专利名称：一种高浓度改性胶粉及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种高浓度改性胶粉及其制备方法，以其用于公路建设。
背景技术：
汽车工业和交通运输业已经逐渐成为我国的支柱产业，因此也产生了大量废旧轮胎。轮胎中的橡胶材料内部的复杂的立体网状结构，并且添加了大量的填料和软化油等物质，这些都极大限制了其回收利用，而使用废轮胎来生产胶粉是人们公认的十分合理有效的途径之一。我国高速公路铺设速度稳居世界第一，总里程也跃居世界第二，公路行业的快速发展极大的促进了路面材料的发展，人们对浙青混凝土性能的要求也越来越高。废橡胶粉改性浙青技术因其在环保和对浙青高低温性能的提高上的双重优势，已逐步成为一种理想的路面材料。废胶粉改性浙青具有环保、经济等优点是显而易见的，但是当前废胶粉改性浙青技术的废橡胶粉添加量为15% 25%左右，对胶粉的消耗量并不是十分巨大。由于胶粉的三维网络结构，在湿法工艺中为保证其在浙青中的充分溶胀，往往需要较长的加工时间，因此，给实际的生产也带来了不便。而对干法工艺，未能充分的溶胀给胶粉浙青的性能也带来了不利的影响。因此，开发一种填充量大，可提高生产效率，并且路用性能优异的道路改性浙青用胶粉具有重大的社会意义和行业价值。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种高浓度改性胶粉及其制备方法。一种高浓度改性胶粉，其特征在于所述改性胶粉由填充阻隔剂和胶粉组成，所述填充阻隔剂为亚麻油酸、脂肪酸、环烷油、白矿油、硅油、油酸、废机油、废塑料裂解油、成品脱质浙青中的一种或几种。所述填充阻隔剂和胶粉的质量比为100 50 110。所述填充阻隔剂和胶粉的质量比为100 70 100。所述胶粉为废轮胎制得的橡胶粉，粒径为20 120目。上述改性胶粉的制备方法，其特征在于包括以下步骤首先将部分调和好的所述填充阻隔剂喷洒至胶粉上，通过高速搅拌进行预混，搅拌后风冷，放置40-60小时得到预溶胀胶粉；而后使用双辊开炼机将预混得到的预溶胀胶粉与剩余填充阻隔剂进行剪切共混，充分溶胀后使用高速搅拌将其搅拌至分散，并室温下放置40-60h充分发育，制得所述改性胶粉。所述填充阻隔剂喷洒时加热至50°C 60°C，填充阻隔剂与废胶粉的搅拌温度为 50°C 70°C，风冷后温度为30°C 40°C，风冷后放置48h，分散后室温放置48小时。所述高速搅拌的速度为800 1500r/min,时间为5 30min。所述双辊开炼机的参数设置为，辊间距为O. 2mm，温度为40°C，转速比为I. 15。所述混炼后胶粉的搅拌速度为600r/min,时间3 lOmin。
本发明提供一种高浓度改性胶粉，其中改性胶粉的组成为废胶粉100份，填充阻隔剂51 110份，以70 100份为优选。所述废胶粉为废轮胎制得的橡胶粉，粒径为20 120目，以40-80目为优选。技术指标符合《硫化橡胶粉GB/T 19208-2008》;填充阻隔剂为亚麻油酸、脂肪酸、环烷油、白矿油、硅油、油酸、废机油、废塑料裂解油、成品脱质浙青中的一种或多种。通过将一定比例的浙青轻质组分及轻质组分类似物按照设定比例，采取2步法的工艺，均匀涂覆于胶粉表面，并让其向胶粉内部扩散，达到胶粉充分预溶胀的目的。同时，通过轻质组分及轻质组分类似物的填充，可以很好的保持胶粉的弹性、降低胶粉的密度并软化胶粉表面。这样制得的改性胶粉可以提高废胶粉与浙青之间的相容性，使胶粉可快速稳定的分散于浙青之中，提高胶粉浙青的储存稳定性。胶粉的预溶胀会使其对浙青中相关组分的吸收大幅降低，从而保证改性浙青黏度适中，并提高胶粉改性浙青的低温性能。通过补强剂的添加，可进一步提高改性浙青的高温性能，制得性能优异的高浓度胶粉改性浙青。与现有技术相比，本发明创新点如下(I)优选浙青轻质组分及轻质组分类似物，按照浙青溶胀过程中对两种轻质组分吸收的比例不同为依据，进行填充阻隔剂的调配，对胶粉进行预溶胀处理。(2)通过填充阻隔剂对胶粉的预溶胀，减少了胶粉加入浙青中后对浙青中轻质组分的吸收，从而降低了胶粉浙青的黏度，从而可大幅提高胶粉在浙青中的添加使用量。实际胶粉掺量达到50份以上。(3)通过填充阻隔剂对胶粉的预溶胀，降低了胶粉的密度，软化了胶粉表面硬度， 提高了胶粉与浙青的相容性，大幅改善了胶粉改性浙青的抗离析性能。(4)通过喷涂高速搅拌工艺制备的改性胶粉，保持了胶粉的粉体形态，与现有母料技术通过双螺杆等方法造粒相比，保持了胶粉的弹性以及力学性能，并节约了能耗及成本。本发明开发了一种填充量大，可提高生产效率，并且路用性能优异的胶粉改性浙青用胶粉，具有重大的社会意义和行业价值。
