专利名称：一种温拌沥青混合料用橡塑合金及其制备方法
技术领域：
本发明属于橡塑合金技术领域，具体涉及一种温拌浙青混合料用橡塑合金及其 制备方法。
背景技术：
塑料(如聚乙烯)改性浙青可显著提高浙青路面的抗车辙耐高温性能，胶粉改 性浙青可显著提高浙青路面的抗开裂性能。如果将塑料改性浙青和胶粉改性浙青结合起 来制备合金则能综合提高路面的抗车辙和抗开裂能力。目前塑料和胶粉应用于浙青路面 的技术主要分为湿法和干法两大类，湿法是将塑料和胶粉与热浙青高温拌和，制备成橡 塑改性浙青后再与集料混合，干法是将塑料或胶粉作为一种改性剂与其他石料一起投入 拌合锅中搅拌制备成混合料。在湿法生产过程中，橡塑材料能够在高温条件下与浙青充分作用而成为浙青胶 结料的一部分，提高基质浙青的粘度，在混合料中可起到粘结作用。但湿法工艺过程复 杂，耗时长、耗能高、烟气污染大、资金设备要求高，并且生产中要严格控制剪切搅拌 时间，以防止过度降解。湿法所得改性浙青较基质浙青粘度会大幅提高、混合料中油石 比也会相应提高。同时湿法工艺中要获得性能稳定的橡塑浙青，对胶粉类型也有一定的 选择性，例如多选用含天然胶含量较高(占轮胎所用橡胶的60%以上)的大车胎胶粉。 这些都为湿法工艺的发展带来的障碍，影响其进一步的利用；现有的干法工艺虽然具有 低污染、易施工的特点，但制备的混合料不能提高基质浙青的粘度，进而对路面的抗车 辙耐高温性能以及抗开裂性能效果不明显。温拌浙青(140°C左右)具有比传统热拌浙青(170°C左右)混合料加工和摊铺 温度低的优点，可大大节约能源和减少污染排放引起人们的广泛关注。而橡塑改性浙青 的高的加工温度急需一种温拌技术来解决，使之既能改善现有技术中湿法工艺存在的工 艺复杂、耗时长、耗能高、烟气污染大的缺陷，降低热拌浙青的温度，又能在使用中获 得湿法工艺达到的改性效果，还具备干法工艺的低污染、易施工的特点，因此非常需要 一种具有高流动性的橡塑合金。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于混拌浙青混合料的橡塑合金及其制备方法，该橡 塑合金能够利用普通的回收塑料和回收的小车胎胶粉，在道路铺设中对浙青路面的抗车 辙耐高温性能以及抗开裂性能有明显提高。本发明的制备方法简单易行、生产过程污染 小、原材料来源广、可连续生产。所得温拌橡塑合金中胶粉分散均勻、粒径明显减小、 低温分散快、在混合料生产时可直接投放使用。实现本发明的技术方案是一种温拌橡塑合金，它由聚乙烯塑料、胶粉和包括 裂解蜡和橡胶油的添加剂组成，其中按重量百分比，塑料用量为5%-30%，胶粉用量为 70%-95% ；裂解蜡和橡胶油用量为塑料和胶粉总量的10%-50%，其中，裂解蜡和橡胶油
3的比例为3:1。其制备方法是将塑料和胶粉和裂解蜡和橡胶油按比例依次加入单螺杆挤出 机中，经挤出机的高温混炼熔融后挤出、再经水冷模面切粒设备造粒制得。其用途是将 橡塑合金粒子投入到浙青混合料拌和设备中与热矿料干法混拌5-30秒，热矿料为含有粗 集料、细集料、矿粉等用于道路铺设料的混合物。其中，上述的聚乙烯塑料为回收的聚乙烯塑料，包括LDPE(低密度聚乙烯)塑 料和HDPE (高密度聚乙烯)塑料。上述胶粉为废旧轮胎制得的橡胶粉，废轮胎为合成胶含量较高的小车胎。所选 胶粉粒径为10-60目，胶粉技术指标符合《硫化橡胶粉GB/T19208-2008》。作为添加剂的裂解蜡为交联聚乙烯电缆料在400 480°C下裂解的蜡，熔点为 100-110°C。所述橡胶油为橡胶工业常用芳烃油。回收塑料、胶粉、裂解蜡和橡胶油按 比例依次加入单螺杆挤出机，经单螺杆挤出机充分混炼熔融后挤出、然后经水冷模面设 备造粒制得，粒子尺寸小于4mm，熔融指数大于3.0g/10min (190°C, 2.16kg)。加工 挤出温度为熔融段温度为150-260°C，模头温度为70-120°C，后经水冷模面切粒设备造 粒；使用时将制得的橡塑合金粒子投入到浙青混合料拌搅设备中与热矿料(140-160°C) 拌合5-30秒，再由浙青泵泵送液态基质浙青至拌合锅，拌合20-90秒，得到复合改性浙 青混合料。本发明理论依据主要是胶粉在高温剪切作用下部分交联网络被破坏，塑料对 其进行隔离，胶粉因此得到进一步细化，裂解蜡和橡胶油进一步融合，促进胶粉参与混 炼，提高温拌橡塑合金使用时的分散性，使得低温条件下能够较快分散。与现有技术相比，本发明具有如下优点
