本发明公开了一种乳液型橡胶沥青的制备方法，属于建筑材料
技术领域：
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背景技术：
橡胶沥青是先将废旧轮胎原质加工成为橡胶粉粒，再按一定的粗细级配比例进行组合，同时添加多种高聚合物改性剂，并在充分拌合的高温条件下（180℃以上），与基质沥青充分熔胀反应后形成的改性沥青胶结材料。橡胶沥青在高温下具有较大的弹性和弹性恢复能力，可以改善路面抗变形能力和抗疲劳开裂的性能；具有较好的高低温性能，降低了沥青对温度的敏感性；同时，橡胶沥青具有粘度高、抗老化、抗氧化能力强等特点；开级配或间断级配橡胶沥青路面防滑功能高、减少雨天行车溅水、改善视野、降低噪音，大大提高路面行车安全和舒适性；橡胶沥青的应用不仅有利于环境保护，节约自然资源，还有利于改善人类的生存环境。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。目前，将废旧轮胎作为资源回收再利用的途径有：原型改制、热能利用、轮胎翻新、生产再生胶和用于土木工程建设等。其中，将废旧橡胶粉用于沥青路面的建设之中已成为研究和应用的重点，这也是大量处理废旧轮胎的较佳选择。一些国家对此开展了系统的研究工作，并已成功应用于实际工程。我们对此研究起步较晚，但也有一些应用的工程实例。废橡胶粉应用于沥青路面的技术主要分为湿法和干法两大类。湿法是指废旧橡胶粉先行与沥青拌和，制成一种称为橡胶沥青的改性沥青胶结料，然后再与石料拌和；干法是指将废旧橡胶粉作为一部分细集料先与石料干拌，然后喷入沥青拌制成废橡胶粉（或颗粒）改性沥青混合料。尽管干法工艺在橡胶颗粒尺寸、橡胶用量和拌制设备上具有明显优势，但绝大多数研究集中在湿法工艺上，其主要原因在于采用干法工艺铺筑的试验路性能不稳定，而湿法工艺则获得了较为满意的性能。目前传统的乳液橡胶沥青还存在力学性能和稳定性不佳的问题，因此还需对其进行研究。技术实现要素：本发明主要解决的技术问题是：针对传统乳液橡胶沥青力学性能和稳定性不佳的问题，提供了一种乳液型橡胶沥青的制备方法。为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：（1）按重量份数计，依次取40～60份沥青，30～40份废旧轮胎橡胶粉，将沥青加热融化，接着加入废旧橡胶粉混合，降温，得混合浆料，保温备用；（2）按重量份数计，将8～10份阳离子表面活性剂，8～10份非离子表面活性剂，40～60份水，加热搅拌混合，接着滴加氯化铵溶液调节ph至4.8～5.1，搅拌混合，得乳化液；（3）按重量份数计，将50～60份混合浆料，30～40份乳化液，10～30份焦油，8～10份改性填料，3～5份磷脂恒温搅拌混合，即得乳液型橡胶沥青。步骤（1）所述废旧轮胎橡胶粉粒径为40～50目。步骤（2）所述阳离子表面活性剂为十六烷基三甲基季铵溴化物或十八烷基二甲基苄基季铵氯化物中的任意一种。步骤（2）所述非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚，月桂醇聚氧乙烯醚，烷基酚聚氧乙烯醚或羟乙基纤维素中的任意一种。步骤（3）所述焦油为低温煤焦油或中温煤焦油中的任意一种。步骤（3）所述改性填料的制备过程为：将硅藻土球磨，过80目的筛，得硅藻粉，将硅藻粉与盐酸按质量比1：10～1：20搅拌混合，过滤，洗涤，干燥，预处理硅藻粉，将玻璃纤维球磨，过100目的筛，得玻璃纤维粉，将预处理硅藻粉与多巴胺溶液按质量比1：10～1：20浸泡，加入预处理硅藻粉质量0.1～0.2倍的碳酸氢钠和预处理硅藻粉质量0.1～0.2倍的玻璃纤维粉，随后通入氧气，搅拌混合，干燥，粉碎，过60目的筛，即得改性填料。步骤（3）所述磷脂为花生磷脂，大豆磷脂或牛奶磷脂中的任意一种。