专利名称：一种橡胶沥青及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种橡胶沥青及其制备方法，特别涉及一种用于湿拌工艺用的橡胶沥
青及其制备方法。
背景技术：
沥青是一种用于柔性路面施工的粘结剂，具有良好的粘接性、不透水性、绝缘性和 化学稳定性，是道路施工中不可缺少的材料。
道路沥青的质量常用以下指标进行评定
延伸度主要用于反映沥青的低温性能。沥青的延伸度是指在规定的拉伸速度和温度 下，拉伸标准试件的两端到断裂时的长度。延伸度是剪切面上剪切压力大于沥青内聚力时 的断裂长度，随温度不同而变化。它反映沥青的粘弹性质，延伸度可按照ASTMD113或GB/ T4508方法测定。 软化点反映沥青的高温性能。沥青的软化点是沥青在一定条件下的等粘温度，软 化点高表示沥青的等粘温度高，混合料的高温稳定性好，软化点的测定方法可参照ASTMD36 或GB/T4508。 针入度是沥青的稠度指标。反映沥青在一定条件上的软硬程度，沥青的针入度用 标准针在一定负荷、时间和温度条件下，垂直穿入沥青试样的深度表示，单位为1/10mm，不 同温度针入度的对数与温度呈线性关系，即IgP二AT+K，其中P为温度T时的针入度，A反映 针入度对数温度的敏感性，简称针入温度系数，K为常数。 由于沥青的温度敏感性，在高温下其刚性和强度降低，路面软化，低温则容易产生 收縮裂缝等路面开裂现象，必须对其进行改性，以改善其在高、低温下的机械性能，这属于 本领域技术人员所公知的。对沥青进行改性的改性剂通常是热塑性弹体聚合物，如苯乙烯 和共轭二烯的无规或嵌段共聚物、聚异戊二烯、丁基橡胶等，这些改性剂可以赋予沥青优异 的机械性能和动力学性能，尤其是非常好的粘弹性，但是其价格较高，加之用量较大，使改 性沥青混凝土成本明显提高。 废旧轮胎中含有丁苯橡胶、天然橡胶等多种高分子聚合物以及大量的炭黑、抗氧 化剂、填料、处理油等，因此，废旧橡胶颗粒活化后也可以作为改性剂添加到沥青中。活化后 的橡胶粉与沥青拌合而得到的产物，称为橡胶沥青，也有称沥青橡胶。活化橡胶粉在沥青中 发生溶胀，增加了沥青的粘接性，油膜厚度更大，橡胶沥青的整体性能明显优于基质沥青。 橡胶沥青的优越性非常突出，但由于废橡胶粉的活化较复杂及沥青的用量较大，使得橡胶 沥青目前仍存在造价高、工艺复杂、要求严格的局限。 —般来说，橡胶粉的掺量越高，相应的橡胶沥青混合料的路用性能越好，但由于现有的橡胶沥青增加了混合料中沥青膜的厚度，在橡胶沥青粘度增大的同时，其流动性降低， 使混合料施工的和易性降低，因此，现有的橡胶沥青中橡胶粉的质量严格控制在混合物总 质量的15-20%，由于橡胶沥青粘接度增加有限，后工段混合料的油石比(橡胶沥青与矿石料 的质量比)8-10，沥青用量相对较大，导致橡胶沥青混合料的造价较高，十分不经济。
目前工业上活化废橡胶所采用的办法一是采用叔丁酚甲醛树脂为硫化剂、氯化 亚锡为促进剂的硫化体系，用卤化的方法提高其硫化速度和粘性；二是在高温下用活化剂 420 (多烷基苯酚二硫化物)及增大氯化亚锡用量的方法来解决橡胶粘性及硫化速度，使废 橡胶粉脱硫还原生胶粘附性质，继而保证与其它材料的混融性，达到对其它材料的改性目 的。也就是说，常规的提高废橡胶颗料的粘着性能方法都是采用脱硫的办法来达到目的的， 但是脱硫过程复杂，环境污染较重，同时也要耗费能源，十分不经济。 中国专利ZL2005100022110. 9公开了一种改性沥青及其制备方法，该改性沥青可 防止橡胶改性剂从沥青中离析，并具有较好的软化点、针入度和延伸度，并且在制备活化胶 粉的过程中可以直接进行活化，不需将废轮胎粉进行脱硫，方法简单。但是，该改性沥青仍 然没有有效地解决橡胶沥青的粘接性与流动性的矛盾，该改性沥青中橡胶粉的掺量仍需 控制在橡胶沥青混合物总质量的15-20%，后工段混合料的油石比仍为8-10，沥青用量仍较 大。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中橡胶沥青中沥青用量较大的不足，提高一种改
