专利名称：一种废旧橡胶粉再生剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及道路铺设材料，特别涉及的是一种道路回收废旧浙青的废旧橡胶粉再 生剂及其制备方法。
背景技术：
浙青铺设的路面是一种无接缝的连续式路面，它以承受力强、无扬尘、防飘滑、噪 音低等优良性能在全世界范围内得到了广泛应用。但是，浙青路面在使用过程中由于受到 汽车荷载、雨水、紫外线、高温、低温等多种因素的影响而逐渐出现浙青老化、路面开裂、水 损害、车辙等病害，并导致浙青路面的路用性能大大降低甚至无法使用。目前，我国每年超 过10%的浙青路面需要进行翻修，废旧浙青混合料超过200万t，不仅造成资料浪费和环境 污染，同时还需要同样数量的新料进行再铺设，新料在生产时需要开采大量的矿和原油，同 时在开采资源时还需要大量的能源进行加工，因此造成双倍的资源、能源浪费，且排放大量 的温室气体，这无疑是对已经变暖的全球气候雪上加霜，因此对老化、病害严重的浙青路面 进行再生是国内外都非常重视的、一种节能环保的养护方式。同时，随着我国汽车保有量的快速增长，我国轮胎的产量和废旧轮胎的数量逐年 增多。资料显示，2006年，我国轮胎产量高达2. 8亿条，废旧轮胎数量也多达1. 4亿多条， 约360万吨，居世界首位。废旧轮胎属于有害的固体废弃物，其自然分解需要长达数百年的 时间。如果不采取有效措施进行回收利用，不但会造成资源浪费，而且会带来严重的环境污
^fe ο国内外很多学者经过大量的研究认为轮胎废碎的胶粉可提高浙青路面的抗车辙 等性能，因此何不将废旧胶粉用在浙青路面的再生中，达到以废养废且提高再生浙青路面 性能的目的，这无疑是对废旧浙青混合料和废旧轮胎胶粉的最恰当最合理的结合。为了进 一步提高再生浙青路面的路用性能和减缓再度老化速度，因此本专利引入硫化体系，以增 强废旧浙青路面的抗车辙、抗开裂等性能。
发明内容
技术问题本发明的目的在于提供一种低成本的、易制备，方法，并且能够有效提 高再生浙青混合料抗高温车辙、抗低温开裂和抗老化等性能的废旧橡胶粉浙青再生剂及其 制备。技术方案为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是废旧橡胶粉再生剂由下列组分按重量组分配制而成A部分再生组分80 100份；胶粉10 50份；防焦剂0· 1-5 份；防老剂0· 1-3 份；B部分溶剂油80-100份；
硫化剂0. 1-10 份；促进剂0. 1-10 份；活化剂1-10份。在使用时A部分与B部分的质量比例为1 1。所述的再生组分为石油渣油、常/减压馏分油、糠醛抽出油、催化裂化澄清油、润 滑油或基础油中的一种，或一种以上的任意比例的混合物。所述的胶粉为废旧汽车轮胎经过破碎研磨成细度为20 200目的脱硫胶粉。所述的防焦剂为有机酸类、亚硝基化合物或次磺酰胺类中的一种或一种以上的任 意比例的混合物。所述的防老剂为N-异丙基-N'-苯基-对苯二胺(4010NA)、N-(l，3-二甲基丁 基)-N-苯基对苯二胺(4020)、2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉(RD)、N-苯基-1-萘胺 (甲)中的一种或一种以上任意比例的混合物。所述的溶剂油为180#、220#高沸点芳烃类溶剂油中的一种或一种以上的任意比 例的混合物。所述的硫化剂为硫磺、4，4’ - 二硫代二吗啉(DTDM)、脂肪族醚的多硫化物、烷基苯 酚二硫化物、过氧化锌、过氧化二异丙苯(DCP)、过氧化苯甲酰(BPO)、过氧化(2，4_ 二氯苯 甲酰)(DCBP)中的一种或一种以上任意比例的混合物。所述的促进剂为2-疏基苯并噻唑(M)、二硫化二苯并噻唑(DM)、1，3_双(苯并噻 唑-2-硫代甲基)脲、2-硫基噻唑啉(2-MT)、N-二乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺(AZ)、N-叔 丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺(NS)、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(CBS/CZ)、N_氧二亚乙 基-2-苯并噻唑次磺酰胺(NOBS)、N-二环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(DZ)、一硫化四甲基 秋兰姆(TMTS)、二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)中的一种或一种以上任意比例的混合物。