本发明的有益效果是：本发明通过添加改性填料，在制备过程中，首先，硅藻粉经过盐酸浸泡，使得硅藻粉内的空间得以拓宽，接着，预处理硅藻粉经过多巴胺溶液浸泡，使得预处理硅藻粉内部的吸附性能得到提升，有利于后期对碳酸氢钠和玻璃纤维粉的吸附，接着通过通入氧气，使得多巴胺氧化自聚形成三维网络，将碳酸氢钠和玻璃纤维份固定在体系中，在使用过程中，改性填料中的碳酸氢钠受热，生成碳酸钠和二氧化碳，一方面，生成的气体使得改性填料膨胀，膨胀应力对玻璃纤维产生向外的挤压力，使得体系中的玻璃纤维突出，使得改性填料表面粗糙度得到提升，改性填料间发生机械咬合，从而使得体系的力学性能得到提升，另一方面，由于改性填料中气体的存在，改性填料颗粒密度减小，使得乳液体系中的改性填料不易下沉，从而保证了乳液的稳定性。具体实施方式将硅藻土置于球磨机中球磨，过80目的筛，得硅藻粉，将硅藻粉与质量分数为20～30%的盐酸按质量比1：10～1：20置于烧杯中，于转速为300～500r/min条件下，搅拌混合30～50min，得混合浆液，接着将混合浆液过滤，得滤渣，接着将滤渣用质量分数为20～30%的氨水洗涤至洗涤液为中性，再将洗涤后的滤渣置于烘箱中，于温度为105～110℃条件下，干燥至恒重，预处理硅藻粉，将玻璃纤维置于球磨机中球磨，过100目的筛，得玻璃纤维粉，将预处理硅藻粉与质量浓度为2.6mg/ml的多巴胺溶液按质量比1：10～1：20置于三口烧瓶中浸泡1～2h，随后向三口烧瓶中加入预处理硅藻粉质量0.1～0.2倍的碳酸氢钠和预处理硅藻粉质量0.1～0.2倍的玻璃纤维粉，并以60～80ml/min的速率向单口烧瓶中通入氧气，于转速为600～800r/min条件下，搅拌混合40～60min，得混合浆料，接着将混合浆料置于冷冻干燥箱中干燥，得干燥料，接着将干燥料置于粉碎机中粉碎，过60目的筛，即得改性填料；按重量份数计，依次取40～60份沥青，30～40份废旧轮胎橡胶粉，将沥青置于高速剪切机中，于温度为180～185℃条件下，将沥青融化融化，接着向高速剪切机加入废旧橡胶粉，于转速为1000～1200r/min条件下，高速剪切混合40～60min后，降温至120～130℃，得混合浆料，接着，于温度为120～130℃条件下，保温备用；按重量份数计，将8～10份阳离子表面活性剂，8～10份非离子表面活性剂，40～60份水置于混料机中，于温度为50～55℃，转速为600～800r.min条件下，加热搅拌混合40～60min，接着向混料机中滴加质量分数为1～3%的氯化铵溶液调节ph至4.8～5.1，于转速为600～800r/min条件下，搅拌混合40～60min，得乳化液；按重量份数计，将50～60份混合浆料，30～40份乳化液，10～30份焦油，8～10份改性填料，3～5份磷脂置于剪切仪中，于温度为60℃，转速为400～600r/min条件下，搅拌混合30～50min，即得乳液型橡胶沥青。所述废旧轮胎橡胶粉粒径为40～50目。所述阳离子表面活性剂为十六烷基三甲基季铵溴化物或十八烷基二甲基苄基季铵氯化物中的任意一种。所述非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚，月桂醇聚氧乙烯醚，烷基酚聚氧乙烯醚或羟乙基纤维素中的任意一种。所述焦油为低温煤焦油或中温煤焦油中的任意一种。所述磷脂为花生磷脂，大豆磷脂或牛奶磷脂中的任意一种。