CN107446364A - 一种橡胶沥青及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种橡胶沥青，由基质沥青、胶粉改性剂、交联剂及SBS改性剂组成，各组分按橡胶沥青总重量100%计配比分别为：基质沥青80%~85%；交联剂0.5%~1%；SBS改性剂0.5%~1%；胶粉改性剂余量。其中涉及的胶粉改性剂是经过高温脱硫、稳定剂塑化及连续造粒等工艺处理的新型胶粉。本发明的橡胶沥青的制备方法为：将基质沥青加热到175~180℃；在加热搅拌罐中将胶粉改性剂、交联剂及SBS改性剂按一定比例缓慢加入基质沥青中，搅拌时间2‑3小时；进而利用胶体磨高速剪切60分钟；最终在成品罐中发育2~5小时。本发明简化了橡胶沥青的制备方式，解决了橡胶沥青黏度过高而造成的施工困难问题。

Description

一种橡胶沥青及其制备方法

技术领域

本发明涉及筑路材料技术领域，具体的是一种橡胶沥青及其制备方法。

背景技术

制备橡胶沥青不仅是一种减少废旧轮胎“黑色污染”的有效办法，而且在普通沥青中加入橡胶粉进行改性后，其针入度减小，黏度增大，软化点提高，具有较高的抗车辙能力和抗推移拥包的能力。同时，在沥青中加入胶粉提高了沥青的柔韧性，改善了沥青的低温性能和抗疲劳性能。由于加入橡胶粉后沥青的粘附性增加，石料表面粘附的橡胶沥青膜厚度增加，因而提高了沥青路面抗水损害性能和耐久性，延长了公路的使用寿命。橡胶沥青能够增加车辆轮胎与路面的附着性，增大摩擦系数，一定程度上提高行车安全性。

关于橡胶沥青的制备方式，主要是采用现场湿法，在拌合现场，将废旧轮胎制备的橡胶粉加入到基质沥青当中，胶粉经过高速剪切，充分溶胀后，形成橡胶沥青，主要应用于断级配沥青混合料、应力吸收层等，但是在工程实际应用过程中存在以下一些问题：现场湿法橡胶沥青不能长时间储存；沥青混合料仅能使用间断级配或开级配（AR-AC、AR-OGFC），沥青用量高（油石比一般可达到8.0%），工程造价相对大；现场改性加工需要专用的设备；受设备的制约，产量有一定的限制；使用过程中废气排放和异味较大。这些问题造成橡胶沥青无法大规模应用于道路工程建设中。

为解决橡胶沥青的推广应用问题，又开发出了成品湿法橡胶沥青，橡胶粉通过多道胶体磨的反复循环研磨制备颗粒较小的胶粉并同时实现胶粉与基质沥青的混溶。成品湿法橡胶沥青具有与常用的间断级配如SMA和连续级配较好的适应性。成品湿法橡胶沥青具有对现场生产干扰小、生产效率高、产品稳定性好等优点，但也存在着生产工艺较为复杂，需要沥青生产厂商具备多釜、多磨预混系统方能批量生产成品湿法橡胶沥青这一问题，而且，对于小批量的橡胶沥青用量需求，操作难度大。

