一種微波催化活化膠粉組合物及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于廢橡膠的的循環再生利用領域，涉及一種微波催化活化膠粉組合物及 其制備方法。
【背景技術】
[0002] 近年來，國內道路交通的發展對瀝青路面的使用性能提出了越來越高的要求。然 而由于普通瀝青混凝土不能很好的解決高溫穩定性和低溫抗裂性之間的矛盾，我國瀝青路 面出現了較多的車轍和開裂早期破壞現象，嚴重影響了公路的使用效率。聚合物改性瀝青 因其優異的高低溫性能，是公認的優良路面材料，通過添加聚合物來改善基質瀝青的性能 已被業內廣泛認可，但是苯乙烯丁二烯嵌段共聚物(SBS)價格昂貴造成較高的改性瀝青材 料成本，因此，人們一直在尋找一種更經濟、性能更優異的瀝青改性劑，用以替代SBS。
[0003] 隨著廢輪胎綜合利用產業的推動及路面結構研究的深入，膠粉改性瀝青作為一種 新型道路鋪面材料，能顯著改善瀝青混凝土的高溫穩定性和低溫開裂性能，被越來越多的 應用到公路工程建設中。但是我們所用的廢橡膠粉大多為硫化膠粉，聚合物分子間已通過 硫等一些原子進行交聯，在改性瀝青中膠粉是以微小顆粒分散在基質瀝青之中，表面通過 吸收瀝青中的油分溶脹而與瀝青相結合，形成的改性瀝青屬于非均相體系，在高溫儲存時， 膠粉在瀝青中很容易發生離析，存儲穩定性差，不易長時間存儲及長距離運輸。
[0004] 專利CN101817946A公開了一種活化廢橡膠粉、其制備方法以及改性瀝青及其制 備方法，將廢橡膠粉、軟化劑和/或橡膠活化劑經過混煉機進行混煉而成。雖然此方法也能 對膠粉實現活化的過程，但是活化效率低、能耗大造成生產成本增加。
[0005] 專利CN102443207A公開了一種活化橡膠顆粒及其制備方法及應用，將橡膠粉、 C9石油樹脂、活化劑、馬來酸酐通過雙螺桿擠出進行共混改性，其中C9石油樹脂沒有化學活 性并且粘接性能較差，脆性大，耐老化性不佳，而且其極性較大，與非極性的瀝青相容性較 差，所以用此方法制備的活化膠粉對瀝青進行改性會造成改性瀝青的低溫易開裂及儲存穩 定性差的現象。
[0006] CN103396669A公開了一種微波脫硫裂解廢舊輪胎橡膠復合改性瀝青及其制備 方法，該方法將廢輪胎膠粉與再生劑經過微波進行處理，然后再將處理過的膠粉與瀝青、聚 乙烯蠟進行共混改性，此膠粉雖然經過微波處理，但是沒有將膠粉進行預處理使其表面產 生活性，所以在經過微波處理時無法達到催化活化效果，只是單純的將膠粉進行干燥加熱 而已，制備改性瀝青時加入聚乙稀錯雖然能降低橡膠瀝青的粘度，但是會極大的影響瀝青 的低溫性能，導致瀝青路面在低溫時開裂。
[0007] CN104559242A公開了一種廢膠粉改性瀝青組合物及其制備方法，該方法將膠粉 與油酸鉀、十二烷基苯磺酸鈉、氫氧化鈉水溶液混合剪切60分鐘，然后再在60°C烘箱中烘兩 個小時左右知道烘干制得活化膠粉，然后再將活化膠粉與瀝青、芳烴油、聚乙烯等混合制備 改性瀝青，選用此方法制備的活化膠粉工藝過程復雜在生產過程中難以實現，并且此方法 活化效果較差，膠粉的摻入量較低只能達到6%-20%。
【發明內容】
[0008]本發明的目的在于克服現有技術的不足，提出一種微波催化活化膠粉組合物及其 制備方法，既能解決廢橡膠粉綜合利用的難題，也能解決膠粉改性瀝青的儲存穩定性差、膠 粉摻量低的問題。
[0009]為實現本發明的目的所采用的技術方案是:一種微波催化活化膠粉組合物，按照 重量份數計，包括以下組分:廢橡膠粉1〇〇份、軟化劑5-15份、活化劑0.3-2份。
[0010]所述廢橡膠粉是的粒徑為20-40目，廢橡膠粉的來源為子午輪胎、轎車胎、膠管、運 輸帶、膠鞋、膠板中的一種或幾種。
[0011] 所述的軟化劑為煤焦油、松焦油、妥爾油、芳烴油、松香中的一種或幾種的混合物。
[0012] 所述的活化劑是硫酚、硫酚鋅鹽、芳烴二硫化物、多烷基苯酚硫化物中的一種或幾 種的混合物。
[0013] -種微波催化活化膠粉組合物的制備方法，包括以下步驟：
[0014] (1)按照重量份數計，將廢橡膠粉100份、軟化劑5-15份、活化劑0.3-2份混合加入 到高速攪拌混合機進行預混制得膠粉混合料；
[0015] (2)將膠粉混合料通過傳送帶進入微波活化處理器，經過催化活化制得微波催化 活化膠粉。
[0016] 所述廢橡膠粉是的粒徑為20-40目，廢橡膠粉的來源為子午輪胎、轎車胎、膠管、運 輸帶、膠鞋、膠板中的一種或幾種。
[0017] 所述的軟化劑為煤焦油、松焦油、妥爾油、芳烴油、松香中的一種或幾種的混合物。
[0018] 所述的活化劑是硫酚、硫酚鋅鹽、芳烴二硫化物、多烷基苯酚硫化物中的一種或幾 種的混合物。
[0019]所述高速攪拌混合機的轉速為1000-1450轉/分：，攪拌預混時間為2-15分鐘，高速 攪拌會使膠粉溫度升高，控制膠粉的溫度在50_60°C。
[0020] 所述微波活化處理器的微波輻射功率為400W-800W，輻射時間為1.5-5min。
[0021] 本發明的有益效果：
[0022] 1、本發明利用微波的輻射作用，有選擇性的充分破壞廢輪胎膠粉的S-S、C_S交聯 鍵使立體交聯網斷裂，部分成為更小的交聯碎片，部分成為鏈狀或者帶支鏈的分子鏈，但是 最大程度保護主鏈不受破壞，同時廢輪胎膠粉在微波催化活化處理后表面蓬松，界面與瀝 青有良好的親和性、相互滲透性相界面的反應活性，從而與瀝青能更好的相容。
[0023] 2、此方法制備的改性瀝青能夠使廢輪胎膠粉高摻量加入，并且是改性瀝青的粘度 較低，顯著改善了生產、儲存、運輸、拌合、施工整個過程的和易性，同時整個過程實現對接 式年生產，熱能損失較少，大大降低生產過程的能耗。
[0024] 3、微波催化活化膠粉的加入，改善了改性瀝青的高低溫性能及儲存穩定性，增加 了瀝青混凝土高溫抗車轍、低溫抗開裂能力，延長道路使用壽命，具有社會、經濟效益。
【具體實施方式】
[0025]為了清楚的解釋本發明的內容，將通過具體實施例更詳細的說明，此處所描述的 具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0026] 下面將通過普通膠粉改性瀝青的對比例1、2,與按照本發明方法制備的膠粉粒子 進行改性的實施例1-9進行對比，比較使用本發明的活化膠粉改性瀝青與普通膠粉改性瀝 青的性能差異。
[0027]以下實施例中廢橡膠粉為30目廢子午線輪胎粉，也可以轎車胎、膠管、運輸帶、膠 鞋、膠板。