实例1将硅藻土置于球磨机中球磨，过80目的筛，得硅藻粉，将硅藻粉与质量分数为30%的盐酸按质量比1：20置于烧杯中，于转速为500r/min条件下，搅拌混合50min，得混合浆液，接着将混合浆液过滤，得滤渣，接着将滤渣用质量分数为30%的氨水洗涤至洗涤液为中性，再将洗涤后的滤渣置于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，预处理硅藻粉，将玻璃纤维置于球磨机中球磨，过100目的筛，得玻璃纤维粉，将预处理硅藻粉与质量浓度为2.6mg/ml的多巴胺溶液按质量比1：20置于三口烧瓶中浸泡2h，随后向三口烧瓶中加入预处理硅藻粉质量0.2倍的碳酸氢钠和预处理硅藻粉质量0.2倍的玻璃纤维粉，并以80ml/min的速率向单口烧瓶中通入氧气，于转速为800r/min条件下，搅拌混合60min，得混合浆料，接着将混合浆料置于冷冻干燥箱中干燥，得干燥料，接着将干燥料置于粉碎机中粉碎，过60目的筛，即得改性填料；按重量份数计，依次取60份沥青，40份废旧轮胎橡胶粉，将沥青置于高速剪切机中，于温度为185℃条件下，将沥青融化融化，接着向高速剪切机加入废旧橡胶粉，于转速为1200r/min条件下，高速剪切混合60min后，降温至130℃，得混合浆料，接着，于温度为130℃条件下，保温备用；按重量份数计，将10份阳离子表面活性剂，10份非离子表面活性剂，60份水置于混料机中，于温度为55℃，转速为800r.min条件下，加热搅拌混合60min，接着向混料机中滴加质量分数为3%的氯化铵溶液调节ph至5.1，于转速为800r/min条件下，搅拌混合60min，得乳化液；按重量份数计，将60份混合浆料，40份乳化液，30份焦油，10份改性填料，5份磷脂置于剪切仪中，于温度为60℃，转速为600r/min条件下，搅拌混合50min，即得乳液型橡胶沥青。所述废旧轮胎橡胶粉粒径为50目。所述阳离子表面活性剂为十六烷基三甲基季铵溴化物。所述非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。所述焦油为低温煤焦油。所述磷脂为花生磷脂。实例2将硅藻土置于球磨机中球磨，过80目的筛，得硅藻粉，将硅藻粉与质量分数为30%的盐酸按质量比1：20置于烧杯中，于转速为500r/min条件下，搅拌混合50min，得混合浆液，接着将混合浆液过滤，得滤渣，接着将滤渣用质量分数为30%的氨水洗涤至洗涤液为中性，再将洗涤后的滤渣置于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，预处理硅藻粉，将玻璃纤维置于球磨机中球磨，过100目的筛，得玻璃纤维粉，将预处理硅藻粉与质量浓度为2.6mg/ml的多巴胺溶液按质量比1：20置于三口烧瓶中浸泡2h，随后向三口烧瓶中加入预处理硅藻粉质量0.2倍的碳酸氢钠和预处理硅藻粉质量0.2倍的玻璃纤维粉，并以80ml/min的速率向单口烧瓶中通入氧气，于转速为800r/min条件下，搅拌混合60min，得混合浆料，接着将混合浆料置于冷冻干燥箱中干燥，得干燥料，接着将干燥料置于粉碎机中粉碎，过60目的筛，即得改性填料；按重量份数计，依次取60份沥青，40份废旧轮胎橡胶粉，将沥青置于高速剪切机中，于温度为185℃条件下，将沥青融化融化，接着向高速剪切机加入废旧橡胶粉，于转速为1200r/min条件下，高速剪切混合60min后，降温至130℃，得混合浆料，接着，于温度为130℃条件下，保温备用；按重量份数计，将10份阳离子表面活性剂，10份非离子表面活性剂，60份水置于混料机中，于温度为55℃，转速为800r.min条件下，加热搅拌混合60min，接着向混料机中滴加质量分数为3%的氯化铵溶液调节ph至5.1，于转速为800r/min条件下，搅拌混合60min，得乳化液；按重量份数计，将60份混合浆料，40份乳化液，10份改性填料，5份磷脂置于剪切仪中，于温度为60℃，转速为600r/min条件下，搅拌混合50min，即得乳液型橡胶沥青。所述废旧轮胎橡胶粉粒径为50目。所述阳离子表面活性剂为十六烷基三甲基季铵溴化物。所述非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。所述磷脂为花生磷脂。