进的橡胶沥青及其制备方法。本发明提供的橡胶沥青在可明显增加橡胶粉的掺量，并且在
使后工段混合料生产的油石比从目前的8-10降低为6-8的同时各项技术指标仍符合行业 标准，十分经济。 本发明实现上述发明目的的技术方案为
一种橡胶沥青，它是由以下重量比的组份组成基质沥青橡胶粉改性剂=4 :1-4，
所述橡胶粉改性剂由如下重量比的组份组成废轮胎胶粉己二醇=94-96:6-4。
较好的橡胶沥青方案是按以下重量比的组份进行配置基质沥青橡胶粉改性剂 为1:1。 本发明的橡胶沥青的制备方法如下
(1) 、将己二醇按废轮胎胶粉己二醇=94-96:6-4的重量比例掺入废轮胎粉中，拌和润 湿得橡胶粉改性剂；
(2) 、将基质沥青置于反应釜，加热至90-17(TC ;
(3) 、在保持温度在90-17(TC的前提下，按基质沥青橡胶粉改性剂=4 :l-4的重量比例 向反应釜内加入橡胶粉改性剂；
(4) 、在搅拌状态下升温至190-21(TC，得到橡胶沥青。 本发明的橡胶沥青的橡胶粉改性剂由废轮胎粉和己二醇组成，其中， 己二醇是 一 种橡胶交联齐U，化学组份为2， 5- 二甲基-2， 5-己二醇，英文名 2， 5-dimethyl-2， 5-hexanedio1，分子式C8H1802，为白色粉状或片状，具有促进石油沥青和橡胶碳氢分子低温合成沥青质的功能，能增加橡胶粉改性剂的渗透性。本发明的橡胶沥 青的制备方法是将基质沥青加热至90-17(TC后，按比例向反应釜内加入橡胶粉改性剂，控 制橡胶粉改性剂的加入速度，以保持温度恒定在上述范围内，加入橡胶粉改性剂后升温至 190-21(TC，即可得到橡胶沥青。本发明的制备橡胶沥青的方法无需融胀和胶磨、剪切。本发 明的橡胶沥青的制备方法工序简单，无三废公害，环保、易运输施工。按照本发明方法制备 的橡胶沥青的渗透性较强，橡胶颗粒在高温下变成橡胶油，胶粉的某些成分进入沥青，发生 沥青质变，实现"胶变油"，有效地解决了橡胶沥青的粘接性与流动性的矛盾，可以提高橡胶 沥青中橡胶粉改性剂的用量，降低沥青的用量。由于橡胶沥青渗透性的增强和橡胶粉改性 剂的用量增加，在后工段混合料中掺入更多的矿石料的情况下仍能保证混合料的路面性， 符合相关的国家标准。本发明的橡胶沥青的5t:延伸度为13-19cm，25t:针入度为68-75，软 化点为53-9(TC，后工段混合料的油石比可由8-10降低为6-8。本发明提供的橡胶沥青可 用于公路施工混合料的生产和屋面隧道防水防漏使用。
具体实施例方式
下面结合具体实施方式
对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明 上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范 围。 本发明列举的实施例中的橡胶沥青按照以下方法制备 实施例1
本实施例列举的橡胶沥青，由以下重量比的组份组成70#基质沥青橡胶粉改性剂 =4 :l，所述橡胶粉改性剂由如下重量比的组份组成废轮胎胶粉己二醇=96 :4。
本实施例的橡胶沥青按以下方法制备
(1) 、将己二醇按废轮胎胶粉己二醇=96:4的重量比例掺入废轮胎粉中，拌和润湿得 橡胶粉改性剂；
