本发明涉及一种再生胶胶乳的制备方法及其应用，属于环保领域中废弃物再利用领域。
背景技术：
我国是一个橡胶消费大国，橡胶的年消耗量连续11年稳居世界第一位；同时也是一个橡胶资源短缺的国家。在自然资源日益匮乏和能源极其紧缺的今天，走中国废橡胶循环利用之路，把废旧橡胶回收好、利用好、变废为宝、化害为利，将其产品和延伸制品作为重要的再生资源广泛应用于橡胶、交通和建筑等领域，已成为实现我国橡胶工业循环经济和可持续发展面临的一个非常严峻的问题，具有重要的现实意义。
再生胶生产和利用可以较好地解决我国废旧橡胶环境污染问题和橡胶资源匮乏问题，但是再生胶企业普遍存在产品附加值低、利润低、能源消耗大、产品难以单独应用等缺点。为增加再生胶的产品附加值，一个行之有效的方法就是将再生胶制备成胶乳，胶乳保存了干胶的一些性质，较干胶而言，胶乳加工工艺简单、易于配制。由于在加工过程中橡胶分子几乎没有受到外力破坏作用，胶乳保留了再生胶原有的优良性能，可以用于生产一些干胶所不能或不易生产的产品，用途较为广泛。
目前，对于再生胶胶浆的制备与应用，研究较少。有部分文献报道再生胶胶乳的制备，主要是采用有机溶剂溶解再乳化的方法，有机溶剂对人体有害、污染环境，使用过程不安全，且成本高，因此限制了胶乳的应用。另外，直接将再生胶与分散剂混炼、搅拌成胶乳，所制备出来的胶乳颗粒粒径尺寸大，且粒径分布不均匀，影响其使用性能。如果可以采用简单有效的制备方法将再生胶乳化分散在水性介质中，则可以大大降低生产成本，应用前景十分广阔。
众所周知，随着我国公路交通运输行业的迅猛发展，公路易出现了车辙、拥包、剥落、裂缝及抗滑性能不足等病害，主要是因为普通沥青混凝土路面无法满足现代公路运输行业对路面的高温稳定性、低温抗裂性、抗滑性及耐久性的要求。橡胶良好的性能，恰好可以弥补上述缺点。目前，利用橡胶改善公路性能的主要方式是在沥青混凝土中添加废旧橡胶粉，还未见有通过再生胶胶乳对水泥路面进行改性，替代沥青来提高路面的耐候性、耐久性、强度、弹性和塑性。
技术实现要素：
本发明的首要目的在于提供一种再生胶胶乳的制备方法。该制备方法在橡塑共混技术的基础上，利用乳化分散技术制备成再生胶胶乳。其中，利用橡塑共混技术创新性地采用聚乙烯改性再生胶，实现彼此性能互补，弥补了单独使用再生胶的缺点，为我们提供了一类用于改善水泥路面性能的新型再生胶材料。
本发明的另一目的在于提供一种上述再生胶胶乳在橡胶改性混凝土路面的应用及其应用方法。本发明的再生胶胶乳可适用于橡胶改性混凝土路面的功能改性，替代沥青来提高路面的耐候性、耐久性、强度、弹性和塑性。
本发明的目的通过下述方案实现：
本发明提供的一种再生胶胶乳的制备方法，包括以下步骤：
（1）再生胶/聚乙烯共混：采用橡塑共混技术，将再生胶与聚乙烯在炼胶机上塑炼共混，得到再生胶/聚乙烯共混物；
（2）再生胶胶乳的配制：在再生胶/聚乙烯共混物中掺入分散剂，在炼胶机上塑炼共混，加水分散得到再生胶胶乳。
步骤（1）中所述再生胶与聚乙烯的质量比为1：（0.05~1）；所述塑炼共混为在55~90℃下，历时5~30min；步骤（1）中所述的再生胶为废旧汽车轮胎橡胶经过脱硫得到的再生橡胶；步骤（1）中所述的聚乙烯密度是948~960kg/m3。
