專利名稱：Sbs+橡膠粉復(fù)合改性瀝青及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種SBS+橡膠粉復(fù)合改性浙青及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前，我國公路的實際質(zhì)量存在著不可忽視的問題。就浙青路面而言，道路普遍存在著耐久性差、使用壽命短和早期損壞的問題，浙青路面典型的沉陷、裂縫、車轍、松散、坑槽等損壞在城市道路中更是隨處可見，這嚴(yán)重影響了道路的使用性能，造成極大的經(jīng)濟(jì)浪費和安全隱患。這些路面損壞的原因，除了設(shè)計、施工、養(yǎng)護(hù)等方面的因素外，材料、尤其是浙青材料的性能也是重要的原因。一般來說，感溫性弱、高溫性能和低溫性能好、抗老化性和穩(wěn)定性強的浙青材料能明顯提高道路的使用性能。而我國嚴(yán)重缺乏修建高等級公路用的高質(zhì)量重交通道路浙青，現(xiàn)有國產(chǎn)浙青的性能明顯不能滿足交通的需要，再加上隨國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，現(xiàn)代交通軸載重、通量大和輪胎內(nèi)壓高，對路面也提出了更高的要求。
同時，隨著高速公路、城市快速路的大量建設(shè)以及車流量的不斷增加，交通噪聲污染日益嚴(yán)重，影響了居住在道路附近居民的生活質(zhì)量。交通噪聲的聲源有動力系統(tǒng)的噪聲、汽車的喇叭聲、輪胎與路面的接觸噪聲。當(dāng)車速大于50km/h時，由輪胎與道路相互作用所產(chǎn)生的接觸噪聲成為主要噪聲源。研究和實踐經(jīng)驗表明，改善路面表面特性是降低輪胎路面接觸噪聲的最有效措施之一。因此，開發(fā)出具備更高性能的浙青材料是解決我國道路問題的關(guān)鍵，若能同時降低噪音則將帶來巨大的社會效益。
目前使用最為廣泛的改性浙青為聚合物改性浙青，其中占有份額最大的就是SBS 改性浙青。SBS改性浙青價格高昂，因此各國研究都在尋求價格低廉且性能相當(dāng)?shù)母男哉闱唷?br> 隨著世界經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長和汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，廢舊輪胎數(shù)量劇增。據(jù)統(tǒng)計，目前全世界每年產(chǎn)生15億條廢舊輪胎。廢舊輪胎具有很強的耐熱、抗機械和抗降解性，數(shù)十年都不會自然降解。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國每年僅廢舊輪胎退役量約140萬噸以上，并且以每年15%左右的速度在遞增。2003年廢舊輪胎8000萬條，到2004年達(dá)到1. 2億條，到2009 年我國年產(chǎn)廢舊輪胎2. 33億條，重量約合860萬噸，折合橡膠資源300多萬噸。造成巨大黑色污染，二次污染環(huán)境和占用土地資源。廢舊輪胎的處理迫在眉睫，然而將廢舊輪胎與SBS 改性浙青按照一定比例合理混合，形成一種高粘度改性浙青不但可以改善現(xiàn)在廢舊輪胎的處理問題，同時可以提高路面的強度，減低路面的噪音污染。
