一種廢橡塑改性瀝青用降粘劑及其製備方法與流程

2023-07-31 05:45:46

本發明涉及改性瀝青技術領域，尤其是涉及一種廢橡塑改性瀝青用降粘劑及其製備方法。

背景技術：

單一使用sbs生產改性瀝青防水卷材由於其成本高，一定程度上制約了其應用，利用回收廢舊橡塑材料與sbs熱塑性橡膠配合製作改性瀝青，既可回收利用廢舊橡塑有利益於保護環境，又節約了資源。在改性瀝青防水卷材生產中，大量使用回收廢舊橡塑材料作為改性劑，在我國已得到廣泛應用。然而將回收廢舊橡塑材料加入瀝青會使粘度大幅上升，在塗布過程中為了改善流動性，需要將改性瀝青溫度提高到190℃左右，這樣就要增加加熱所消耗的能源，同時增加了改性瀝青煙氣的排放。如果能加入一種降粘劑，有效降低廢橡塑改性瀝青在高溫條件下的運動粘度，就可以在達到同樣的流動性而能夠降低改性瀝青塗布時的溫度，這樣既增加了節省能源消耗，又減少生產及塗布過程煙氣的揮發。同時，這種降粘劑還應不影響改性瀝青的其它各項性能。

中國專利cn103554927a介紹了一種瀝青溫拌降粘劑，其主要針對的是基質瀝青，由各種油類及脂肪族醯胺潤滑劑組成，其對防水卷材用廢橡塑改性瀝青的降粘實用性不強，原料成本偏高。

中國專利cn102942794a介紹了一種用於橡膠瀝青的溫拌降粘劑，主要由高分子蠟及高級脂肪酸組成，其缺少使體系高低溫性能改善的組份，會使改性瀝青防水卷材其他性能受到影響。

中國專利cn101781468a記載了一種改性瀝青降粘劑，由有機酸、表面活性劑、合成石蠟、增溶劑組成。其原材料應用不夠廣泛，成本偏高，並且缺少使體系低溫性能改善的組份。

技術實現要素：

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種綜合性能良好，製備工藝簡單的廢橡塑改性瀝青用降粘劑及其製備方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種廢橡塑改性瀝青用降粘劑，採用以下組分及重量份含量的原料製備得到：

優選地，高熔融指數eva為熔融指數大於200g/10min的eva。

更加優選地，高熔融指數eva為熔融指數為300g/10min的eva，其中va質量分數在25％～40％之間。

優選地，apao為低分子量的共聚聚烯烴，軟化點低於115℃。

更加優選地，apao數均分子量為3000～6000。

優選地，費託蠟的數均分子量為1000～2000。

優選地，脂肪酸類塑解劑為油酸、硬脂酸或脂肪酸甘油酯。

優選地，非離子表面活性劑為烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸甘油酯或失水山梨醇脂肪酸。

廢橡塑改性瀝青用降粘劑的製備方法，將脂肪酸類塑解劑、費託蠟、非離子表面活性劑加熱至120℃～130℃攪拌並熔化，然後加入高熔融指數eva、apao升溫至170℃～180℃繼續攪拌50～60min，出料後冷卻至常溫，即製備得到廢橡塑改性瀝青用降粘劑。

該添加劑中的eva在高溫下發生部分脫酸降解反應，和脂肪酸類產生酯化反應而形成梳妝支鏈型結構，高溫下有良好的分散廢橡塑顆粒的效果而起到降粘作用，低溫下軟化點也能夠提高。脂肪酸類塑解劑能夠促進廢橡塑顆粒在瀝青中的分解而使提高瀝青改性的效果。高熔融指數的eva、費託蠟、apao為低分子量聚合物，能較快溶於瀝青，並具有改性的作用，在熔點以上後成為流動性液態，非離子表面活性劑的協同作用使高溫下瀝青粘度有較大下降。

