专利名称：一种胶粉改性沥青连接剂及其制备方法
技术领域：
本发明属于改性浙青助剂技术领域，具体来说，涉及一种高分子共聚物胶粉改性浙青连接剂及其制备方法。
背景技术：
废旧轮胎被称为“黑色污染”，其回收和处理技术是世界性难题。如何处置废旧轮胎，长期以来是环境保护的难题。随着汽车工业的发展，越来越多的废旧轮胎形成的“黑色污染”，正在威胁着全人类的生存环境。而将废轮胎生产成胶粉，并与石油浙青按一定比例掺拌制备得到胶粉改性浙青，应用于公路建设是现实可行并得到国家政策鼓励的废轮胎处理方式，具有重要的社会价值、经济价值和战略意义。与普通浙青混合料相比，胶粉改性浙青混合料在路用性能方面有明显的优势，具体表现为:胶粉改性浙青混合料由于粘度较高、油膜较厚而不会析漏和泛油；高温下有较大的弹性和恢复性，能够提 高路面对疲劳裂缝/反射裂缝抵抗能力，提高路面抗车辙永久变形能力，延长道路使用寿命；轮胎橡胶中含有抗氧化剂，能够提高路面抗老化、抗氧化能力；用于碎石封层时碎石的粘结更为牢固。然而，传统的未加入连接剂的干法和湿法两种混合料在实际应用中存在诸多弊端，尤其是胶粉改性浙青在高温下的粘度要比普通浙青高很多，施工和易性较差。胶粉改性浙青混合料在生产、摊铺、碾压过程中的高温要求，限制了胶粉改性浙青混合料在我国公路工程领域的大面积推广应用。即便是已经应用胶粉改性浙青混合料的公路路段，也没有充分发挥出胶粉改性浙青混合料的性能优点。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种温度要求低、安全高效的胶粉改性浙青连接剂及其制备方法。本发明所述的胶粉改性浙青连接剂，是由70-90质量份的去离子水、10-30质量份的苯乙烯、2-30质量份的酰胺类功能性单体、0.75-2的质量份引发剂及0-2质量份的乳化剂通过乳液聚合而成。所述酰胺类功能性单体为丙烯酰胺及其衍生物。所述丙烯酰胺衍生物为N-羟甲基丙烯酰胺、N, N- 二甲基丙烯酰胺。所述引发剂为无机过氧化物或/和有机过氧化物；所述无机过氧化物为过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵中的一种或几种。所述乳化剂为非离子类乳化剂或/和阳离子乳化剂；所述非离子类乳化剂为醇醚羧酸盐、酚醚羧酸盐、或失水梨醇酯聚氧乙烯醚。所述乳化剂为双十二烷基胺聚氧乙烯醚双季铵盐酸盐或/和吐温。本发明所述的胶粉改性浙青连接剂的制备方法，所述方法具体步骤如下:按顺序取去离子水、乳化剂、酰胺类功能性单体、苯乙烯及引发剂并依次投入反应釜中；搅拌均匀，电动搅拌转速60-200r/min，水浴加热65_75°C，连续反应5_7h，得到均匀的聚合物乳液；脱除聚合物乳液中水分及未反应的单体，并烘干至恒重，即得到胶粉改性浙青连接剂。与现有技术相比，本发明所述的胶粉改性浙青连接剂能够降低胶粉改性浙青混合料在生产、摊铺、碾压过程中的高温要求，降低了能耗，减少了浓烟和有毒气体的排放，而且在解决了胶粉改性浙青实际应用中存在的各种问题的同时，显著提高了胶粉改性浙青的路用性能，充分发挥出胶粉改性浙青混合料相比于普通浙青混合料在高温抗车辙、低温抗裂和耐久抗老化性等方面的优势，有助于促进胶粉改性浙青大规模推广应用，促进了废旧轮胎的回收利用，解决传统的堆放、填埋、焚烧废旧轮胎的处理方式带来的严重的环境污染问
题和脱硫再生胎带来的严重工艺污染和高能耗问题，具有广阔的经济前景和显著的社会效.、/■
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具体实施例方式下面结合具体的实施例对本发明所述的制备方法做进一步说明，但是本发明的保护范围并不限于此。实施例1连接剂按质量份配比:去离子水80份、苯乙烯14.8份、丙烯酰胺单体3.7份、过硫酸钾 0.75 份、AEClONa0.75 份。制备方法:按顺序取去离子水、AEClONa、丙烯酰胺单体、苯乙烯及过硫酸钾并依次投入反应釜中；搅拌均匀，电动搅拌转速120r/min，水浴加热70°C，连续反应7h，得到均匀的聚合物乳液；脱除共聚物乳液中水分及未反应的单体，并烘干至恒重，即得到胶粉改性浙青连接剂。 实施例2连接剂按质量份配比:去离子水80份、苯乙烯14.5份、N-羟甲基丙烯酰胺单体