中國專利200810066702. 4公開了一種廢橡膠復(fù)合改性劑，該復(fù)合改性劑包括SBS8 —12%、PE7—13%、橡膠粉75— 85%，橡膠粉含廢膠粉的質(zhì)量百分比為50%以上。由于膠粉表面呈惰性，與浙青的相容性差，過多膠粉的加入容易發(fā)生離析。中國專利CN102181163A公開了一種廢膠粉、SBS復(fù)合改性浙青及生產(chǎn)工藝，SBS的加入量僅為 O. 19Π). 4%對浙青的改性效果不明顯。同時近年來的眾多 研究均將所用添加劑和基質(zhì)浙青一次性混合，基質(zhì)浙青的改性效果并不十分明顯。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提出一種，既簡單施工，同時能夠有效降噪節(jié)能環(huán)保的SBS+橡膠粉復(fù)合改性浙青及其制備方法，因此，本發(fā)明提高了橡膠粉的規(guī)格為3(Γ80目，同時，需要解決改善橡膠粉和SBS改性浙青之間的溶解難題，提高橡膠粉改性浙青的存儲穩(wěn)定性。
本發(fā)明提出的SBS +橡膠粉復(fù)合改性浙青，其組分包含穩(wěn)定劑3-4%。，活化劑O.3%。，橡膠粉10-15%，SBS2%，丁苯橡膠填充油3_4%，其余為基質(zhì)浙青，其總重量為100%。
本發(fā)明中，所用橡膠粉采用常溫研磨粉碎的輪胎膠粉，且用斜交胎粉或者天然膠粉含量較高的膠粉，同時需要滿足相應(yīng)的物理、化學(xué)指標(biāo)，膠粉規(guī)格為3(Γ80目，且盡量選用較粗的膠粉。
本發(fā)明中，穩(wěn)定劑為合成類物質(zhì)，作用是引發(fā)各分子之間的交聯(lián)，形成空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，最后形成宏觀上的穩(wěn)定體系。
本發(fā)明中，丁苯橡膠填充油是由呋喃甲醛加工而成，可改善橡膠浙青的加工和使用功能，同時可以改變基質(zhì)浙青的組成結(jié)構(gòu)，提高芳香分含量，有利于SBS的充分溶脹，從而改善其在基質(zhì)浙青中的分散情況。
本發(fā)明中，所述活化劑采用硫粉。
本發(fā)明提出的SBS+橡膠粉改性浙青的制備方法，具體步驟如下(1)將基質(zhì)浙青分為兩個質(zhì)量相等的部分，第一部分基質(zhì)浙青首先預(yù)熱至125±2°c，并將SBS和丁苯橡膠填充油加入到熱的基質(zhì)浙青中高速剪切分散；(2)將橡膠粉和活化劑加入到另一份基質(zhì)浙青中去，并在155-165°C下溶脹1.5-2. 5h ；(3)將步驟(I)和步驟(2)所得產(chǎn)物混合，在175-185°C的條件下高速剪切分散lh，然后加入穩(wěn)定劑，低速剪切發(fā)育Ih后，制得橡膠粉/SBS復(fù)合改性浙青。
本發(fā)明的有益效果在于首先，本發(fā)明分別考慮橡膠以及SBS的溶脹效果，通過分步溶脹，使得橡膠粉/SBS復(fù)合改性浙青的性能得到有效改善；通過選用較大規(guī)格的橡膠浙青，使得浙青的降噪效果更加明顯；通過改性呋喃甲醛，使得添加油能夠有效改善改性浙青的性能。本發(fā)明相對于以前的橡膠浙青復(fù)合改性能耗要低很多，且施工工藝更加合理可行， 可以達(dá)到性能的最優(yōu)化。
具體實施方式
下面通過實施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。(根據(jù)給出的范圍，重新調(diào)整實施例中的數(shù)據(jù))實施例1本發(fā)明是設(shè)計一種橡膠粉/SBS復(fù)合改性浙青，其組分包含穩(wěn)定劑3%。，活化劑O. 3%。， 橡膠粉10%，SBS 2%，丁苯橡膠填充油3%，其余為基質(zhì)浙青。
本發(fā)明中所 用橡膠粉采用常溫研磨粉碎的輪胎膠粉，且用斜交胎粉或者天然膠粉含量較高的膠粉，膠粉規(guī)格采用60目。穩(wěn)定劑為合成類物質(zhì)，活化劑為硫粉，丁苯橡膠填充油是由呋喃甲醛加工而成。