1)本发明制得的温拌橡塑合金，是一种含有胶粉、塑料和裂解蜡及橡胶油的混合 物。通过混炼和挤出过程中的强剪切作用，原有的胶粉粒子粒径减小，结构疏松，胶粉 已经在裂解蜡和橡胶油的作用下产生预溶胀，在混合料拌合时，达到理想改性效果的时 间明显降低，可采用干法工艺生产使用。2)本发明中的废旧塑料、裂解蜡和橡胶油参与温拌橡塑合金制备，所得温拌橡 塑合金密度可与基质浙青相近，使用时减少离析，提高稳定性。3)本发明所用原材料，除橡胶油外均为废旧高分子材料，变废为宝且添加量 大，混合料性能良好。4)本发明制备的温拌橡塑合金，改性效果与湿法橡胶浙青相当，相比之下，工 艺简单，设备资金投入低、可连续生产、运输方便、储存稳定，易推广使用。在道路铺 设施工中，具有很好的经济效益社会效益。以下结合具体实施方式
对本发明作进一步说明。
具体实施例方式实施例1
将回收的低密度聚乙烯2kg、60目小车胎回收胶粉7kg、裂解蜡3kg和橡胶油lkg， 依次加入单螺杆挤出机中，经单螺杆挤出机熔融混炼后挤出，熔融段温度180°C，再经模 头温度70°C的水冷模面切粒设备造粒，得到温拌橡塑合金1号。然后将所得温拌橡塑合 金粒子投入到有140°C 150°C热矿料的拌合机中干法拌合15秒，再加入基质浙青拌合20秒，得到温拌橡塑合金改性浙青混合料。实施例2
将回收的高密度聚乙烯2kg、10目小车胎回收胶粉8kg，裂解蜡3kg和橡胶油lkg， 依次加入单螺杆挤出机中，经单螺杆挤出机熔融混炼后挤出，熔融段温度260°C，再经模 头温度120°C的水冷模面切粒设备造粒，得到温拌橡塑合金2号。然后将所得温拌橡塑合 金粒子投入到有150°C 160°C热矿料的拌合机中干法拌合30秒，再加入基质浙青拌合80 秒，得到温拌橡塑合金改性浙青混合料。实施例3
取回收的按任意比例混合的高密度聚乙烯和低密度聚乙烯共lkg、60目小车胎回收 胶粉9kg、裂解蜡3kg和橡胶油lkg，依次加入单螺杆挤出机中，经单螺杆挤出机熔融混 炼后挤出，熔融段温度230°C，再经模头温度100°C的水冷模面切粒设备造粒，得到温拌 橡塑合金3号。然后将所得温拌橡塑合金粒子投入到有140°C 150°C热矿料的拌合机中 干法拌合20秒，再加入基质浙青拌合50秒，得到温拌橡塑合金改性浙青混合料。1)所制备温拌橡塑合金性能比较
温拌橡塑合金经注射成标准力学性能样条进行测试，具体比较指标见下表1。熔融指 数是按照《热塑性塑料熔体流动速率的标准测试方法ASTM D1238》进行测试。表1温拌橡塑合金的流动性能
权利要求
1. 一种温拌浙青混合料用橡塑合金，其特征在于它由聚乙烯塑料、胶粉、裂解蜡 和橡胶油组成，按重量百分比计，聚乙烯塑料用量为5-30%，胶粉用量为70-95%，裂解 蜡和橡胶油用量之和为聚乙烯塑料和胶粉总重量的10-50%，其中，裂解蜡和橡胶油的比 例为3:1;该橡塑合金可直接投放到混合料中温拌得到改性浙青混合料。
2.根据权利要求1所述的一种温拌浙青混合料用橡塑合金，其特征在于所述聚乙 烯塑料为回收的低密度聚乙烯、高密度聚乙烯，及任意比例混合的高、低密度聚乙烯的 混合物。
3.根据权利要求1所述的一种温拌浙青混合料用橡塑合金，其特征在于所述胶粉 为合成胶含量高的回收小车胎，经常规磨粉制备的胶粉，胶粉粒径为10-60目，胶粉技 术指标符合《硫化橡胶粉GB/T19208-2008》。
4.根据权利要求1所述的一种温拌浙青混合料用橡塑合金，其特征在于所述裂解 蜡为交联聚乙烯电缆料在400 480°C下裂解的蜡，熔点为100-110°C，所述橡胶油为橡胶 工业常用的芳烃油。
5.一种权利要求1所述的温拌浙青混合料用橡塑合金的制备方法，其特征在于将 回收塑料、胶粉、裂解蜡和橡胶油按比例依次加入单螺杆挤出机中，经挤出机的高温混 炼熔融后挤出、再经水冷模面切粒设备造粒制得，粒子尺寸小于4_，熔融指数大于 3.0g/10min。
6.根据权利要求5所述的温拌橡塑合金制备方法，其特征在于加工挤出温度为熔 融段温度150-260°C，模头温度70-120°C。
全文摘要
本发明公开了一种温拌沥青混合料用橡塑合金及其制备方法。该温拌橡塑合金由塑料用量为5%-30%，胶粉用量为70%-95%。裂解蜡和橡胶油用量为塑料和胶粉总量的10%-50%的原料组成。其制备方法是将塑料、胶粉、裂解蜡和橡胶油按比例经单螺杆挤出机挤出、水冷模面切粒设备造粒制得。其用途是将橡塑合金投入到沥青混合料拌和设备中与热矿料拌和，再由沥青泵泵送液态基质沥青至拌合锅得到性能优良的温拌橡塑合金改性沥青混合料。该温拌橡塑合金应用于沥青混合料改性，达到湿法橡塑沥青对混合料的改性效果，温拌橡塑合金生产过程简单，能耗低、可连续生产，使用时直接投放、克服了橡胶沥青湿法工艺中耗能高和烟气污染等问题。
文档编号C08L23/06GK102010532SQ20101056241
公开日2011年4月13日 申请日期2010年11月29日 优先权日2010年11月29日
发明者傅轶, 谭颂斌, 郑怀宇 申请人:广东银禧科技股份有限公司