所述的活化剂为氧化锌和硬脂酸的任意比例的混合物。废旧橡胶粉再生剂的制备方法包括如下步骤a.预热反应釜，将按比例称取的再生组分缓慢投入反应釜内，逐渐加热至 80-130°C并不断搅拌，将按比例称取的橡胶粉投入到反应釜内，改为快速搅拌并维持 30-60min，然后逐渐降温至60-100°C再投入按比例称取的防焦剂和防老剂，搅拌至均勻即 得到A部分；b.预热反应釜，将按比例称取的溶剂油缓慢投入反应釜内，逐渐加热至30-70°C 并不断搅拌，再将按比例称取的硫化剂、促进剂和活化剂依次投入反应釜内，快速搅拌至均 勻即得到B部分。A部分与B部分分开放置，使用时A部分与B部分的质量比例为1 1。有益效果首先，本发明使用的主要原材料多为废旧物，因此再生剂的成本低，特 别是废旧胶粉的利用不仅减少资源浪费、保护环境，并且可有效提高再生浙青路面的抗车 辙、抗开裂和抗老化等性能；其次，制备工艺简单，耗能少，符合绿色可持续发展的特点。
具体实施例方式废旧橡胶粉再生剂由下列组分按重量组分配制而成A部分再生组分80 100份；
胶粉10 50份；防焦剂0· 1-5 份；防老剂0· 1-3 份；B部分溶剂油80-100份；硫化剂0· 1-10 份；促进剂0· 1-10 份；活化剂1-10份。在使用时A部分与B部分的质量比例为1:1。所述的再生组分为石油渣油、常/减压馏分油、糠醛抽出油、催化裂化澄清油、润 滑油或基础油中的一种，或一种以上的任意比例的混合物。所述的胶粉为废旧汽车轮胎经过破碎研磨成细度为20 200目的脱硫胶粉。所述的防焦剂为有机酸类、亚硝基化合物或次磺酰胺类中的一种或一种以上的任 意比例的混合物。具体为邻苯二甲酸酐、苯甲酸、水杨酸、N-亚硝基二苯胺(NA)、N-亚硝基-2，2， 4-三甲基-1，2- 二氢化喹啉聚合物、N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺(CTP)、N-吗啉硫代邻 苯二甲酰亚胺(MTP)。所述的防老剂为N-异丙基-N'-苯基-对苯二胺(4010NA)、N-(l，3-二甲基丁 基)-N-苯基对苯二胺(4020)、2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉(RD)、N-苯基-1-萘胺 (甲)中的一种或一种以上任意比例的混合物。所述的溶剂油为180#、220#高沸点芳烃类溶剂油中的一种或一种以上的任意比 例的混合物。所述的硫化剂为硫磺、4，4’ - 二硫代二吗啉(DTDM)、脂肪族醚的多硫化物、烷基苯 酚二硫化物、过氧化锌、过氧化二异丙苯(DCP)、过氧化苯甲酰(BPO)、过氧化(2，4_ 二氯苯 甲酰)(DCBP)中的一种或一种以上任意比例的混合物。所述的促进剂为2-疏基苯并噻唑(M)、二硫化二苯并噻唑(DM)、1，3-双(苯并噻 唑-2-硫代甲基)脲、2-硫基噻唑啉(2-MT)、N-二乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺(AZ)、N-叔 丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺(NS)、N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(CBS/CZ)、N_氧二亚乙 基-2-苯并噻唑次磺酰胺(NOBS)、N- 二环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(DZ)、一硫化四甲基 秋兰姆(TMTS)、二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)中的一种或一种以上任意比例的混合物。所述的活化剂为氧化锌和硬脂酸的任意比例的混合物。