一种用有机蒙脱土-氢氧化铝阻燃改性制备楼顶隔热防水垫沥青涂层的方法与流程

文档序号:16245672发布日期:2018-12-11 23:33阅读:369来源:国知局

本发明属于楼顶隔热防水垫沥青涂层领域,具体涉及一种用有机蒙脱土-氢氧化铝阻燃改性制备楼顶隔热防水垫沥青涂层的方法。

背景技术

汽车产业的快速发展带来的是废旧轮胎报废量的剧增,如何解决废旧轮胎带

来的黑色污染,进行资源回收再利用,对于开展循环经济和生态化工业具有十分

重要的意义。废旧轮胎是一项庞大的可再生资源,世界各国对它的资源化处理也

越来越重视。

废旧轮胎属于高聚物,其降解非常困难,对环境的污染很大。如何合理的处理和利用这些废旧轮胎,已经成为亟需解决的问题。将废旧轮胎进行加工生产出废旧橡胶粉,用于道路沥青改性已经成为处理废旧轮胎的主要途径之一。废胶粉作为沥青改性剂,可改善沥青的物理性能和老化性能,以及防滑和减噪性能,降低沥青的温度敏感性。废胶粉对沥青的改善幅度较小,在沥青体系中容易产生离析现象,导致沥青的储存稳定性不好,一定程度上制约了其在道路领域上的应用。

低温等离子体改性是近年来发展比较快的一种新型材料表面改性技术。经过

低温等离子体改性的材料不会改变其本体性能,只是改变了其表面性能。在辉光

放电条件下进行低温等离子体活化处理,使气体部分或者全部离子化,包括电子、

离子、光子和自由基等高能活性分子存在。而且根据选择工作气氛的不同,还可

以对材料表面的物理化学结构进行目的性的改性。



技术实现要素:

本发明的目的是针对现有的问题,提供了一种用有机蒙脱土-氢氧化铝阻燃改性制备楼顶隔热防水垫沥青涂层的方法,依照该方法制作的改性沥青涂层具有优异的隔热防水性能、阻燃性能和耐老化性能。

本发明是通过以下技术方案实现的:

一种用有机蒙脱土-氢氧化铝阻燃改性制备楼顶隔热防水垫沥青涂层的方法,其特征在于,包括如下步骤:

(1)微波辐照-低温等离子体活化改性废旧轮胎橡胶粉:

将14-18份废旧轮胎橡胶粉和增塑剂混合搅拌均匀,放置溶胀后,再放入微波炉中辐照2-3min,均匀铺开在低温等离子体筛网上,水平置于低温等离子体的腔体中,开启电源、抽真空泵,待压强降到40pa时,放电3-4min产生低温等离子辉光,制得活化改性废旧轮胎橡胶粉;

(2)弹性体-橡胶复合改性沥青的制备:

将72-92份基质沥青加热至170-180℃,加入(1)中所得活化改性废旧轮胎橡胶粉,人工搅拌均匀,升温至180-200℃,高速剪切30-35min后,再加入1.75-2.25份弹性体改性剂,人工搅拌均匀,剪切30-35min后,用搅拌发育器进行25-30min的简单搅拌,制得弹性体-橡胶复合改性沥青;

(3)有机蒙脱土-氢氧化铝阻燃改性沥青涂层的制备:

将(2)中所得弹性体-橡胶复合改性沥青置于烘箱中加热至140-150℃,缓慢加入0.9-1.1份有机蒙脱土和2.6-3.4份氢氧化铝混合均匀,高速搅拌1-2h后,开启剪切乳化搅拌机剪切1-2h,排出气泡,制得有机蒙脱土-氢氧化铝阻燃改性沥青涂层。

进一步的,步骤(1)中废旧轮胎橡胶粉粒径为20目,微波辐照功率为500-600w。

进一步的,步骤(2)中高速剪切机转速为4000rpm,弹性体改性剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯。

进一步的,步骤(3)中高速搅拌器转速为3000rpm,剪切乳化搅拌机速率为5000rpm。

本发明相比现有技术具有以下优点:

(1)将废旧轮胎橡胶粉用增塑剂溶胀后,胶粉的形貌变的很蓬松且呈絮状结构,有利于沥青中轻质油份渗透进去,改性效果好;将溶胀后的橡胶粉用微波辐照后,胶粉的形貌呈层状结构,这使得胶粉和沥青之间的接触面积增大,有助于其在沥青中充分发挥作用;再通过低温等离子体对废旧轮胎橡胶粉进行活化处理,经过低温等离子体活化的胶粉官能团种类没有发生明显的变化,但是特定的官能团含量有一定的变化,而且经过活化的胶粉表面刻蚀效果非常明显,胶粉的表面变的粗糙,低温等离子体活化技术可以促进胶粉与沥青的物理共混,为提高改性沥青的性能提供了理论基础;

改性沥青的针入度、软化点、延度和粘度都有很大改善,改性沥青的高温性能、低温性能、温度敏感性及温度稳定性都得到很大改善,改性沥青热稳定性增强,其低温抗裂性能、抗老化性能良好。