优选地，步骤（2）中所述再生胶/聚乙烯共混物和分散剂的质量比为1：（0.05~0.15）；所述塑炼共混为在40~80℃下，历时10~40min；所述水的使用量使得最终再生胶胶乳固含量维持在45%；优选地，步骤（2）中所述的分散剂为硬脂酸钠，硬质酸胺、油酸钾、油酸胺、油酸三乙醇胺中的至少一种。
本发明还提供了一种上述再生胶胶乳在橡胶改性混凝土路的应用及其应用方法，具体工艺步骤为：
（1）再生胶胶乳的预硫化：将硫磺、氢氧化钾、活化剂、防老剂、促进剂，分散剂和水混合，用球磨机研磨，得到硫化分散体；将再生胶胶乳与硫化分散体混合，在搅拌加热条件下预硫化，得到预硫化再生胶胶乳；
（2）橡胶改性混凝土的拌制：将预硫化再生胶胶乳、水泥、碎石和水加入强制式搅拌机中搅拌，出料得到橡胶改性混凝土；
（3）橡胶改性混凝土的浇筑和养护：采用运输工具将搅拌的橡胶改性混凝土运至路面施工处，将橡胶改性混凝土进行摊铺，摊铺前应对基层做润湿处理，再用摊铺整平机将橡胶改性混凝土摊平，橡胶改性混凝土厚度要均匀一致，摊铺平整后，使用压实机将混凝土压实抹平，待橡胶改性混凝土初凝后应立即覆盖塑料薄膜进行养护，环境平均温度为10℃以上时，每天浇水两次以上。
优选地，步骤（1）中所述的硫化分散体制备体系中，以质量份表示，硫磺100~150份，氢氧化钾1~2份，活化剂50~100份，防老剂100~150份，促进剂100份，扩散剂25~40份，所述水的使用量使得最终硫化分散体固含量维持在50%；步骤（1）中预硫化再生胶胶乳制备体系中，以质量份表示，再生胶胶乳100份、硫化分散体8~15份；所述搅拌加热条件优选在40~60℃下反应0.5~3h。
为了更好地实现本发明：
所述活化剂为氧化锌、碳酸锌、三乙醇胺中的至少一种；
所述防老剂为防老剂A、防老剂4020、防老剂RD中的至少一种；
所述促进剂为促进剂BZ、促进剂DZ、促进剂CTP中的至少一种；
所述扩散剂为扩散剂NNO。
步骤（2）中所述的橡胶改性混凝土成分中，以质量份表示，预硫化再生胶胶乳100~300份，水泥300~400份，碎石1000~1500份，水100~150份；所述水泥为普通硅酸盐水泥；所述碎石粒径为5~50mm。
相对于现有技术，本发明具有如下优点和有益效果：
1、本发明将再生胶胶乳应用于公路建设领域，实现了再生胶资源的高值化再利用，扩展了废旧橡胶的应用领域；
2、本发明采用橡塑共混技术，利用聚乙烯改性再生胶，实现彼此性能互补，弥补了单独使用再生胶的缺点，为我们提供了一类用于改善水泥路面性能的新型再生胶材料。
具体实施方式
下面通过实施例子对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1。
再生胶胶乳的制备：将100质量份再生胶与5质量份聚乙烯（密度为910kg/m3）在炼胶机上塑炼共混，在55℃下，历时30min，得到再生胶/聚乙烯共混物；在100质量份再生胶/聚乙烯共混物中掺入15质量份分散剂硬脂酸钠，在炼胶机上塑炼共混，在80℃下，历时40min，加水分散得到固含量维持在45%再生胶胶乳。所制备的再生胶胶乳外观黑色、细腻均一，静置一年未破乳，胶乳凝固点为-1℃，颗粒尺寸在0.01~1微米之间。