以下实施例中如无特殊说明反应釜的搅拌速度为100转/分钟，快速搅拌速度为 200转/分钟。实施例1预热反应釜，将按比例称取400g石油渣油缓慢投入反应釜内，逐渐加热至100°C 并不断搅拌，将按比例称取的40目胶粉150g投入到反应釜内，改为快速搅拌并维持30min， 然后逐渐降温至70°C再投入按比例称取的5g邻苯二甲酸酐、5g苯甲酸和7.5g N-异丙 基-N'-苯基-对苯二胺，搅拌至均勻即得到A部分；预热反应釜，将按比例称取的溶剂油 250gl80#溶剂油和250g220#高沸点芳烃类溶剂油投入反应釜内，逐渐加热至50°C并不断 搅拌，再将按比例称取的5g硫磺、2. 5g2-疏基苯并噻唑和7. 5g 二硫化二苯并噻唑、5g氧化锌和25g硬脂酸依次投入反应釜内，快速搅拌至均勻即得到B部分。实施例2预热反应釜，将按比例称取的IOOg减压渣油和350g糠醛抽出油缓慢投入反应釜 内，逐渐加热至120°C并不断搅拌，将按比例称取的20目胶粉IOOg和80目胶粉IOOg投 入到反应釜内，改为快速搅拌并维持45min，然后逐渐降温至80°C再投入按比例称取的2g N-亚硝基二苯胺、3gN-亚硝基-2，2，4-三甲基-1，2- 二氢化喹啉、1. 5gN_(l，3- 二甲基丁 基)-N-苯基对苯二胺、2. 5g2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉，搅拌至均勻即得到A部分；预 热反应釜，将按比例称取的500g220#高沸点芳烃类溶剂油投入反应釜内，逐渐加热至50°C 并不断搅拌，再将按比例称取的6g 4，4’ - 二硫代二吗啉和4g过氧化锌硫化剂、5gl，3-双 (苯并噻唑-2-硫代甲基)脲和7. 5g2-硫基噻唑啉、5g氧化锌和20g硬脂酸依次投入反应 釜内，快速搅拌至均勻即得到B部分。实施例3预热反应釜，将按比例称取的200g催化裂化澄清油和300g润滑油基础油投入反 应釜内，逐渐加热至130°C并不断搅拌，将按比例称取的120目胶粉125g和200目胶粉125g 同时投入到反应釜内，改为快速搅拌并维持55min，然后逐渐降温至90°C再投入按比例称 取的l.Og N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺、1.5gN-吗啉硫代邻苯二甲酰亚胺、7. 5g N-苯 基-1-萘胺，搅拌至均勻即得到A部分；预热反应釜，将按比例称取的475g220#高沸点芳烃 类溶剂油投入反应釜内，逐渐加热至55°C并不断搅拌，再将按比例称取的5g过氧化苯甲酰 和7. 5g过氧化(2，4_ 二氯苯甲酰)硫化剂、2. 5g—硫化四甲基秋兰姆和5g 二硫化四甲基 秋兰姆、IOg氧化锌和25g硬脂酸依次投入反应釜内，快速搅拌至均勻即得到B部分。对比例1与实施例1相比，对比例1去除了胶粉。预热反应釜，将按比例称取400g石油渣油缓慢投入反应釜内，逐渐加热至至70°C 再投入按比例称取的5g邻苯二甲酸酐、5g苯甲酸和7. 5g N-异丙基-N'-苯基-对苯 二胺，搅拌至均勻即得到A部分；预热反应釜，将按比例称取的溶剂油250gl80#溶剂油和 250g220#高沸点芳烃类溶剂油投入反应釜内，逐渐加热至50°C并不断搅拌，再将按比例称 取的5g硫磺、2. 5g 2-疏基苯并噻唑和7. 5g 二硫化二苯并噻唑、5g氧化锌和25g硬脂酸依 次投入反应釜内，快速搅拌至均勻即得到B部分。表1为实施例1、实施例2和实施例3中三种再生剂的各部分组成物质及比例，并 用此三种再生剂，再生从废旧浙青混合料抽提出来的老化浙青，再生剂的掺量以恢复浙青 的针入度至原浙青(70号石油浙青)的水平。表 权利要求
一种废旧橡胶粉再生剂，其特征在于该再生剂由下列组分按重量组分配制而成A部分再生组分80～100份； 胶粉10～50份； 防焦剂0.1 5份； 防老剂0.1 3份；B部分溶剂油80 100份； 硫化剂0.1 10份； 促进剂0.1 10份； 活化剂1 10份。在使用时A部分与B部分的质量比例为1∶1。
2.根据权利要求1所述的废旧橡胶粉再生剂，其特征在于所述的再生组分为石油渣 油、常/减压馏分油、糠醛抽出油、催化裂化澄清油、润滑油或基础油中的一种，或一种以上 的任意比例的混合物。
