一种废旧塑料复合改性剂及其制备方法与流程

文档序号:35423701发布日期:2023-09-13 12:56阅读:43来源:国知局

本发明属于沥青改性,尤其涉及一种废旧塑料复合改性剂及其制备方法。


背景技术:

1、随着塑料的广泛应用,大量废旧塑料也随之产生。比如大棚的塑料膜和农业的塑料地膜等,由于这类废旧塑料品质杂且难于回收和再利用,在生活垃圾收运过程中,这部分废旧塑料薄膜通常作为干垃圾被填埋或焚烧。但这样的处置方法不仅对环境造成严重的二次污染,还会造成一定的资源浪费,废旧塑料处理问题和环境污染问题逐渐成为人们关注的焦点。

2、如申请号为cn201610735435.x的一种新型环保沥青改性剂的制备工艺,首先将小分子量、高密度聚乙烯粉料、固体氧化剂、金属茂催化剂等共同加入油加热旋转反应釜中,然后恒速加热升温至一恒定温度并保持段时间,使之缓慢发生氧化反应,制备带有羟基和羧基的聚乙烯材料,添加到路面沥青中,能将沥青大分子与砂石料等无机材料联接的高效偶联改性材料。虽然上述一种新型环保沥青改性剂以低分子量高密度聚乙烯为原料,氧化剂为固体粉末,制备的沥青改性剂材料无毒无害,绿色环保,生产过程无挥发性气体产生,但是该沥青改性剂高温易产生车辙、疲劳开裂、低温冻融开裂、老化等路面病害,增加了公路的养护成本,同时该新型环保沥青改性剂也没有利用废旧塑料和橡胶等循环利用。

3、如中国专利申请号为201710089546.2公开了一种“利用废旧地膜生产沥青改性剂的方法”,该发明利用废旧地膜生产沥青改性剂,一方面使得废弃资源得到循环利用,另一方面提高了沥青的稳定性,该专利对于废旧塑料进行了循环利用,但其原料和生产工艺复杂,工业化难度大。


技术实现思路

1、本发明的目的本发明的目的在于环境保护背景下,针对传统改性沥青的复杂工艺、高投资、高能耗、高污染、综合路用性能低、路面使用寿命短等技术难题提供一种废弃资源得到循环利用,改性剂与沥青相容性较好,添加后沥青混合料性能较优的废旧塑料复合改性剂及其制备方法。

2、为实现上述目的,本发明实施例提供的一种废旧塑料复合改性剂,为如下重量份组分:30-60份废旧塑料、20-30份废橡胶粉、1~5份天然沥青、5~10份苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(sbs)、1~3份抗氧化剂、1~3份润滑剂、5~10份无机材料、0.5~2份的稳定剂、1~3份表面活性剂、1~2份硬脂酸。

3、所述天然沥青为特立尼达湖沥青,所述特立尼达湖沥青耐老化和稳定性更优,对于沥青的改性更有帮助,可以增加改性后沥青混合料的耐老化性能,同时抗疲劳性更好,有效的提高道路抗开裂能力。

4、可选地,所述废旧塑料为塑料棚膜和塑料地膜,主要成分为低密度聚乙烯。

5、可选地,所述低密度聚乙烯的熔融指数大于5g/min(190℃)。

6、可选地,所述废橡胶粉通过废轮胎或废胶鞋制取。

7、可选地,所述抗氧化剂为2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和硫代二丙酸双十八醇酯的一种或数种的混合物。

8、可选地,所述润滑剂为石蜡和/或硬脂酸钙。

9、可选地,所述无机材料为碳酸钙、炭黑、碳化硅、硅藻土的一种或数种的混合物。

10、可选地,所述表面活性剂为脂肪醇硫酸钠、十二烷基硫酸钠、十六烷基三甲基溴化铵的一种或数种的混合物。

11、可选地,废旧塑料复合改性剂的制备,为如下步骤:

12、(1)将所述废旧塑料和所述废橡胶粉去除去金属、纤维和杂物,清洗烘干;

13、(2)将所述废旧塑料、所述废橡胶粉、天然沥青、所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(sbs)、所述抗氧化剂、所述润滑剂、所述无机材料、所述稳定剂、所述表面活性剂和所述硬脂酸,依次投入粉缸中进行均匀搅拌,搅拌时间为2~10min,搅拌速度为600~1000r/min;

14、(3)将步骤(2)中搅拌均匀的物料用双螺杆挤出机进行熔融挤出造粒,挤出温度为150~200℃,挤出造粒加工时的真空度为-0.08~-0.04mpa,螺杆转速为350~500r/min,挤出的熔体通过水冷、拉条、切粒后在75-85℃条件下干燥3-5小时后,得到废旧塑料复合改性剂。