橡胶改性混凝土路面的应用：将100份硫磺、0.2份氢氧化钾、50份活化剂氧化锌、100份防老剂A、100份促进剂DZ，25份扩散剂NNO和水混合，用球磨机研磨，得到固含量维持在50%的硫化分散体；按再生胶胶乳与硫化分散体质量比为1：0.08配比下，将再生胶胶乳与硫化分散体混合，在搅拌加热条件下预硫化，搅拌加热条件为40℃下反应3h，得到预硫化再生胶胶乳；将100份预硫化再生胶胶乳、300份普通硅酸盐水泥、1000份碎石（粒径为5~50mm）和100份水加入强制式搅拌机中搅拌，出料得到橡胶改性混凝土；采用运输工具将搅拌的橡胶改性混凝土运至路面施工处，将橡胶改性混凝土进行摊铺，摊铺前应对基层做润湿处理，再用摊铺整平机将橡胶改性混凝土摊平，橡胶改性混凝土厚度要均匀一致，摊铺平整后，使用压实机将混凝土压实抹平，待橡胶改性混凝土初凝后应立即覆盖塑料薄膜进行养护，每天浇水三次。
实施例2。
再生胶胶乳的制备：将100质量份再生胶与100质量份聚乙烯（密度为960kg/m3）在炼胶机上塑炼共混，在90℃下，历时5min，得到再生胶/聚乙烯共混物；在100质量份再生胶/聚乙烯共混物中掺入5质量份分散剂硬质酸胺，在炼胶机上塑炼共混，在40℃下，历时10min，加水分散得到固含量维持在45%再生胶胶乳。所制备的再生胶胶乳外观黑色、细腻均一，静置一年未破乳，胶乳凝固点为-1℃，颗粒尺寸在0.01~2微米之间。
橡胶改性混凝土路面的应用：将100份硫磺、0.1份氢氧化钾、100份活化剂氧化锌、150份防老剂4020、100份促进剂BZ， 40份扩散剂NNO和水混合，用球磨机研磨，得到固含量维持在50%的硫化分散体；按再生胶胶乳与硫化分散体质量比为1：0.15配比下，将再生胶胶乳与硫化分散体混合，在搅拌加热条件下预硫化，搅拌加热条件为60℃下反应0.5h，得到预硫化再生胶胶乳；将300份预硫化再生胶胶乳、300~400份普通硅酸盐水泥、1500份碎石（粒径为5~50mm）和150份水加入强制式搅拌机中搅拌，出料得到橡胶改性混凝土；采用运输工具将搅拌的橡胶改性混凝土运至路面施工处，将橡胶改性混凝土进行摊铺，摊铺前应对基层做润湿处理，再用摊铺整平机将橡胶改性混凝土摊平，橡胶改性混凝土厚度要均匀一致，摊铺平整后，使用压实机将混凝土压实抹平，待橡胶改性混凝土初凝后应立即覆盖塑料薄膜进行养护，每天浇水三次。
实施例3。
再生胶胶乳的制备：将100质量份再生胶与50质量份聚乙烯（密度为930kg/m3）在炼胶机上塑炼共混，在70℃下，历时20min，得到再生胶/聚乙烯共混物；在100质量份再生胶/聚乙烯共混物中掺入10质量份分散剂油酸钾，在炼胶机上塑炼共混，在60℃下，历时30min，加水分散得到固含量维持在45%再生胶胶乳。所制备的再生胶胶乳外观黑色、细腻均一，静置一年未破乳，胶乳凝固点为-1℃，颗粒尺寸在0.01~1微米之间。
橡胶改性混凝土路面的应用：将100份硫磺、0.15份氢氧化钾、75份活化剂碳酸锌、120份防老剂RD、100份促进剂CTP，30份扩散剂NNO和水混合，用球磨机研磨，得到固含量维持在50%的硫化分散体；按再生胶胶乳与硫化分散体质量比为1：0.1配比下，将再生胶胶乳与硫化分散体混合，在搅拌加热条件下预硫化，搅拌加热条件为50℃下反应2h，得到预硫化再生胶胶乳；将200份预硫化再生胶胶乳、350份普通硅酸盐水泥、1200份碎石（粒径为5~50mm）和130份水加入强制式搅拌机中搅拌，出料得到橡胶改性混凝土；采用运输工具将搅拌的橡胶改性混凝土运至路面施工处，将橡胶改性混凝土进行摊铺，摊铺前应对基层做润湿处理，再用摊铺整平机将橡胶改性混凝土摊平，橡胶改性混凝土厚度要均匀一致，摊铺平整后，使用压实机将混凝土压实抹平，待橡胶改性混凝土初凝后应立即覆盖塑料薄膜进行养护，每天浇水三次。
