[发明专利]高掺量橡塑复合胶粉改性沥青及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高掺量橡塑复合胶粉改性沥青，主要由以下重量份的原料制成：15～40份橡塑复合胶粉、100～200份基质沥青；橡塑复合胶粉由70～90份废旧轮胎橡胶粉和10～30份废旧塑料通过双螺杆挤出机制成。据此，发明人还建立了相应制备方法。研究表明，本发明以高掺量的橡塑复合胶粉为主，配以少量材料为辅助的高掺量橡塑复合胶粉改性沥青具有良好的高低温性能、施工稳定性、弹性恢复性能以及存储稳定性；而且工艺简操作易，可连续大量生产制备。此外，广泛推广本发明能够大量吸纳废旧轮胎胶粉以及废旧塑料，为社会环境带来巨大的生态及经济效益。

技术领域

本发明属于改性沥青技术领域，尤其涉及一种高掺量橡塑复合胶粉改性沥青及其制备方法。

背景技术

随着社会工业化生活的不断进步，一方面相当数量的工业化产品给社会民众带来巨大的便利，另一方面也衍生出数量巨大的固体废弃物，这给生态环境带来了巨大压力，废旧轮胎数量和废旧塑料就是典型的年产量大、自然界难以降解、对环境危害较大的固体废弃物。随着社会不断进步，人们普遍意识到这些固体废弃物的危害，逐渐开始寻找其再生循环利用之道，道路改性沥青就提供了一个很好的利用平台。相关研究表明，废旧轮胎制成的胶粉、废旧塑料制成的PE改性剂颗粒都可以作为改性剂对道路石油沥青进行改性。然而，单独使用其中一种进行改性均存在局限，如仅使用废旧塑料进行沥青改性，虽可改善其高温性能，但低温性能受到较大影响；而仅使用废旧轮胎胶粉进行沥青改性，虽可改善其低温性能，但其高温性能、粘度等方面会受影响，尤其是在掺量较高的情况下更为明显。为此，人们开始尝试将废旧轮胎胶粉、废旧塑料混合使用，以期优势互补。

从工艺上来说，现阶段针对废旧轮胎胶粉、废旧塑料的最具工业化应用前景是采用双螺杆挤出机进行混炼，双螺杆挤出机提供的“热力+机械力”作用，能够使废旧塑料在熔融温度下与废旧轮胎胶粉进行充分融合，而废旧轮胎胶粉在“热力+机械力”作用下可以将胶粉剪切至更小目数，使其在沥青中更好分散。而且，由于废旧轮胎胶粉其表面本身是硫化的大分子固定结构，在双螺杆挤出机作用下能够恢复部分生胶功能，使其在沥青中具备更好的溶解性能，对改性沥青的性能有很好的提升作用。

尽管双螺杆挤出机制备橡塑复合胶粉有一定效果，但是较高掺量下的应用显现诸多问题。180℃旋转粘度通常用来表征橡胶类改性沥青的施工性能，从施工经验来说，一般在2.5pa·s以下才能保证其施工性能，而高掺量的情况下其180℃旋转粘度较高，施工性能差，而且易离析、低温性能较差。为避免此种情况，大多双螺杆挤出工艺制备的橡塑复合胶粉都采用了较低掺量。如中国专利“一种高温耐储存的废橡胶粉改性沥青的制备方法”(专利号201010126676.7公开日2010.08.18)采用双螺杆挤出机进行橡胶、塑料的共混，并制备相应的橡塑复合改性沥青，但是改性沥青中橡塑复合胶粉的掺量较少(3％～10％)，仍是以橡胶粉为主，没有能充分发挥橡塑复合胶粉的性能优势；中国专利“一种具有低温性能的沥青改性剂剂改性沥青”(专利号201310388313.4公开日2014.01.22)将聚乙烯、废橡胶粉、生物基填料、润滑剂、抗氧剂和色粉按比例搅拌均匀后也采用双螺杆挤出机进行挤出造粒使用，不仅材料复杂、而且在沥青中掺量也很少，每100份沥青中只有1～2份。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高掺量橡塑复合胶粉改性沥青及其制备方法，所得橡塑复合胶粉改性沥青产品具有良好的高低温稳定性、施工和易性以及存储稳定性。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

高掺量橡塑复合胶粉改性沥青，主要由以下重量份的原料制成：15～40份橡塑复合胶粉、100～200份基质沥青；橡塑复合胶粉由70～90份废旧轮胎橡胶粉和10～30份废旧塑料通过双螺杆挤出机制成。

上述高掺量橡塑复合胶粉改性沥青，主要由以下重量份的原料制成：橡塑复合胶粉20～40份、基质沥青100～200份、1～15份糠醛抽出油、1～10份SBS、1～25份SBR，1～10份降粘剂、1～10份的稳定剂。