[发明专利]改性橡胶沥青及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及改性橡胶沥青及其制备方法，属于化工领域。

背景技术

混合硅烷是一种有机硅单体副产物，它是甲基氯硅烷单体合成过程中由于采用湿法除尘而得到的一种带有流动性的液固混合物，混合硅烷总排放量大约占混合单体质量分数的2～5％，液固质量比约为4∶1。液相主要是高沸点有机硅烷液体，固相主要为悬浮硅粉、高含量铜以及其它金属，这部分物料如果暴露在空气中，就会燃烧和(或)形成强酸雾和液体，因此如果直接排放会对环境造成严重污染，必须进行无害化处理。国内对于混合硅烷无害化处理没有进行系统的研究，单体生产能力低时，所产生的混合硅烷只是简单的进行掩埋，留下环保和安全上的隐患。近年来，随着单体生产能力的进一步扩大，掩埋已经无法解决问题，混合硅烷的处理问题已经成为制约中国有机硅工业发展的瓶颈。

为解决混合硅烷造成的安全和环保问题，科研工作者对混合硅烷的无害化处理进行研究。目前，混合硅烷无害化处理主要采用水解方式，产生大量的低浓度盐酸和聚硅氧烷混合物固体。稀盐酸品质不高，后续处理要消耗大量的人力、物力、财力，聚硅氧烷混合物固体可以进行提铜，但提铜后仍然会产生大量的液体污染。因此，水解法处理混合硅烷是一种不经济、不彻底的处理方法。浆渣无害化处理还可以在磷酸或硫酸中进行，但只处于小试研究阶段，同样会产生废液、废渣的问题，不能从根本上解决混合硅烷无害化处理问题。

橡胶沥青是一种新型的优质复合材料。它在重交沥青与废旧轮胎橡胶粉和助剂的作用下，橡胶粉通过吸收沥青中的树脂，烃类等多种有机质，经过一系列的物理和化学变化，使胶粉湿润，膨胀，粘度增大，软化点提高，并兼顾了橡胶和沥青的粘性，韧性，弹性，从而提高了橡胶沥青的路用性能。我国高速公路2008年底通车里程达到5.3万公里，2010年高速公路通车里程达到6.5万公里，沥青路面以其良好的行驶性能和维修方便等特点，成为高等级公路主要的路面结构形式，为高品质的改性橡胶沥青提供较为广阔的市场空间。同时，橡胶沥青可以消耗掉废旧轮胎。我国的汽车工业发展迅速，2005年全国汽车保有量为3300万辆，废旧轮胎产生量约为1.2亿条，并以每年12％的速度增加，到2010年达到2.21亿条。废旧轮胎传统处理方式为堆放、填埋、焚烧等，存在污染环境、占用土地资源、处理困难等问题。将废旧轮胎用于生产胶粉，再而进行生产胶粉沥青，可以实现废旧轮胎的有效利用，并且废旧轮胎胶粉的掺入对沥青的高低温性能、抗老化性能、弹性性能都有不同程度的改善。由于废旧橡胶料源极其丰富，与其他化工产品相比，价格低廉，若按每吨沥青外掺10％-100％的剂量计算，则橡胶沥青每吨成本降低300-3000元。目前，我国改性沥青常用的改性剂为SBS、LDPE、EVA和SER等。利用废橡胶粉替代价格昂贵的SBS作沥青改性剂是一种既经济实用又简单有效的方法，不仅可以工程机械与维修以降低修路的成本，还可以变废为宝，消除“黑色污染”。因此，我国修筑公路及维修公路采用橡胶粉沥青的意义重大。但是，我国处在社会经济迅速发展的时期，交通量增长迅速，再加上我国的气候环境相对恶劣，夏季炎热冬季寒冷，公路处在严峻的考验中，道路的使用性能需要改善和提高。虽然橡胶沥青有很多的优点，但有时仍不能满足较高要求的应用场所，特别是有些地区夏季温度高，使路面抗车辙性变差，冬季寒冷，使路面变脆，容易发生断裂。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种综合性能更好的改性橡胶沥青。

本发明改性橡胶沥青由下述重量份的组分制备而成：

混合硅烷0.01～0.1份和橡胶沥青1份；

或混合硅烷0.01～0.1份、基质沥青0.6～0.7份和轮胎胶粉0.3～0.4份；

其中，所述的混合硅烷为甲基氯硅烷单体合成过程中采用湿法除尘而得到的一种带有流动性的液固混合物。

本发明改性橡胶沥青可以直接由混合硅烷将橡胶沥青改性制备而成，也可以由混合硅烷、基质沥青、轮胎胶粉混合后改性制备而成。

其中，上述的基质沥青可以为常规的基质沥青，优选50#、70#和/或90#基质沥青。

其中，为了提高改性橡胶沥青的综合性能，本发明改性橡胶沥青，优选由下述重量份的组分制备而成：混合硅烷0.01～0.1份、基质沥青0.67份和轮胎胶粉0.33份。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种制备改性橡胶沥青的方法，该方法制备的改性橡胶沥青的综合性能更好。

本发明制备改性橡胶沥青的方法包括如下步骤：

a、将混合硅烷与橡胶沥青按重量配比0.01～0.1∶1混匀；