(2)有机蒙脱土-废胶粉复合改性沥青可形成剥离型结构,有机蒙脱土的加入均可使得废胶粉改性沥青软化点升高、针入度降低以及低温延度稍有减小,较好的改善废胶粉改性沥青的热氧老化性能,有机蒙脱土较好的改善废胶粉改性沥青的高温储存稳定性,有机蒙脱土的掺加可使得废胶粉在沥青中分散更为均匀,胶粉颗粒的平均粒径更细小,有机蒙脱土对废胶粉改性沥青的紫外老化性能具有较好的改善作用;

有机蒙脱土与氢氧化铝复合使用后,可有效地提高沥青涂层的阻燃效果且掺量低,其loi值可达到27.1,其协效效率se达6.3%,达到难燃级别,属于自熄材料。

具体实施方式

实施例1

一种用有机蒙脱土-氢氧化铝阻燃改性制备楼顶隔热防水垫沥青涂层的方法,其特征在于,包括如下步骤:

(1)微波辐照-低温等离子体活化改性废旧轮胎橡胶粉:

将14份废旧轮胎橡胶粉和增塑剂混合搅拌均匀,放置溶胀后,再放入微波炉中辐照2min,均匀铺开在低温等离子体筛网上,水平置于低温等离子体的腔体中,开启电源、抽真空泵,待压强降到40pa时,放电3min产生低温等离子辉光,制得活化改性废旧轮胎橡胶粉;

(2)弹性体-橡胶复合改性沥青的制备:

将72份基质沥青加热至170-180℃,加入(1)中所得活化改性废旧轮胎橡胶粉,人工搅拌均匀,升温至180-200℃,高速剪切30min后,再加入1.75份弹性体改性剂,人工搅拌均匀,剪切30min后,用搅拌发育器进行25min的简单搅拌,制得弹性体-橡胶复合改性沥青;

(3)有机蒙脱土-氢氧化铝阻燃改性沥青涂层的制备:

将(2)中所得弹性体-橡胶复合改性沥青置于烘箱中加热至140-150℃,缓慢加入0.9份有机蒙脱土和2.6份氢氧化铝混合均匀,高速搅拌1h后,开启剪切乳化搅拌机剪切1h,排出气泡,制得有机蒙脱土-氢氧化铝阻燃改性沥青涂层。

进一步的,步骤(1)中废旧轮胎橡胶粉粒径为20目,微波辐照功率为500w。

进一步的,步骤(2)中高速剪切机转速为4000rpm,弹性体改性剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯。

进一步的,步骤(3)中高速搅拌器转速为3000rpm,剪切乳化搅拌机速率为5000rpm。

实施例2

一种用有机蒙脱土-氢氧化铝阻燃改性制备楼顶隔热防水垫沥青涂层的方法,其特征在于,包括如下步骤:

(1)微波辐照-低温等离子体活化改性废旧轮胎橡胶粉:

将18份废旧轮胎橡胶粉和增塑剂混合搅拌均匀,放置溶胀后,再放入微波炉中辐照3min,均匀铺开在低温等离子体筛网上,水平置于低温等离子体的腔体中,开启电源、抽真空泵,待压强降到40pa时,放电4min产生低温等离子辉光,制得活化改性废旧轮胎橡胶粉;

(2)弹性体-橡胶复合改性沥青的制备:

将92份基质沥青加热至170-180℃,加入(1)中所得活化改性废旧轮胎橡胶粉,人工搅拌均匀,升温至180-200℃,高速剪切35min后,再加入2.25份弹性体改性剂,人工搅拌均匀,剪切35min后,用搅拌发育器进行30min的简单搅拌,制得弹性体-橡胶复合改性沥青;

(3)有机蒙脱土-氢氧化铝阻燃改性沥青涂层的制备:

将(2)中所得弹性体-橡胶复合改性沥青置于烘箱中加热至140-150℃,缓慢加入1.1份有机蒙脱土和3.4份氢氧化铝混合均匀,高速搅拌2h后,开启剪切乳化搅拌机剪切2h,排出气泡,制得有机蒙脱土-氢氧化铝阻燃改性沥青涂层。

进一步的,步骤(1)中废旧轮胎橡胶粉粒径为20目,微波辐照功率为600w。

进一步的,步骤(2)中高速剪切机转速为4000rpm,弹性体改性剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯。

进一步的,步骤(3)中高速搅拌器转速为3000rpm,剪切乳化搅拌机速率为5000rpm。

按照本发明方法制作的改性沥青涂层具有优异的隔热防水性能、阻燃性能、和耐老化性能,其loi值可达到27.1,其协效效率se达6.3%,达到难燃级别,属于自熄材料;

活化胶粉改性沥青相对基质沥青降低42%,未活化胶粉改性沥青较基质沥青只降低了12%,表明活化胶粉改性沥青高温性能较好;

活化胶粉改性沥青较未活化提高11%,低温抗破裂能力增加,低温稳定度增强。

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