[发明专利]沥青改性剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及沥青改性剂及其制备方法，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。

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。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种沥青改性剂，其可以提高沥青的综合性能。

本发明沥青改性剂由下述重量配比的组分制备而成：混合硅烷0.1～0.5份、表面活性剂0.02～0.05份和轮胎胶粉0.5～0.9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。

其中，本发明中所述的表面活性剂可以为常规的表面活性剂，优选为吐温-40、吐温-60、吐温-65中至少一种。

进一步的，为了降低成本，也为了回收处理废旧轮胎，避免环境污染，本发明所述的轮胎胶粉优选由废旧轮胎经粉碎制得。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种制备沥青改性剂的方法，该方法制备的沥青改性剂可以提高沥青的综合性能。

本发明制备沥青改性剂的方法包括如下步骤：

a、将混合硅烷、表面活性剂、轮胎胶粉按重量配比0.1～0.5∶0.02～0.05∶0.5～0.9混匀；

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；

b、搅拌并加热至130～220℃，然后维持130～220℃使其反应20～30min，冷却，得到沥青改性剂。

其中，本发明方法中所述的表面活性剂可以为常规的表面活性剂，优选为吐温-40、吐温-60、吐温-65中至少一种。

进一步的，为了降低成本，也为了回收处理废旧轮胎，避免环境污染，本发明方法所述的轮胎胶粉优选由废旧轮胎经粉碎制得。更进一步的，为了便于沥青改性剂的制备，所述的轮胎胶粉的粒径优选为10～80目。

其中，本发明制备沥青改性剂的方法，其b步骤中优选搅拌并加热至180～200℃，然后维持180～200℃使其反应20～30min。

本发明还提供了一种改性沥青，其由上述的沥青改性剂将沥青改性制备而成。

本发明将混合硅烷与轮胎胶粉有机的结合，在反应过程中没有副产物产生，不会对环境造成二次污染，从根本上解决了混合硅烷和轮胎胶粉的无害化处理问题；并且所得产品作为沥青混合料的改性剂提高沥青混合料的综合性能，特别是能够提高沥青混合料的高温稳定性、抗车辙性能和抗疲劳性能以及路面的耐久性能和使用寿命，拓宽了沥青混合料的应用领域和市场空间。本发明为混合硅烷和废旧轮胎的处理提供了一种新的方法，具有广阔的应用前景。

具体实施方式

本发明沥青改性剂由下述重量配比的组分制备而成：混合硅烷0.1～0.5份、表面活性剂0.02～0.05份和轮胎胶粉0.5～0.9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。

其中，本发明中所述的表面活性剂可以为常规的表面活性剂，优选为吐温-40、吐温-60、吐温-65中至少一种。