一种低粘度胶粉改性沥青及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种公路工程领域的道路铺面材料，尤其涉及一种低粘度胶粉改性沥 青及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，国内道路交通的发展对沥青路面的使用性能提出了越来越高的要求。然 而由于普通沥青混凝土不能很好的解决高温稳定性和低温抗裂性之间的矛盾，我国沥青路 面出现了较多的车辙和开裂早期破坏现象，严重影响了公路的使用效率。目前，通过添加聚 合物来改善基质沥青的性能已被业内广泛认可，但是苯乙稀丁二稀嵌段共聚物(SBS)价格 昂贵造成较高的改性沥青材料成本，因此，人们一直在寻找一种更经济、性能更优异的沥青 改性剂，用以替代SBS。
[0003] 随着废轮胎综合利用产业的推动及路面结构研究的深入，胶粉改性沥青作为一种 新型道路铺面材料，能显著改善沥青混凝土的高温稳定性和低温开裂性能，被越来越多的 应用到公路工程建设中。但是胶粉改性沥青的粘度较大，对生产设备要求较高、生产困难、 生产能耗高以及胶粉的掺加量较低，同时导致沥青混合料的拌合、摊铺难度大，不易于施 工。
[0004] 专利CN 102002246A公开了一种低粘度橡胶沥青路面材料及其路面施工方法，将 橡胶粉、基质沥青和普适沥青改性剂进行共混改性，但其加工温度较高且胶粉的掺入量较 低。
[0005] 专利CN 103468005A公开了一种改性低粘度橡胶沥青及其制备方法，将橡胶粉、基 质沥青和聚丙烯蜡进行共混改性，聚丙烯蜡具有润滑作用，虽然加入以后能降低橡胶沥青 的粘度，但是会极大的影响沥青的低温性能，导致沥青路面在低温时开裂。
[0006] CN 103396669A公开了一种微波脱硫裂解废旧轮胎橡胶复合改性沥青及其制备方 法，该方法将废轮胎胶粉与再生剂经过微波进行处理，然后再将处理过的胶粉与沥青、聚乙 烯蜡进行共混改性，此胶粉虽然经过微波处理，但是没有将胶粉进行预处理使其表面产生 活性，所以在经过微波处理时无法达到催化活化效果，只是单纯的将胶粉进行干燥加热而 已，制备改性沥青时加入聚乙稀錯虽然能降低橡胶沥青的粘度，但是会极大的影响沥青的 低温性能，导致沥青路面在低温时开裂。
[0007] CN 104559242A公开了一种废胶粉改性沥青组合物及其制备方法，该方法将胶粉 与油酸钾、十二烷基苯磺酸钠、氢氧化钠水溶液混合剪切60分钟，然后再在60°C烘箱中烘两 个小时左右知道烘干制得活化胶粉，然后再将活化胶粉与沥青、芳烃油、聚乙烯等混合制备 改性沥青，选用此方法制备的活化胶粉工艺过程复杂在生产过程中难以实现，并且此方法 活化效果较差，胶粉的掺入量较低只能达到6%-20%。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种低粘度胶粉改性沥青及其制备 方法，既能解决废轮胎胶粉综合利用的难题，也能解决胶粉改性沥青的高粘度所带来的一 系列问题。
[0009] 为实现本发明的目的所采用的技术方案是:一种低粘度胶粉改性沥青，其特征在 于，按照重量份数计，包括以下组份：
[0010] 基质沥青：100份，
[0011] 改性胶粉：25~35份，
[0012]交联剂:0.25-0.5 份；
[0013]其中，所述改性胶粉按照重量份数计，包括以下组份：
[0014]废轿车胎胶粉:100份，
[0015] 软化剂:5-15份，
[0016] 活化剂:0.3-2 份。
[0017] 所述的软化剂为煤焦油、松焦油、妥尔油、芳烃油、松香中的一种或几种的混合物。
[0018] 所述的活化剂是硫酚、硫酚锌盐、芳烃二硫化物、多烷基苯酚硫化物中的一种或几 种的混合物。
[0019] 所述的交联剂为硫磺粉，硫磺给予体，过氧化二异丙苯，过氧化二叔丁基苯，氧化 镁，氧化锌，氧化铅，金属氧化物，促进剂M，促进剂DM，硬酯酸锌，硬酯酸类化合物，有机胺类 或马来酰亚胺中的一种或几种的混合物。
[0020] -种低粘度胶粉改性沥青的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0021 ] (1)将所述废轮胎胶粉、软化剂、活化剂按质量比100: 5-15:0.3-2进行混合，加入 到高速搅拌混合机进行预混制得胶粉混合料；
[0022] (2)将胶粉混合料通过传送带进入微波活化处理器，经过催化活化制得改性胶粉；