发明内容

本发明提供了一种橡胶沥青及其制备方法，目的在于，简化橡胶沥青的制备方式，解决橡胶沥青黏度过高而造成的施工困难问题，提高施工和易性。

本发明是采用如下方案实现的：

一种橡胶沥青，由基质沥青、胶粉改性剂、交联剂及SBS改性剂组成。

本发明的橡胶沥青，各原料按重量百分比计，包括以下成分：

基质沥青80%~85%；

交联剂0.5%~1%；

SBS改性剂0.5%~1%；

胶粉改性剂 余量。

优选的，所述基质沥青为由高分子碳氢化合物及其非金属衍生物组成的混合物；其为暗褐色可溶于苯或二硫化碳溶剂的固体、半固体或粘稠状物质。

优选的，所述基质沥青为针入度6~8mm、软化点大于46℃的70号石油沥青。

优选的，所述胶粉改性剂是废旧胶粉经过高温脱硫、稳定剂塑化及连续造粒工艺处理的新型胶粉。

优选的，所述废旧胶粉是30目货车轮胎胶粉。

优选的，所述高温脱硫过程温度控制在240~280℃，脱硫时间为25~35分钟。

优选地，所述稳定剂塑化过程主要是在脱硫后的胶粉中加入复合辅材（废旧塑料）和反应助剂（稳定剂）进行混炼反应，并在150~170℃下进行强力搅拌。

优选的，所述连续造粒过程中切粒分装系统装有三级吹风系统，将切粒完成后的胶粉颗粒吹入后续管道并冷却，最后再经过一道水浴冷却系统。

一种沥青橡胶的制备方法，包括以下步骤：

A、 利用常规SBS改性沥青的生产设备和生产流线将加热搅拌罐中的基质沥青加热到175~180℃；

B、将胶粉改性剂、交联剂及SBS改性剂按一定比例缓慢加入基质沥青中，搅拌转速为1000~1500转/分钟，搅拌时间2~3小时；

C、进而利用胶体磨高速剪切50~70分钟，剪切转速为3000~5000转/分钟，剪切温度为180℃~190℃；

D、最终在成品罐中发育2~5小时。

本发明的有益功效在于：

（1）本发明的胶粉改性剂是经过高温脱硫、稳定剂塑化及连续造粒等工艺处理的新型胶粉，与基质沥青有更好的相容性，相比于其他橡胶沥青有更好的热储存性能。

（2）简化了橡胶沥青的制备方式，工设备可直接采用常规SBS改性沥青加工设备和加工生产线，沥青厂商无需对设备进行改造，橡胶沥青制备工艺更简便。

（3）本发明的橡胶沥青的177℃旋转黏度值可保持在0.5~1.5Pas，解决橡胶沥青黏度过高而造成的施工困难问题，提高施工和易性。

（4）本发明的橡胶沥青中胶粉颗粒细小，与Superpave沥青混合料具有良好的适应性，可以用来抵抗路面车辙。

附图说明

图1为本发明的橡胶沥青的制备流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

一种橡胶沥青的制备方法，包括以下步骤：

将橡胶沥青总质量80%的70号基质沥青在加热搅拌罐中加热到175℃，边加热边搅拌，将橡胶沥青总质量19%的胶粉改性剂、0.5%的交联剂及0.5%的SBS改性剂缓慢加入基质沥青中，搅拌转速为1200转/分钟，搅拌时间为3小时。进而利用胶体磨高速剪切60分钟，剪切转速为4000转/分钟，剪切温度为185℃。最终将橡胶沥青输送至成品罐中发育3小时，即得橡胶沥青成品。

实施例2

一种橡胶沥青的制备方法，包括以下步骤：

将橡胶沥青总质量85%的70号基质沥青在加热搅拌罐中加热到180℃，边加热边搅拌，将橡胶沥青总质量13.5%的胶粉改性剂、0.5%的交联剂及1%的SBS改性剂缓慢加入基质沥青中，搅拌转速为1500转/分钟，搅拌时间为2小时。进而利用胶体磨高速剪切70分钟，剪切转速为5000转/分钟，剪切温度为190℃。最终将橡胶沥青输送至成品罐中发育5小时，即得橡胶沥青成品。

实施例3

一种橡胶沥青的制备方法，包括以下步骤：

将橡胶沥青总质量82.4%的70号基质沥青在加热搅拌罐中加热到185℃，边加热边搅拌，将橡胶沥青总质量16%的胶粉改性剂、0.8%的交联剂及0.8%的SBS改性剂缓慢加入基质沥青中，搅拌转速为1000转/分钟，搅拌时间为2.5小时。进而利用胶体磨高速剪切60分钟，剪切转速为3000转/分钟，剪切温度为185℃。最终将橡胶沥青输送至成品罐中发育5小时，即得橡胶沥青成品。

对实施例1-3的橡胶沥青成品的基本性能指标进行检测，检测结果如表1所示。

表1橡胶沥青性能指标检测结果

测试项目	实施例1	实施例20	实施例3
				针入度（25℃）/0.1mm	45.0	45.2	45.2
软化点/℃	63.5	63.0	63.2
				177℃黏度/ Pa·s	1.175	1.145	1.161
弹性恢复（25℃）/%	72	71	70

可以看出，橡胶沥青的各项性能指标均较为优异，且它的177℃黏度比常规的橡胶沥青小很多，现场混合料施工时有良好的施工和易性。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种橡胶沥青，其特征在于，由基质沥青、胶粉改性剂、交联剂及SBS改性剂组成。

2.如权利要求1所述的橡胶沥青，其特征在于，各原料按重量百分比计，包括以下成分：

基质沥青80%~85%；

交联剂0.5%~1%；

SBS改性剂0.5%~1%；

胶粉改性剂 余量。

3.如权利要求1所述的橡胶沥青，其特征在于，所述基质沥青为由高分子碳氢化合物及其非金属衍生物组成的混合物。

4.如权利要求1所述的橡胶沥青，其特征在于，所述基质沥青为针入度6~8mm、软化点大于46℃的70号石油沥青。

5.如权利要求1所述的橡胶沥青，其特征在于，所述胶粉改性剂是废旧胶粉经过高温脱硫、稳定剂塑化及连续造粒工艺处理的新型胶粉。

6.如权利要求5所述的橡胶沥青，其特征在于，所述废旧胶粉是30目货车轮胎胶粉。

7.如权利要求5所述的橡胶沥青，其特征在于，所述高温脱硫过程温度控制在240~280℃，脱硫时间为25~35分钟。

8.如权利要求5所述的橡胶沥青，其特征在于，所述稳定剂塑化过程主要是在脱硫后的胶粉中加入废旧塑料和稳定剂进行混炼反应，并在150~170℃下进行强力搅拌。

9.如权利要求5所述的橡胶沥青，其特征在于，所述连续造粒过程中切粒分装系统装有三级吹风系统，将切粒完成后的胶粉颗粒吹入后续管道并冷却，最后再经过一道水浴冷却系统。

10.一种沥青橡胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、 利用常规SBS改性沥青的生产设备和生产流线将加热搅拌罐中的基质沥青加热到175~180℃；

B、将胶粉改性剂、交联剂及SBS改性剂按一定比例缓慢加入基质沥青中，搅拌转速为1000~1500转/分钟，搅拌时间2~3小时；

C、进而利用胶体磨高速剪切50~70分钟，剪切转速为3000~5000转/分钟，剪切温度为180℃~190℃；

D、最终在成品罐中发育2~5小时。