实例3按重量份数计，依次取60份沥青，40份废旧轮胎橡胶粉，将沥青置于高速剪切机中，于温度为185℃条件下，将沥青融化融化，接着向高速剪切机加入废旧橡胶粉，于转速为1200r/min条件下，高速剪切混合60min后，降温至130℃，得混合浆料，接着，于温度为130℃条件下，保温备用；按重量份数计，将10份阳离子表面活性剂，10份非离子表面活性剂，60份水置于混料机中，于温度为55℃，转速为800r.min条件下，加热搅拌混合60min，接着向混料机中滴加质量分数为3%的氯化铵溶液调节ph至5.1，于转速为800r/min条件下，搅拌混合60min，得乳化液；按重量份数计，将60份混合浆料，40份乳化液，30份焦油，5份磷脂置于剪切仪中，于温度为60℃，转速为600r/min条件下，搅拌混合50min，即得乳液型橡胶沥青。所述废旧轮胎橡胶粉粒径为50目。所述阳离子表面活性剂为十六烷基三甲基季铵溴化物。所述非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。所述焦油为低温煤焦油。所述磷脂为花生磷脂。实例4将硅藻土置于球磨机中球磨，过80目的筛，得硅藻粉，将硅藻粉与质量分数为30%的盐酸按质量比1：20置于烧杯中，于转速为500r/min条件下，搅拌混合50min，得混合浆液，接着将混合浆液过滤，得滤渣，接着将滤渣用质量分数为30%的氨水洗涤至洗涤液为中性，再将洗涤后的滤渣置于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，预处理硅藻粉，将玻璃纤维置于球磨机中球磨，过100目的筛，得玻璃纤维粉，将预处理硅藻粉与质量浓度为2.6mg/ml的多巴胺溶液按质量比1：20置于三口烧瓶中浸泡2h，随后向三口烧瓶中加入预处理硅藻粉质量0.2倍的碳酸氢钠和预处理硅藻粉质量0.2倍的玻璃纤维粉，并以80ml/min的速率向单口烧瓶中通入氧气，于转速为800r/min条件下，搅拌混合60min，得混合浆料，接着将混合浆料置于冷冻干燥箱中干燥，得干燥料，接着将干燥料置于粉碎机中粉碎，过60目的筛，即得改性填料；按重量份数计，依次取60份沥青，40份废旧轮胎橡胶粉，将沥青置于高速剪切机中，于温度为185℃条件下，将沥青融化融化，接着向高速剪切机加入废旧橡胶粉，于转速为1200r/min条件下，高速剪切混合60min后，降温至130℃，得混合浆料，接着，于温度为130℃条件下，保温备用；按重量份数计，将10份阳离子表面活性剂，10份非离子表面活性剂，60份水置于混料机中，于温度为55℃，转速为800r.min条件下，加热搅拌混合60min，接着向混料机中滴加质量分数为3%的氯化铵溶液调节ph至5.1，于转速为800r/min条件下，搅拌混合60min，得乳化液；按重量份数计，将60份混合浆料，40份乳化液，30份焦油，10份改性填料置于剪切仪中，于温度为60℃，转速为600r/min条件下，搅拌混合50min，即得乳液型橡胶沥青。所述废旧轮胎橡胶粉粒径为50目。所述阳离子表面活性剂为十六烷基三甲基季铵溴化物。所述非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。所述焦油为低温煤焦油。对比例：济南某化工有限公司生产的橡胶沥青。将实例1至4所得橡胶沥青和对比例产品进行性能检测，具体检测方法如下：按照jc/t2317检测其拉伸性能，按照sh/t0099.5检测储存稳定性，具体检测结果如表1所示：表1：性能检测表检测内容实例1实例2实例3实例4对比例拉伸强度/mpa1.130.960.930.880.76断裂伸长率/%11009009309107805d储存稳定性/%5.411.310.811.116.9由表1检测结果可知，本发明所得乳液型橡胶沥青具有优异的稳定性和力学性能。当前第1页12