[0023] (3)将基质沥青快速加热到170_190°C，向其中搅拌加入占基质沥青的质量百分比 为25%~35%的改性胶粉，在预混罐中保温预混5-15分钟，随后经过胶体磨研磨一遍，然后 进入搅拌发育罐保温发育1-3小时，最后将占基质沥青质量百分比为0.25 %-0.5 %的交联 剂缓慢加入，继续保温搅拌1-3小时即制得低粘度胶粉改性沥青。
[0024] 所述的软化剂为煤焦油、松焦油、妥尔油、芳烃油、松香中的一种或几种的混合物。
[0025] 所述的活化剂是硫酚、硫酚锌盐、芳烃二硫化物、多烷基苯酚硫化物中的一种或几 种的混合物。
[0026] 所述的交联剂为硫磺粉，硫磺给予体，过氧化二异丙苯，过氧化二叔丁基苯，氧化 镁，氧化锌，氧化铅，金属氧化物，促进剂M，促进剂DM，硬酯酸锌，硬酯酸类化合物，有机胺类 或马来酰亚胺中的一种或几种的混合物。
[0027] 所述高速搅拌混合机的转速为：1000-1450转/分，搅拌预混时间为2-15分钟，高速 搅拌会使胶粉温度升高，控制胶粉的温度在50_60°C。
[0028] 所述微波活化处理器的微波辐射功率为400W-800W，辐射时间为1.5-5min。
[0029]本发明的有益效果：
[0030] 1、本发明利用微波的辐射作用，有选择性的充分破坏废轮胎胶粉的s-s、c-s交联 键使立体交联网断裂，部分成为更小的交联碎片，部分成为链状或者带支链的分子链，但是 最大程度保护主链不受破坏，同时废轮胎胶粉在微波催化活化处理后表面蓬松，界面与沥 青有良好的亲和性、相互渗透性相界面的反应活性，从而与沥青能更好的相容。
[0031] 2、此方法制备的改性沥青能够使废轮胎胶粉高掺量加入，并且改性沥青的粘度较 低，显著改善了生产、储存、运输、拌合、施工整个过程的和易性，同时整个过程实现对接式 年生产，热能损失较少，大大降低生产过程的能耗。
[0032] 3、微波催化活化胶粉的加入，改善了改性沥青的高低温性能及储存稳定性，增加 了沥青混凝土高温抗车辙、低温抗开裂能力，延长道路使用寿命，具有社会、经济效益。
[0033] 4、本发明降低了胶粉改性沥青的粘度，可降低其生产、运输、拌和、摊铺难度，其铺 装的路面更易于压实。整个过程选用连续对接式生产，即"胶粉A-胶粉B-改性沥青"采用连 续对接，热量损失少，降低整个过程的能耗。本发明原料配比中含有废轮胎胶粉，废轮胎胶 粉的主要来源是废轮胎，将废轮胎回收利用，可以缓解日益严重的"黑色污染"，产生社会、 经济效益。
【具体实施方式】
[0034]为了清楚的解释本发明的内容，将通过具体实施例更详细的说明，此处所描述的 具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0035]下面将通过普通胶粉改性沥青的对比例1、2,与本发明提供的制备方法进行改性 的实施例1-8进行对比，比较使用本发明制备的胶粉改性沥青与现有技术制备的胶粉改性 沥青的性能差异。
[0036] 实施例
[0037] 以下对比例和实施例中废轮胎橡胶粉均使用36目的废子午线轮胎粉;交联剂采用 硫磺、氧化锌、硬脂酸、促进剂NS的组合物，其质量比为68:20:10:3。
[0038] 对比例1:
[0039] 将基质沥青快速加热到185_190°C，向其中搅拌加入占沥青的质量百分比为18% 的胶粉，在预混罐中保温预混l〇min，随后经过胶体磨研磨一遍，然后进入搅拌发育罐保温 发育2小时，最后将占基质沥青质量百分比为0.25%的交联剂缓慢加入，继续保温搅拌1小 时即制得普通胶粉改性沥青，检测其性能。
[0040] 对比例2
[0041] 将基质沥青经过换热器快速加热到185_190°C，向其中搅拌加入占沥青的质量百 分比为22%的胶粉，在预混罐中保温预混15min，随后经过胶体磨研磨一遍，然后进入搅拌 发育罐保温发育3小时，最后将占沥青质量百分比为0.35%的交联剂缓慢加入，继续保温搅 拌1小时即制得普通胶粉改性沥青，检测其性能。
[0042] 实施例1
[0043]将36目废轮胎胶粉、松焦油、妥尔油、硫酚、芳烃二硫化物按质量比100: 3: 2:0.2: 0.1进行混合，加入到高速搅拌混合机进行预混，搅拌预混时间为10分钟，制得胶粉混合料； 将胶粉混合料经过传送带进入微波活化处理器，微波辐射功率为400W，辐射时间为1.5min， 经过催化活化制得改性胶粉1。
[0044]将基质沥青快速加热到185_190