一种活化与氧化双改性废旧轮胎胶粉改性沥青的生产工艺 |
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申请号 | CN201710514070.2 | 申请日 | 2017-06-29 | 公开(公告)号 | CN107383901A | 公开(公告)日 | 2017-11-24 |
申请人 | 安徽中宏橡塑有限公司; | 发明人 | 李国友; | ||||
摘要 | 本 发明 公开了一种活化与 氧 化双改性废旧轮胎胶粉改性 沥青 的生产工艺,将 脱硫 后的废轮胎胶粉进行低温 等离子体 活化,进行 刻蚀 处理,之后对胶粉进行表面氧化处理,并在高速剪切机作用下,采用湿法制备废轮胎胶粉改性沥青。本发明经低温等离子体活化后的胶粉 比表面积 增大,提高了胶粉与沥青的有效 接触 面积,可促进胶粉和沥青共混;另一方面可引入含氧官能团,增加胶粉中-OH基团和C=C双键的含量,之后再进行表面氧化处理,可以进一步提高胶粉表面活性基团含量,提高胶粉与沥青的相容性,明显提高改性沥青的 软化 点,使其路用性能得到很大改善。 | ||||||
权利要求 | 1.一种活化与氧化双改性废旧轮胎胶粉改性沥青的生产工艺,其特征在于,将脱硫后的废轮胎胶粉进行低温等离子体活化,进行刻蚀处理,之后对胶粉进行表面氧化处理,并在高速剪切机作用下,采用湿法制备废轮胎胶粉改性沥青。 |
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说明书全文 | 一种活化与氧化双改性废旧轮胎胶粉改性沥青的生产工艺技术领域[0001] 本发明涉及一种沥青路面材料的制备方法,具体涉及一种活化与氧化双改性废旧轮胎胶粉改性沥青的生产工艺。 背景技术[0002] 沥青路面是我国公路与城市道路的主要路面结构形式。随着国民经济的高速发展,交通密度和重型车辆日益增多,从而使沥青路面受到严峻考验,从经济环保的角度出发,国内外开展了利用废轮胎胶粉改性沥青应用于筑路的研究工作,具有更强的抗老化、抗疲劳、减少噪音、增大摩擦等优点,同时还具备低温抗裂性、高温稳定性、耐久性等特点。 [0003] 但硫化胶粉中橡胶分子链已经交联成网络结构,流动性差,表面活性低,加工性能差,与基质沥青的相容性较差,使得胶粉在沥青中容易沉淀、离析,直接影响其改性沥青性能和在道路建设中的应用。因此,对胶粉表面的活化改性研究成为提高胶粉与沥青的界面相容性。 发明内容[0004] 本发明提供了一种活化与氧化双改性废旧轮胎胶粉改性沥青的生产工艺,提高胶粉与沥青的相容性,明显提高改性沥青的软化点,使其路用性能得到很大改善。 [0005] 一种活化与氧化双改性废旧轮胎胶粉改性沥青的生产工艺,将脱硫后的废轮胎胶粉进行低温等离子体活化,进行刻蚀处理,之后对胶粉进行表面氧化处理,并在高速剪切机作用下,采用湿法制备废轮胎胶粉改性沥青。 [0006] 具体步骤如下:(1)低温等离子体活化: 将80-100重量份经脱硫处理后的废轮胎胶粉均匀平铺在200目筛网上,水平放置于低温等离子体活化仪内腔中,抽真空至腔内气压真空度为30-60Pa,开启电源放电,控制腔内气压满足辉光放电,产生低温等离子体,活化 2-8分钟; (2)氧化改性: 将上述活化后的废轮胎胶粉置于反应瓶中,加入250-600份蒸馏水,充分搅拌使其混合均匀,加入20-40份氧化剂,在水浴锅中于 45-80℃恒温条件下搅拌2-4小时,反应结束后进行抽滤洗涤,所得胶粉烘干至质量不再变化,制得氧化改性胶粉; (3)湿法制备胶粉改性沥青: 将350-600份基质沥青搅拌加热,待温度升高到175-180℃,边搅拌边缓慢加入上述氧化改性胶粉,在1000-1500r/min的转速下搅拌30-60分钟,然后将搅拌均匀后的混合物加热到185-195℃,在高速剪切机下,4000-5000r/min剪切1-2小时,最后将改性沥青在 170-180℃烘箱中保存0.5-1小时,得到废轮胎胶粉改性沥青。 [0009] 其中,步骤(1)所述的低温等离子体活化仪的频率为40-50kHz,放电功率为400-600W。 [0010] 其中,所述的氧化剂是指次氯酸钠、双氧水、二氯异氰尿酸钠或三氯异氰尿酸中的一种。 [0011] 与现有技术相比,本发明具有以下优点:本发明中将脱硫后的废轮胎胶粉进行活化处理,经低温等离子体活化后的胶粉刻蚀现象明显,表面粗糙度提高,使得胶粉比表面积增大,提高了胶粉与沥青的有效接触面积,可促进胶粉和沥青共混;另一方面可引入含氧官能团,增加胶粉中-OH基团和C=C双键的含量,之后再进行表面氧化处理,可以将胶粉表面的C-C键打开,生成-C=O、-OH等活性基团,进一步提高胶粉表面活性基团含量,促进胶粉与沥青中的羧基、亚砜及酸酐类基团发生反应,在物理共混与化学反应双作用下,胶粉与沥青之间的交联程度更高,提高了沥青的内聚力和柔韧性,改性沥青的软化点显著提高。 具体实施方式[0012] 一种活化与氧化双改性废旧轮胎胶粉改性沥青的生产工艺,将脱硫后的废轮胎胶粉进行低温等离子体活化,进行刻蚀处理,之后对胶粉进行表面氧化处理,并在高速剪切机作用下,采用湿法制备废轮胎胶粉改性沥青。 [0013] 具体步骤如下:(1)低温等离子体活化: 将100重量份经脱硫处理后的废轮胎胶粉均匀平铺在200目筛网上,水平放置于低温等离子体活化仪内腔中,抽真空至腔内气压真空度为40Pa,开启电源放电,控制腔内气压满足辉光放电,产生低温等离子体,活化5分钟; (2)氧化改性: 将上述活化后的废轮胎胶粉置于反应瓶中,加入400份蒸馏水,充分搅拌使其混合均匀,加入20份次氯酸钠,在水浴锅中于 60℃恒温条件下搅拌3小时,反应结束后进行抽滤洗涤,所得胶粉烘干至质量不再变化,制得氧化改性胶粉; (3)湿法制备胶粉改性沥青: 将450份基质沥青搅拌加热,待温度升高到175℃,边搅拌边缓慢加入上述氧化改性胶粉,在1500r/min的转速下搅拌50分钟,然后将搅拌均匀后的混合物加热到185℃,在高速剪切机下,4500r/min剪切1小时,最后将改性沥青在 175℃烘箱中保存0.6小时,得到废轮胎胶粉改性沥青。 [0014] 其中,所述的经脱硫处理后的废轮胎胶粉是指将废轮胎胶粉经超声波脱硫处理。 [0015] 其中,所述的超声波处理的工艺参数如下:频率40kHz,时间10分钟。 [0016] 其中,步骤(1)所述的低温等离子体活化仪的频率为50kHz,放电功率为500W。 |