本發明中的各種組分經過互溶和部分反應形成共混物，與瀝青有良好的相容性，混合物在降低改性瀝青高溫粘度的同時能夠進一步對瀝青改性。與現有技術相比，本發明的廢橡塑改性瀝青降粘劑，具有以下顯著的有益效果：

(1)在用廢橡塑改性瀝青生產防水卷材時入本降粘劑，能夠有效降低廢橡塑改性瀝青的高溫流動性，可以改善塗布料的流動性性，降低塗布所需溫度約30℃。

(2)節能降耗，降低汙染性廢氣排放。出料溫度下降相應的加熱能耗將會下降，拌和機械能耗也相應下降。生產與塗布整個過程中汙染性廢氣、油煙的排放減少，降低環境汙染，改善車間作業環境。

(3)該降粘劑可用於各種類型的瀝青及改性瀝青，在公路鋪築用改性瀝青中加入可以改進瀝青流動性有效降低拌合溫度，起到溫拌效果。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。以下實施例將有助於本領域的技術人員進一步理解本發明，但不以任何形式限制本發明。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬於本發明的保護範圍。

實施例1

按照以下原料及質量配比製備廢橡塑改性瀝青降黏劑

上述的廢橡塑改性瀝青降黏劑的製備方法：將硬脂酸單甘油酯、費託蠟、壬基酚聚氧乙烯醚tx-10加熱至120℃～130℃充分熔化並攪拌均勻，然後加入高熔融指數eva、apao升溫至170℃～180℃繼續攪拌60min，出料後冷卻至常溫。

實施例2

按照以下原料及質量配比製備廢橡塑改性瀝青降黏劑

上述的廢橡塑改性瀝青降黏劑的製備方法：將硬脂酸、費託蠟、失水山梨醇脂肪酸酯加熱至120℃～130℃充分熔化並攪拌均勻，然後加入高熔融指數eva、apao升溫至170℃～180℃繼續攪拌60min，出料後冷卻至常溫。

實施例3

按照以下原料及質量配比製備廢橡塑改性瀝青降黏劑

上述的廢橡塑改性瀝青降黏劑的製備方法：將油酸、費託蠟、壬基酚聚氧乙烯醚tx-10加熱至120℃～130℃充分熔化並攪拌均勻，然後加入高熔融指數eva、apao升溫至170℃～180℃繼續攪拌60min，出料後冷卻至常溫。

實施例4

按照以下原料及質量配比製備廢橡塑改性瀝青降黏劑

上述的廢橡塑改性瀝青降黏劑的製備方法：將硬脂酸、費託蠟、十二烷基醇聚氧乙烯醚加熱至120℃～130℃充分熔化並攪拌均勻，然後加入高熔融指數eva、apao升溫至170℃～180℃繼續攪拌60min，出料後冷卻至常溫。

實施例5

按照以下原料及質量配比製備廢橡塑改性瀝青降黏劑

上述的廢橡塑改性瀝青降黏劑的製備方法：將油酸、失水山梨醇脂肪酸酯、費託蠟加熱至120℃～130℃充分熔化並攪拌均勻，然後加入高熔融指數eva、apao升溫至170℃～180℃繼續攪拌60min，出料後冷卻至常溫。

為了驗證本發明各實施例的降黏劑對廢橡塑改性瀝青的降黏效果，對未摻加及摻加了不同比例降黏劑的廢橡塑改性瀝青進行黏度對比，結果如表1

表1各實施例降黏劑不同摻加比例的廢橡塑改性瀝青160℃黏度

(摻量比例為改性瀝青的重量比，黏度單位mpa.s)

未摻加及摻加了4％比例降黏劑的廢橡塑改性瀝青不同溫度下的黏度對比，結果如表2。

表2各實施例降黏劑摻加後的廢橡塑改性瀝青高溫黏度

(摻量比例為改性瀝青的重量比，摻加比例4％)

由表1和表2可見，摻加各實施例降黏劑的廢橡塑改性瀝青高溫黏度下降很多，摻加比例4％時，其180℃黏度與150℃黏度基本相當，說明摻廢橡塑改性瀝青高溫下流動性明顯改善，同時如果保持同等的黏度可以使改性瀝青保溫及塗布的溫度降低30℃。