以上述橡膠粉/SBS復(fù)合改性浙青為例，其生產(chǎn)工藝包括如下加工步驟I)將基質(zhì)浙青分為兩個質(zhì)量相等的部分，第一部分首先預(yù)熱至125±2°C，并將2% (比例均指占總量的百分率)的SBS和3%的丁苯橡膠填充油加入到熱浙青中高速剪切分散。
2)將10%的膠粉和O. 3%。的活化劑加入到另一份基質(zhì)浙青中去，并在160°C下溶脹 2h。
3)將兩份混合物在180°C的條件下高速剪切分散O. 5h，然后加入穩(wěn)定劑，低速剪切發(fā)育Ih后制得橡膠粉/SBS復(fù)合改性浙青。
實施例2本發(fā)明是設(shè)計一種橡膠粉/SBS復(fù)合改性浙青，其組分包含穩(wěn)定劑4%。，活化劑O. 3%。， 橡膠粉10%，SBS 2%，丁苯橡膠填充油3%，其余為基質(zhì)浙青。
本發(fā)明中所用橡膠粉采用常溫研磨粉碎的輪胎膠粉，且用斜交胎粉或者天然膠粉含量較高的膠粉，膠粉規(guī)格采用60目。穩(wěn)定劑為合成類物質(zhì)，活化劑為硫，丁苯橡膠填充油是由呋喃甲醛加工而成。
以上述橡膠粉/SBS復(fù)合改性浙青為例，其生產(chǎn)工藝包括如下加工步驟I)將基質(zhì)浙青分為兩個質(zhì)量相等的部分，第一部分首先預(yù)熱至125±2°C，并將2% (比例均指占總量的百分率)的SBS和4%的丁苯橡膠填充油加入到熱浙青中高速剪切分散。
2)將10%的膠粉和O. 3%。的活化劑加入到另一份基質(zhì)浙青中去，并在160°C下溶脹 2h。
3)將兩份混合物在180°C的條件下高速剪切分散lh，然后加入穩(wěn)定劑，低速剪切發(fā)育Ih后制得橡膠粉/SBS復(fù)合改性浙青。
實施例3在實施案例4的基礎(chǔ)上，本發(fā)明優(yōu)化案例設(shè)計是一種橡膠粉/SBS復(fù)合改性浙青，其組分包含穩(wěn)定劑4%。，活化劑O. 3%。，橡膠粉15%，SBS 2%，丁苯橡膠填充油3%，其余為基質(zhì)浙青。
本發(fā)明中所用橡膠粉采用常溫研磨粉碎的輪胎膠粉，且用斜交胎粉或者天然膠粉含量較高的膠粉，膠粉規(guī)格采用60目。穩(wěn)定劑為合成類物質(zhì)，活化劑為硫，丁苯橡膠填充油是由呋喃甲醛加工而成。
以上述橡膠粉/SBS復(fù)合改性浙青為例，其生產(chǎn)工藝包括如下加工步驟I)將基質(zhì)浙青分為兩個質(zhì)量相等的部分，第一部分首先預(yù)熱至125±2°C，并將2% (比例均指占總量的百分率)的SBS和3%的丁苯橡膠填充油加入到熱浙青中高速剪切分散。
2)將15%的膠粉和O. 3%。的活化劑加入到另一份基質(zhì)浙青中去，并在160°C下溶脹 2h。
3)將兩份混合物在190°C的條件下高速剪切分散lh，然后加入穩(wěn)定劑，低速剪切發(fā)育Ih后制得橡膠粉/SBS復(fù)合改性浙青。
實施例4在實施案例3的基礎(chǔ)上，本發(fā)明優(yōu)化案例是設(shè)計一種橡膠粉/SBS復(fù)合改性浙青，其組分包含穩(wěn)定劑4%。，活化劑O. 3%。，橡膠粉15%，SBS 2%，丁苯橡 膠填充油4%，其余為基質(zhì)浙青。
本發(fā)明中所用橡膠粉采用常溫研磨粉碎的輪胎膠粉，且用斜交胎粉或者天然膠粉含量較高的膠粉，膠粉規(guī)格采用60目。穩(wěn)定劑為合成類物質(zhì)，活化劑為硫，丁苯橡膠填充油是由呋喃甲醛加工而成。
以上述橡膠粉/SBS復(fù)合改性浙青為例，其生產(chǎn)工藝包括如下加工步驟I)將基質(zhì)浙青分為兩個質(zhì)量相等的部分，第一部分首先預(yù)熱至125±2°C，并將2% (比例均指占總量的百分率)的SBS和4%的丁苯橡膠填充油加入到熱浙青中高速剪切分散。