15、本发明所提供的一种环保沥青混合料改性剂及其制备方法,工艺过程简单,对设备要求较低,节能环保,采用废旧塑料和废橡胶粉为原料,使其循环利用,避免对环境造成严重的二次污,提高资源利用率。制备的沥青改性剂材料无毒无害,绿色环保,生产过程无挥发性气体产生。

16、添加硬脂酸主要的硫化促进助剂,可使硬化加速。硬脂酸的作用与炭黑相反,它会显着降低胶料粘度,改善工艺性能,可显着提高胶料的可塑性。硬脂酸中月桂酸和油酸有软化的作用,不仅能够防止橡胶老化,还会大大延缓橡胶的硫化。添加sbs可以提高高密度聚乙烯沥青的低温性能,鉴于高密度聚乙烯的结晶度较高这一特性,采用物理与化学相结合的方法,借助sbs同时借助sbs与沥青相容性较好的优点,通过稳定剂使sbs与沥青之间发生交联反应,将高密度聚乙烯束缚于网络结构中,阻碍高密度聚乙烯的运动。增强改性剂与沥青的相互作用力,另外借助无机材料减小改性剂与沥青的密度差,促进其更好的融合,使得沥青体系更加平衡。

17、本发明实施例提供的一种环保沥青混合料改性剂及其制备方法中的上述一个或多个技术方案至少具有如下技术效果之一:本发明工艺过程简单,采用废旧塑料和废橡胶粉为原料,使其循环利用,避免对环境造成严重的二次污,提高资源利用率。

18、改性剂以网状结构分散于沥青中,所以有很好的稳定性,还能有利于沥青混凝土的回收和再生,同时用于路面维护也省时、省力、方便、快速;明显降低能量消耗,提高工效,改性剂可以与沥青体系更好的融合,显著提高沥青的抗氧化和抗老化能力,延长道路使用寿命。



技术特征:

1.一种废旧塑料复合改性剂,其特征在于,包含以下重量份的制备原料:30-60份废旧塑料、20-30份废橡胶粉、1~5份天然沥青、5~10份苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(sbs)、1~3份抗氧化剂、1~3份润滑剂、5~10份无机材料、0.5~2份的稳定剂、1~3份表面活性剂、1~2份硬脂酸。

2.根据权利要求1所述的废旧塑料复合改性剂,其特征在于,所述废旧塑料为塑料棚膜和塑料地膜,主要成分为低密度聚乙烯。

3.根据权利要求2所述的废旧塑料复合改性剂,其特征在于,所述低密度聚乙烯的熔融指数大于5g/min(190℃)。

4.根据权利要求1所述的废旧塑料复合改性剂,其特征在于,所述废橡胶粉通过废轮胎或废胶鞋制取。

5.根据权利要求1所述的废旧塑料复合改性剂,其特征在于,所述抗氧化剂为2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和硫代二丙酸双十八醇酯的一种或数种的混合物。

6.根据权利要求1所述的废旧塑料复合改性剂,其特征在于,所述润滑剂为石蜡和/或硬脂酸钙。

7.根据权利要求1所述的废旧塑料复合改性剂,其特征在于,所述无机材料为碳酸钙、炭黑、碳化硅、硅藻土的一种或数种的混合物。

8.根据权利要求1所述的废旧塑料复合改性剂,其特征在于,所述稳定剂为硫磺粉和/含硫化合物。

9.根据权利要求1所述的废旧塑料复合改性剂,其特征在于,所述表面活性剂为脂肪醇硫酸钠、十二烷基硫酸钠、十六烷基三甲基溴化铵的一种或数种的混合物。

10.根据权利要求1-9任一所述的废旧塑料复合改性剂的制备,其特征在于,为如下步骤:


技术总结
本发明属于沥青改性剂技术领域,尤其涉及一种废旧塑料复合改性剂及其制备方法,包含以下重量份的制备原料:30‑60份废旧塑料、20‑30份废橡胶粉、5~10份苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、1~3份抗氧化剂、1~3份润滑剂、5~10份无机材料、0.5~2份的稳定剂、1~3份表面活性剂、1~2份硬脂酸。本发明工艺过程简单,采用废旧塑料和废橡胶粉为原料,使其循环利用,避免对环境造成严重的二次污,提高资源利用率。改性剂以网状结构分散于沥青中,所以有很好的稳定性,还能有利于沥青混凝土的回收和再生,同时用于路面维护也省时省力,方便快速;明显降低能量消耗,提高工效,改性剂可以与沥青体系更好的融合,显著提高沥青的抗氧化和抗老化能力,延长道路使用寿命。

技术研发人员:蔡守怀
受保护的技术使用者:东莞市硕泰实业有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/1/15
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