為了驗證降黏劑對廢橡塑改性瀝青性能指標的影響，將各實施例降黏劑以4％比例摻加入廢橡塑改性瀝青，軟化點、針入度、延度三大指標對比結果如表3所示。

表3摻加各實施例降黏劑的廢橡塑改性瀝青三大指標(摻量比例為改性瀝青的重量比，摻加比例4％)

由表3數據可以看出，摻加各實施例降黏劑的廢橡塑改性瀝青軟化點及延度提高，這說明各實施例降黏劑對廢橡塑改性瀝青高溫穩定性和低溫柔性是有利的，能夠起到進一步提高改性瀝青綜合性能的效果。

本發明的廢橡塑改性瀝青降黏劑具有良好的技術特性，採用幾種不同原材料經熔融混合部分接枝反應而成，生產工藝過程比較簡單，不但取得了較好的降黏效果，而且高溫穩定性和低溫柔性得到進一步提高。

實施例6

一種廢橡塑改性瀝青用降粘劑，採用以下組分及重量份含量的原料製備得到：高熔融指數eva20；apao10；費託蠟15；脂肪酸類塑解劑40；非離子表面活性劑2。

本實施例中，使用的高熔融指數eva為熔融指數大於200g/10min的eva，其中va質量分數在25％。apao為低分子量的共聚聚烯烴，軟化點低於115℃，數均分子量為3000。費託蠟的數均分子量為1000。脂肪酸類塑解劑為油酸，非離子表面活性劑為烷基酚聚氧乙烯醚。

廢橡塑改性瀝青用降粘劑的製備方法，將脂肪酸類塑解劑、費託蠟、非離子表面活性劑加熱至120℃攪拌並熔化，然後加入高熔融指數eva、apao升溫至170℃繼續攪拌50min，出料後冷卻至常溫，即製備得到廢橡塑改性瀝青用降粘劑。

實施例7

一種廢橡塑改性瀝青用降粘劑，採用以下組分及重量份含量的原料製備得到：高熔融指數eva22；apao15；費託蠟18；脂肪酸類塑解劑45；非離子表面活性劑3。

本實施例中，使用的高熔融指數eva為熔融指數為300g/10min的eva，其中va質量分數在30％。apao為低分子量的共聚聚烯烴，軟化點低於115℃，數均分子量為4000。費託蠟的數均分子量為1500。脂肪酸類塑解劑為硬脂酸，非離子表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚。

廢橡塑改性瀝青用降粘劑的製備方法，將脂肪酸類塑解劑、費託蠟、非離子表面活性劑加熱至125℃攪拌並熔化，然後加入高熔融指數eva、apao升溫至175℃繼續攪拌50min，出料後冷卻至常溫，即製備得到廢橡塑改性瀝青用降粘劑。

實施例8

一種廢橡塑改性瀝青用降粘劑，採用以下組分及重量份含量的原料製備得到：高熔融指數eva25；apao20；費託蠟20；脂肪酸類塑解劑50；非離子表面活性劑5。

本實施例中，使用的高熔融指數eva為熔融指數為300g/10min的eva，其中va質量分數在40％。apao為低分子量的共聚聚烯烴，軟化點低於115℃，數均分子量為6000。費託蠟的數均分子量為2000。脂肪酸類塑解劑為脂肪酸甘油酯，非離子表面活性劑為失水山梨醇脂肪酸。

廢橡塑改性瀝青用降粘劑的製備方法，將脂肪酸類塑解劑、費託蠟、非離子表面活性劑加熱至130℃攪拌並熔化，然後加入高熔融指數eva、apao升溫至180℃繼續攪拌60min，出料後冷卻至常溫，即製備得到廢橡塑改性瀝青用降粘劑。

以上對本發明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發明並不局限於上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的範圍內做出各種變形或修改，這並不影響本發明的實質內容。