2)將15%的膠粉和O. 3%。的活化劑加入到另一份基質(zhì)浙青中去，并在160°C下溶脹 2h。
3)將兩份混合物在190°C的條件下高速剪切分散lh，然后加入穩(wěn)定劑，低速剪切發(fā)育Ih后制得橡膠粉/SBS復(fù)合改性浙青。
以上述實施方案所得的橡膠粉/SBS改性浙青的技術(shù)指標(biāo)與JTG-F40_2004(1-D) 指標(biāo)對比如下表所示
權(quán)利要求
1.一種SBS+橡膠粉復(fù)合改性浙青，其特征在于組分包含穩(wěn)定劑3-4%。，活化劑O. 3%0， 橡膠粉10-15%，SBS2%，丁苯橡膠填充油3-4%，其余為基質(zhì)浙青，其總重量為100%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SBS十橡膠粉復(fù)合改性浙青，其特征在于所用橡膠粉采用常溫研磨粉碎的輪胎膠粉，且用斜交胎粉或者天然膠粉含量較高的膠粉，膠粉規(guī)格為3(Γ80 目，且選用較粗的膠粉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SBS+橡膠粉復(fù)合改性浙青，其特征在于穩(wěn)定劑為合成類物質(zhì)，作用是引發(fā)各分子之間的交聯(lián)，形成空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，最后形成宏觀上的穩(wěn)定體系。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SBS+橡膠粉復(fù)合改性浙青，其特征在于所述活化劑采用硫粉。
5.一種如權(quán)利要求1所述的SBS+橡膠粉改性浙青的制備方法，具體步驟如下(1)將基質(zhì)浙青分為兩個質(zhì)量相等的部分，第一部分基質(zhì)浙青首先預(yù)熱至125±2°C，并將SBS和丁苯橡膠填充油加入到熱的基質(zhì)浙青中高速剪切分散；(2)將橡膠粉和活化劑加入到另一份基質(zhì)浙青中去，并在155-165°C下溶脹1.5-2. 5h ；(3)將步驟(I)和步驟(2)所得產(chǎn)物混合，在175-185°C的條件下高速剪切分散lh，然后加入穩(wěn)定劑，低速剪切發(fā)育Ih后，制得橡膠粉/SBS復(fù)合改性浙青。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種SBS+橡膠粉復(fù)合改性瀝青及其制備方法。該改性瀝青中有穩(wěn)定劑3~4‰，活化劑0.3‰，橡膠粉10~15%，SBS2%，丁苯橡膠填充油3~4%，其余為基質(zhì)瀝青，其總重量滿足100%。該改性瀝青的制備方法如下將基質(zhì)瀝青分為兩個質(zhì)量相等的部分，第一部分首先預(yù)熱至125±2℃，并將SBS和丁苯橡膠填充油加入到熱瀝青中高速剪切分散；然后將橡膠粉和活化劑加入到另一份基質(zhì)瀝青中去，并在160℃下溶脹2h；最后將兩份混合物在180℃的條件下高速剪切分散1h，然后加入穩(wěn)定劑，低速剪切發(fā)育1h后制得橡膠粉/SBS復(fù)合改性瀝青。本發(fā)明中的SBS+橡膠粉復(fù)合改性瀝青具有溶脹充分、降低噪音效果明顯、施工工藝合理、能耗較低、復(fù)合改性瀝青性能優(yōu)良的優(yōu)點。
文檔編號C08K3/06GK103059591SQ201310030570
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月28日
發(fā)明者葉奮, 王勝, 武金婷, 黃運, 徐驍龍 申請人:同濟(jì)大學(xué)