具体实施例方式以下结合实施例对本发明作进一步说明。针入度按GB/T 0604-2000测试；5°C延度按GB/T 0605-2000测试；软化点按GB/ T0606-1993测试；布氏旋转黏度按GB/T 0625-2000测试。实施例I按质量份数，将100份废胶粉在反应釜内，首先以400r/min低速搅拌3min，而后以 600r/min高速搅拌lmin,并升温至45 ,将45份预热至5(TC的填充阻隔剂(娃油亚麻油酸=2 I)喷入到上述废胶粉中，在55°C的温度下，以1200r/min高速搅拌5min，风冷 2min，温度降到40°C时，存储48h，然后使用双辊开炼机将预混胶粉与10份填充阻隔剂进行剪切共混处理，而后搅拌至分散，常温存储48h后，即得高性能高填充量浙青用改性胶粉。实施例2按质量份数，将100份废胶粉在反应釜内，首先以500r/min低速搅拌lmin，以 800r/min高速搅拌3min，并升温至45°C，将55份预热至50°C的填充阻隔剂(环烷油工业油酸=3 I)喷入到上述废胶粉中，以800r/min高速搅拌2min,风冷3min,温度降低至 40°C后存储48h，然后使用双辊开炼机将预混胶粉与15份填充阻隔剂进行剪切共混处理， 而后搅拌至分散，常温存储48h，即制得高性能高填充量浙青用改性胶粉。 实施例3 按质量份数，将100份废胶粉在反应釜内，首先以400r/min低速搅拌3min，然后改用800r/min高速搅拌3min，并升温至45°C，将70份预热至60°C的填充阻隔剂(废塑料裂解油脱质浙青=4 I),以800r/min高速搅拌2min,风冷5min,存储48h,然后使用双棍开炼机将预混胶粉与20份填充阻隔剂进行剪切共混处理，而后搅拌至分散，存储48h，制得高性能高填充量浙青用改性胶粉。将实施例I 3所述改性胶粉，按照质量比50 100,60 100和70 100的比例与基质浙青在180°C下，以1000r/min搅拌20min后高速(10000r/min)剪切30min,测试其性能指标，其中，胶粉加入量为通过改性胶粉的填充阻隔剂含量换算得到的纯胶粉用量， 测试结果如表I所示。表I为实施例I 3所述胶粉浙青样品的性能指标
权利要求
1.一种高浓度改性胶粉，其特征在于所述改性胶粉由填充阻隔剂和胶粉组成，所述填充阻隔剂为亚麻油酸、脂肪酸、环烷油、白矿油、硅油、油酸、废机油、废塑料裂解油、成品脱质浙青中的一种或几种。
2.根据权利要求I所述的一种高浓度改性胶粉，其特征在于所述填充阻隔剂和胶粉的质量比为100 50 110。
3.根据权利要求2所述的一种高浓度改性胶粉，其特征在于所述填充阻隔剂和胶粉的质量比为100 70 100。
4.根据权利要求I所述的一种高浓度改性胶粉，其特征在于所述胶粉为废轮胎制得的橡胶粉，粒径为20 120目。
5.根据权利要求1-4任一所述的改性胶粉的制备方法，其特征在于包括以下步骤首先将部分调和好的所述填充阻隔剂喷洒至胶粉上，通过高速搅拌进行预混，搅拌后风冷，放置40-60小时得到预溶胀胶粉；而后使用双辊开炼机将预混得到的预溶胀胶粉与剩余填充阻隔剂进行剪切共混，充分溶胀后使用高速搅拌将其搅拌至分散，并室温下放置 40-60h充分发育，制得所述改性胶粉。
6.根据权利要求5所述的改性胶粉的制备方法，其特征在于所述填充阻隔剂喷洒时加热至50°C 60°C，填充阻隔剂与废胶粉的搅拌温度为50°C 70°C，风冷后温度为30°C 400C,风冷后放置48h,分散后室温放置48小时。
7.根据权利要求5所述的改性胶粉的制备方法，其特征在于所述高速搅拌的速度为 800 1500r/min,时间为 5 30min。
8.根据权利要求5所述的改性胶粉的制备方法，其特征在于所述双辊开炼机的参数设置为，棍间距为O. 2mm,温度为40°C,转速比为I. 15。
9.根据权利要求5所述的改性胶粉的制备方法，其特征在于所述混炼后胶粉的搅拌速度为 600r/min,时间 3 IOmin0
全文摘要
本发明涉及一种高浓度改性胶粉及其制备方法，属于道路建设改性沥青领域。针对现有胶粉改性沥青技术胶粉用量不够高，以及湿法改性中存在的二次污染和高能耗问题，采用胶粉预处理的方法，制备改性胶粉，将本发明的改性胶粉与沥青通过高速剪切的方法共混制备高浓度胶粉改性沥青时，改性胶粉填充量达50份以上。该改性胶粉的制备工艺简单，胶粉使用量大，性能优异，性价比高，具有重要的社会意义和环保价值。
文档编号C08L21/00GK102604180SQ201210030978
公开日2012年7月25日 申请日期2012年2月10日 优先权日2012年2月10日
发明者刘晶晶, 张立群, 李晓林, 江宽, 董大伟, 郑广宇 申请人:中胶橡胶资源再生有限公司