(2) 、将基质沥青置于反应釜，加热至90-ll(TC ;
(3) 、在保持温度在90-ll(TC的前提下，按基质沥青橡胶粉改性剂=4 :1的重量比例向 反应釜内加入橡胶粉改性剂；
(4) 、在搅拌状态下升温至190-20(TC，搅拌lmin，即得到橡胶沥青。
实施例2
本实施例列举的橡胶沥青，由以下重量比的组份组成70#基质沥青橡胶粉改性剂 =4 :2，所述橡胶粉改性剂由如下重量比的组份组成废轮胎胶粉己二醇=95 :5。
本实施例的橡胶沥青按以下方法制备
(1) 、将己二醇按废轮胎胶粉己二醇=95:5的重量比例掺入废轮胎粉中，拌和润湿得 橡胶粉改性剂；
(2) 、将基质沥青置于反应釜，加热至140-150°C ;
(3) 、在保持温度在140-15(TC的前提下，按基质沥青橡胶粉改性剂=4 :2的重量比例 向反应釜内加入橡胶粉改性剂；(4)、在搅拌状态下升温至200-21(TC，得到橡胶沥青。
实施例3
本实施例列举的橡胶沥青，由以下重量比的组份组成70#基质沥青橡胶粉改性剂 =4 :4，所述橡胶粉改性剂由如下重量比的组份组成废轮胎胶粉己二醇=94 :6。
本实施例的橡胶沥青按以下方法制备
(1) 、将己二醇按废轮胎胶粉己二醇=94 :6的重量比例掺入废轮胎粉中，拌和润湿得 橡胶粉改性剂；
(2) 、将基质沥青置于反应釜，加热至160-170°C ;
(3) 、在保持温度在160-17(TC的前提下，按基质沥青橡胶粉改性剂=4 :4的重量比例 向反应釜内加入橡胶粉改性剂；
(4) 、在搅拌状态下升温至200-21(TC，得到橡胶沥青。
上述三个实例所制备的高掺量湿拌橡胶沥青特性如下
实施例1 :5t:延伸度13cm，25t:针入度75，软化点53°C。
实施例2 :5"延伸度16cm，25t:针入度72，软化点76°C。
实施例3 :5t:延伸度19cm，25t:针入度68，软化点90°C 。
权利要求
一种橡胶沥青，其特征在于它是由以下重量比的组份组成基质沥青橡胶粉改性剂=41-4，所述橡胶粉改性剂由如下重量比的组份组成废轮胎胶粉己二醇=94-96 : 6-4。
2. 根据权利要求1所述的橡胶沥青，其特征在于它是由以下重量比的组份组成基质 沥青橡胶粉改性剂=1:1。
3. 权利要求1或2所述的橡胶沥青的制备方法，其特征在于包括如下步骤(1) 、将己二醇按废轮胎胶粉己二醇=94-96:6-4的重量比例掺入废轮胎粉中，拌和润 湿得橡胶粉改性剂；(2) 、将基质沥青置于反应釜，加热至90-17(TC ;(3) 、在保持温度在90-17(TC的前提下，按基质沥青橡胶粉改性剂=4 :l-4的重量比例 向反应釜内加入橡胶粉改性剂；(4) 、在搅拌状态下升温至190-21(TC，得到橡胶沥青。
全文摘要
本发明涉及一种橡胶沥青及其制备方法。本发明的橡胶沥青的组成为基质沥青橡胶粉改性剂=41-4，橡胶粉改性剂的组成为废轮胎胶粉己二醇=94-96:6-4。橡胶沥青的制备方法如下将己二醇按比例掺入废轮胎粉中，拌和润湿得橡胶粉改性剂；将基质沥青置于反应釜，加热至90-170℃；按比例向反应釜内加入橡胶粉改性剂；在搅拌状态下升温至190-210℃，得到橡胶沥青。本发明的橡胶沥青的5℃延伸度为13-19cm，25℃针入度为68-75，软化点为53-90℃，后工段混合料的油石比可由8-10降低为6-8。本发明提供的橡胶沥青可用于公路施工混合料的生产和屋面隧道防水防漏使用。
文档编号C04B26/26GK101792608SQ20101015824
公开日2010年8月4日 申请日期2010年4月28日 优先权日2010年4月28日
发明者周其强 申请人:周其强