3.根据权利要求1所述的废旧橡胶粉再生剂，其特征在于所述的胶粉为废旧汽车轮胎 经过破碎研磨成细度为20 200目的脱硫胶粉。
4.根据权利要求1所述的废旧橡胶粉再生剂，其特征在于所述的防焦剂为有机酸类、 亚硝基化合物或次磺酰胺类中的一种或一种以上的任意比例的混合物。
5.根据权利要求1所述的废旧橡胶粉再生剂，其特征在于所述的防老剂为N-异丙 基-N'-苯基-对苯二胺(4010嫩)力-(1，3-二甲基丁基)4-苯基对苯二胺(4020)、2，2， 4-三甲基-1，2-二氢化喹啉(RD)、N-苯基-1-萘胺(甲)中的一种或一种以上任意比例 的混合物。
6.根据权利要求1所述的废旧橡胶粉再生剂，其特征在于所述的溶剂油为180#、220# 高沸点芳烃类溶剂油中的一种或一种以上的任意比例的混合物。
7.根据权利要求1所述的废旧橡胶粉再生剂，其特征在于所述的硫化剂为硫磺、4， 4’ - 二硫代二吗啉(DTDM)、脂肪族醚的多硫化物、烷基苯酚二硫化物、过氧化锌、过氧化二 异丙苯(DCP)、过氧化苯甲酰(BPO)、过氧化(2，4_ 二氯苯甲酰)(DCBP)中的一种或一种以 上任意比例的混合物。
8.根据权利要求1所述的废旧橡胶粉再生剂，其特征在于所述的促进剂为2-疏基苯 并噻唑(M)、二硫化二苯并噻唑(DM)、1，3-双(苯并噻唑-2-硫代甲基)脲、2-硫基噻唑 啉(2-MT)、N- 二乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺(AZ)、N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺(NS)、 N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(CBS/CZ)、N-氧二亚乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺(NOBS)、 N-二环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(DZ)、一硫化四甲基秋兰姆(TMTS)、二硫化四甲基秋兰 姆(TMTD)中的一种或一种以上任意比例的混合物。
9.根据权利要求1所述的废旧橡胶粉再生剂，其特征在于所述的活化剂为氧化锌和硬 脂酸的任意比例的混合物。
10.一种如权利要求1、2、3、4、5、6、7、8或9所述废旧橡胶粉再生剂的制备方法，其特征 在于该方法包括如下步骤a.预热反应釜，将按比例称取的再生组分缓慢投入反应釜内，逐渐加热至80-130°C并 不断搅拌，将按比例称取的橡胶粉投入到反应釜内，改为快速搅拌并维持30-60min，然后逐渐降温至60-100°C再投入按比例称取的防焦剂和防老剂，搅拌至均勻即得到A部分；b.预热反应釜，将按比例称取的溶剂油缓慢投入反应釜内，逐渐加热至30-70°C并不 断搅拌，再将按比例称取的硫化剂、促进剂和活化剂依次投入反应釜内，快速搅拌至均勻即 得到B部分。A部分与B部分分开放置，使用时A部分与B部分的质量比例为1 1。
全文摘要
一种废旧橡胶粉再生剂各部分原材料所占质量份数为A部分再生组分80～100份；胶粉10～50份；防焦剂0.1-5份。B部分溶剂油80-100份；硫化剂0.1-10份；促进剂0.1-10份；活化剂1-10份。在使用时A∶B的重量比为1∶1。其加工步骤包括a、预热反应釜，将按比例称取的再生组分缓慢投入反应釜内，逐渐加热至80-130℃并不断搅拌，将按比例称取的橡胶粉投入到反应釜内，改为快速搅拌并维持30-60min，然后逐渐降温至60-100℃再投入按比例称取的防焦剂和防老剂，搅拌至均匀即得到A部分；b、预热反应釜，将按比例称取的溶剂油缓慢投入反应釜内，逐渐加热至30-70℃并不断搅拌，再将按比例称取的硫化剂、促进剂和活化剂依次投入反应釜内，快速搅拌至均匀即得到B部分。
文档编号C08K13/02GK101948578SQ201010288500
公开日2011年1月19日 申请日期2010年9月21日 优先权日2010年9月21日
发明者刘加平, 徐静, 洪锦祥, 王文峰, 赵永利, 马涛, 黄晓明 申请人:东南大学