青稳定齐U，作为改性剂与浙青的交联剂，增加改性浙青空间立体结构并保证产品的储存稳定性，是改性浙青必不可少的一部分。上述改性浙青的具体制备流程如下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种橡塑合金改性沥青，其特质在于：其主要组分的重量份组成为：橡塑合金改性剂13?20份，稳定剂0.2?1.0份，70#或90#石油沥青80?86份；其中所述的橡塑合金改性剂为利用废轮胎橡胶粉和废塑料颗粒制备的改性剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：任瑞波，王立志，王鹏，徐强，耿立涛，高晓宁，谭坦，战福豪，王飞，
申请(专利权)人：山东建筑大学，
类型：发明
国别省市：