[发明专利]改性沥青的方法

说明书

技术领域

本发明涉及对用于制备沥青烧结块(agglomerates)和用于制备在用于防水和接头密封目的等的构筑物中使用的产品的沥青进行改性的方法。

更具体而言，本发明涉及用废橡胶产品颗粒或粉末，特别是来自车辆轮胎的废橡胶产品颗粒或粉末对沥青进行改性的方法，所述的沥青可以满意地用来制备沥青烧结块，所述的沥青烧结块预期用于建造道路、公路、高速公路、城市道路等，以及用于制造膜、片材、防水、用于裂缝、裂纹和接头的密封剂、乳胶等。

发明背景

本领域的技术人员通常知道根据所谓的“沥青改性”将热塑性材料和弹性体结合入沥青中，并且这在道路建造中形成周知的技术，预期改善沥青烧结块的一系列特性。

已知用废橡胶粉末改性沥青的一些建议，这些建议一方面具有有助于解决由旧轮胎的大量残料所导致的环境问题的目的，并且另一方面，打算将橡胶粉末的一系列品质输送给道路，如碳黑，提供耐紫外线影响性，抗氧化剂、抗臭氧剂、硫，提供拉伸强度，并且当然，天然橡胶和合成橡胶，由此提高弹性和粘附性。

或者通过“干”系统，即，将粉末加入到集料中，或者通过“湿”系统，即将粉末结合在沥青中，将轮胎粉末或颗粒结合在烧结块中的一些尝试都没有超过实验室试验水平。

在“湿”系统的具体情况下，在橡胶粉末与沥青的混合物中必须克服的最难的障碍在于此混合物在发生沥青和橡胶粉末之间的化学反应之前需要长时间，也有意地称作“消化时间”，通常在60至90分钟之间，并且在一些处理中为数天，由此沥青具有可以认为它被改性的规格。为了实现合理的生产，此长处理需要使用大储槽和设备，这在烧结装置中自然需要空间。能耗也相当大。直到现在，这些情形将此改性显著地限制到非常低的水平。

发明概述

本发明通过提供一种用橡胶粉末改性沥青的方法，旨在解决上述问题，从而实现想要的结果，即时间比已知的方法短得多。

如所周知的，用橡胶粉末改性沥青的方法包括：提高其硬度(即，降低针入度)和提高其软化点。根据已知的技术，该方法是通过采用搅拌混合两种材料或通过磨机在190/200℃的温度而进行的，在此期间，橡胶粉末粒子吸收在沥青中含有的部分芳族油并且变成“溶胀的”，从而由于此吸收而恢复橡胶性质。反过来，沥青针入度由于失去芳族油而降低。当硬度和软化点的提高停止时，认为此处理终止，这需要超过1小时的处理时间。

除了长的处理时间外，此技术的缺点在于，难以控制改性沥青的规格。已知的是，加入少于3％的橡胶粉末不产生任何效果，并且加入多于30％的橡胶粉末产生无用的改性沥青，但是直到现在，还没有满意地实现对处理的所有变量的控制来预先确定改性沥青规格。

在本文中，本发明人令人惊奇地发现用来自车辆轮胎或其它工业橡胶产品废物的橡胶粉末改性沥青的方法，该方法基本上包括以下步骤：

a)将橡胶粉末与芳族油以橡胶粉末占98-60％且芳族油占2-40％的比例于室温混合，直到得到均匀的混合物；

b)将上面步骤得到的橡胶粉末与沥青，在搅拌下或通过磨机或另一混合元件在140和200℃之间的温度混合5和40分钟之间的时间。

由此方法达到了下面的益处：

-沥青和橡胶粉末的混合时间被减少到5-40分钟。

-沥青和橡胶粉末的混合物的加工温度从190/200℃降低至140/200℃，从而节省费用。

-减小了混合设备的尺寸，由于简化了沥青与橡胶粉末混合的过程，在烧结装置中占据更小的表面积。

据认为，所述的益处来自沥青与橡胶粉末的混合物，由于在该方法的第一步骤中加入了芳族油，橡胶粉末的粒子被“溶胀”，这转化为在该方法的第二步骤期间较少吸收沥青中含有的芳族油，结果针入度降低较少。针入度降低与在第一步骤期间加入到橡胶粉末的芳族油的量成比例，从而可以控制改性沥青的规格。

沥青与橡胶粉末混合物的长反应或“消化”时间的消除和使用更加降低的温度不仅涉及重要的成本降低，而且涉及有害排放物的显著减少，这是京都议定书所寻求的。

从下面本发明实施方案的详述中，将理解本发明的其它特征和益处。

发明详述

根据本发明方法的第一步骤是，将占在2和40％之间，优选在3和25％之间的比例的芳族油在橡胶粉末与沥青混合之前加入到橡胶粉末中。