实施例4。
再生胶胶乳的制备：将100质量份再生胶与20质量份聚乙烯（密度为940kg/m3）在炼胶机上塑炼共混，在70℃下，历时20min，得到再生胶/聚乙烯共混物；在100质量份再生胶/聚乙烯共混物中掺入6质量份分散剂油酸胺，在炼胶机上塑炼共混，在70℃下，历时30min，加水分散得到固含量维持在45%再生胶胶乳。所制备的再生胶胶乳外观黑色、细腻均一，静置一年未破乳，胶乳凝固点为-1℃，颗粒尺寸在0.01~2微米之间。
橡胶改性混凝土路面的应用：将100份硫磺、0.1份氢氧化钾、50份活化剂三乙醇胺、100份防老剂4020、100份促进剂DZ，25份扩散剂NNO和水混合，用球磨机研磨，得到固含量维持在50%的硫化分散体；按再生胶胶乳与硫化分散体质量比为1：0.09配比下，将再生胶胶乳与硫化分散体混合，在搅拌加热条件下预硫化，搅拌加热条件为60℃下反应1h，得到预硫化再生胶胶乳；将200份预硫化再生胶胶乳、300份普通硅酸盐水泥、1100份碎石（粒径为5~50mm）和120份水加入强制式搅拌机中搅拌，出料得到橡胶改性混凝土；采用运输工具将搅拌的橡胶改性混凝土运至路面施工处，将橡胶改性混凝土进行摊铺，摊铺前应对基层做润湿处理，再用摊铺整平机将橡胶改性混凝土摊平，橡胶改性混凝土厚度要均匀一致，摊铺平整后，使用压实机将混凝土压实抹平，待橡胶改性混凝土初凝后应立即覆盖塑料薄膜进行养护，每天浇水三次。
实施例5。
再生胶胶乳的制备：将100质量份再生胶与15质量份聚乙烯（密度为950kg/m3）在炼胶机上塑炼共混，在80℃下，历时30min，得到再生胶/聚乙烯共混物；在100质量份再生胶/聚乙烯共混物中掺入12质量份分散剂油酸三乙醇胺，在炼胶机上塑炼共混，在80℃下，历时30min，加水分散得到固含量维持在45%再生胶胶乳。所制备的再生胶胶乳外观黑色、细腻均一，静置一年未破乳，胶乳凝固点为-1℃，颗粒尺寸在0.01~1微米之间。
橡胶改性混凝土路面的应用：将100份硫磺、0.2份氢氧化钾、90份活化剂氧化锌、140份防老剂A、100份促进剂BZ，40份扩散剂NNO和水混合，用球磨机研磨，得到固含量维持在50%的硫化分散体；按再生胶胶乳与硫化分散体质量比为1：0.15配比下，将再生胶胶乳与硫化分散体混合，在搅拌加热条件下预硫化，搅拌加热条件为60℃下反应3h，得到预硫化再生胶胶乳；将300份预硫化再生胶胶乳、300份普通硅酸盐水泥、1500份碎石（粒径为5~50mm）和150份水加入强制式搅拌机中搅拌，出料得到橡胶改性混凝土；采用运输工具将搅拌的橡胶改性混凝土运至路面施工处，将橡胶改性混凝土进行摊铺，摊铺前应对基层做润湿处理，再用摊铺整平机将橡胶改性混凝土摊平，橡胶改性混凝土厚度要均匀一致，摊铺平整后，使用压实机将混凝土压实抹平，待橡胶改性混凝土初凝后应立即覆盖塑料薄膜进行养护，每天浇水三次。