[发明专利]一种复合型热解炭黑改性剂以及复合改性沥青混合料

说明书

本发明涉及一种复合型热解炭黑改性剂，以包含50～90份热解炭黑、10～25份胶粉以及0.1～25份塑料及0～10份添加剂的混合物为原料，经混炼、挤出、造粒所得。本发明进一步保护所述复合型热解炭黑改性剂的应用以及包含所述复合型热解炭黑改性剂的复合改性沥青混合料。本发明提供的复合型热解炭黑改性剂中，各原料在混炼、挤出、造粒制备条件下的可以发挥协同作用，原料来源丰富，制备方法简单，改性效果优异，消除炭黑粉尘飞扬，环保性好；将所述复合型热解炭黑改性剂应用到沥青混合料中后，可以使复合改性沥青复合料的强度、水稳性、高温稳定性、低温抗裂性等各项性能指标有所提高，满足对高速公路、一级公路的技术要求，具有极强的推广价值。

技术领域

本发明涉及一种复合型热解炭黑改性剂、其制备方法和用途，还涉及一种复合改性沥青混合料及其制备方法。

背景技术

随着汽车工业的日益发展，废旧轮胎数量庞大，严重污染环境，同时也造成资源浪费。世界各国正在开发新的回收方法用于处理日益增多的废旧轮胎，其资源化利用越来越受到世界各国的关注。

一条典型的轮胎中含有约45～48％橡胶(天然橡胶和合成橡胶)、20～30％炭黑和白炭黑、15～25％金属以及纺织品、氧化锌、硫和添加剂。炭黑作为橡胶轮胎的填充剂和补强剂，是废轮胎热解回收工艺中最为关键的产物之一，它的应用价值很大程度上决定了热解过程的经济性。研究表明，废旧轮胎中的炭黑用于沥青改性剂，其低温流变性能很好。炭黑还可以对沥青起加筋作用，能改善沥青的耐久性、耐磨性及温度敏感性。此外，由废旧轮胎生产的胶粉作为一种新型道路建筑材料，能显著改善沥青混凝土的性能，被越来越多的应用到公路工程建设中。

国产普通道路石油沥青含蜡量高、延度小，与石料的粘附性差、温度敏感性大,使沥青路面的路用性能和使用年限难以达到设计目标和使用要求，更不能满足高等级公路修筑需要。国产的优质沥青产量较低，远远满足不了中国修筑高等级公路的需要。因此，研究及应用改性沥青以期改善和提高国产沥青的技术性能具有广泛的应用前景。对于废旧轮胎某一再生产物运用于沥青改性，国内已有一些企业进行了系统研究，但对废旧轮胎再生产物综合运用于道路沥青研究的较少。为更好地利用废旧轮胎再生产物，减少使用过程中的二次环境污染，同时更好地改善路用沥青的各项性能，亟需一种新的废旧轮胎再生产物的综合处理方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种复合型热解炭黑改性剂，所述复合型热解炭黑改性剂以包含热解炭黑、胶粉和塑料的混合物为原料，经经混炼、挤出、造粒制备而成。由于胶粉的结构为紧密交联的网状结构，其在混炼过程中，在适当温度下通过高剪切作用将部分交联网破坏，热解炭黑将其进行隔离，胶粉因此得到进一步细化，并与热解炭黑和塑料充分混合，获得复合型热解炭黑改性剂。

具体而言，以包含50～90份热解炭黑、10～25份胶粉、0.1～25份塑料以及0～10份添加剂的混合物为原料，经混炼、挤出、造粒所得。

作为一种优选方案，所述原料中包含如下重量份的成分：热解炭黑50～60份，胶粉20～25份，塑料20～25份添加剂2～8份。

作为一种优选方案，所述原料中包含如下重量份的成分：热解炭黑80～90份，胶粉10～15份，塑料0.1～5份，添加剂2～8份。

本发明所述热解炭黑是指经热解反应所得的炭黑；优选由废旧轮胎热解所得，从而可以达到废物利用和环保的目的。

所述胶粉具体指废旧橡胶制品经粉碎加工处理而得到的粉末状橡胶材料；可以商购得到，也可以以废旧轮胎为原料，如轿车、公共汽车、农用车、载重卡车等车辆的废旧的气轮胎，通过本领域技术人员已知的常温法、常温湿法、常温助剂法或低温冷冻法等方法制备得到，从而达到废物利用和环保的目的。

在制备热解炭黑和胶粉时，所采用的废轮胎优选为含天然胶较多的大车胎或合成胶含量较高的小车胎，其技术指标应符合《硫化GB/T19208-2008》。所述胶粉的粒径优选为10～100目，进一步优选为10～60目。