4.0份、过硫酸钠0.75份、AEClONa0.75份。制备方法:按顺序取去离子水、AEClONa、N-羟甲基丙烯酰胺单体、苯乙烯及过硫酸钠并依次投入反应釜中；搅拌均匀，电动搅拌转速80r/min，水浴加热65°C，连续反应5h，得到均匀的聚合物乳液；脱除共聚物乳液中水分及未反应的单体，并烘干至恒重，即得到胶粉改性浙青连接剂。实施例3连接剂按质量份配比:去离子水78份、苯乙烯13份、N-羟甲基丙烯酰胺单体7份、过硫酸钠I份。制备方法:按顺序取去离子水、N-羟甲基丙烯酰胺单体、苯乙烯及过硫酸钠并依次投入反应釜中；搅拌均匀，电动搅拌转速180r/min，水浴加热70°C，连续反应7h，得到均匀的聚合物乳液；脱除共聚物乳液中水分及未反应的单体，并烘干至恒重，即得到胶粉改性浙青连接剂。实施例4 连接剂按质量份配比:去离子水78份、苯乙烯13份、N，N-二甲基丙烯酰胺单体7份、过硫酸钾I份、双十二烷基胺聚氧乙烯醚双季铵盐酸盐0.75份、0.25份的吐温80。制备方法:按顺序取去离子水、双十二烷基胺聚氧乙烯醚双季铵盐酸盐、吐温80、N，N-二甲基丙烯酰胺单体、苯乙烯及过硫酸钾并依次投入反应釜中；搅拌均匀，电动搅拌转速120r/min，水浴加热75°C，连续反应7h，得到均匀的聚合物乳液；脱除共聚物乳液中水分及未反应的单体，并烘干至恒重，即得到胶粉改性浙青连接剂。为验证本发明所述连接剂的性能，取壳牌AH_90#浙青80质量份，80目橡胶粉15质量份，分别加入空白及实施例1-4得到的连接剂共5份样品，分别拌和加工，其中加工反应温度为160°C，拌和工艺为机械简单搅拌，发育时间为30min，搅拌速度为300rpm，得到未掺配连接剂的普通胶粉改性浙青及四种掺配连接剂的胶粉改性浙青。取上述胶粉改性浙青，按如下标准测试:《公路工程废胎胶粉橡胶浙青》(JT/T798-2011)，测试结果如下:
权利要求
1.一种胶粉改性浙青连接剂，其特征在于，该连接剂是由70-90质量份的去离子水、10-30质量份的苯乙烯、2-30质量份的酰胺类功能性单体、0.75-2的质量份引发剂及0-2质量份的乳化剂通过乳液聚合而成。
2.根据权利要求1所述的胶粉改性浙青连接剂，其特征在于，所述酰胺类功能性单体为丙烯酰胺及其衍生物。
3.根据权利要求2所述的胶粉改性浙青连接剂，其特征在于，所述丙烯酰胺衍生物为N-羟甲基丙烯酰胺、N, N- 二甲基丙烯酰胺。
4.根据权利要求1所述的胶粉改性浙青连接剂，其特征在于，所述引发剂为无机过氧化物或/和有机过氧化物。
5.根据权利要求4所述的胶粉改性浙青连接剂，其特征在于，所述无机过氧化物为过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的胶粉改性浙青连接剂，其特征在于，所述乳化剂为非离子类乳化剂或/和阳离子乳化剂。
7.根据权利要求6所述的胶粉改性浙青连接剂，其特征在于，所述非离子类乳化剂为醇醚羧酸盐、酚醚羧酸盐、或失水梨醇酯聚氧乙烯醚。
8.根据权利要求6所述的胶粉改性浙青连接剂，其特征在于，所述乳化剂为双十二烷基胺聚氧乙烯醚双季铵盐酸盐或/和吐温。
9.根据权利要求1-8所述的胶粉改性浙青连接剂的制备方法，其特征在于，所述方法具体步骤如下:按顺序取去离子水、乳化剂、酰胺类功能性单体、苯乙烯及引发剂并依次投入反应釜中；搅拌均匀，电动搅拌转速60-200r/min，水浴加热65_75°C，连续反应5_7h，得到均匀的聚合物乳液；脱·除聚合物乳液中水分及未反应的单体，并烘干至恒重，即得到胶粉改性浙青连接剂。
全文摘要
本发明属于改性沥青助剂技术领域，具体涉及一种胶粉改性沥青连接剂及其制备方法。本发明所述连接剂是由70-90质量份去离子水、10-30质量份苯乙烯、2-30质量份酰胺类功能性单体、0.75-2质量份引发剂及0-2质量份乳化剂通过乳液聚合而成。具体制法为按顺序取去离子水、乳化剂、酰胺类功能性单体、苯乙烯及引发剂并依次投入反应釜中；搅拌均匀，水浴加热反应5-7h，得到均匀的聚合物乳液；脱除聚合物乳液中水分及未反应的单体，烘干，即得到胶粉改性沥青连接剂。与现有技术相比，本发明制备的连接剂能够降低胶粉改性沥青混合料在生产、摊铺、碾压过程中的高温要求，减少污染，显著提高胶粉改性沥青的高温抗车辙、低温抗裂和耐久抗老化性等性能。
文档编号C08F220/58GK103232709SQ20131015408
公开日2013年8月7日 申请日期2013年4月27日 优先权日2013年4月27日
发明者赵队家, 周亚军, 杜素军, 郑美军, 杨喜英, 舒兴旺, 邓锐, 王志强 申请人:山西省交通科学研究院