[发明专利]一种脱硫废旧轮胎胶粉交联改性沥青及其制备方法

说明书

本发明公开了一种脱硫废旧轮胎胶粉交联改性沥青及其制备方法，利用溶胀剂对胶粉进行溶胀处理，将橡胶大分子的三维交联网撑开，溶胀应力有利于促进胶粉内部交联键的断裂；胶粉表面与内部具有丰富的孔洞结构，增大了氨气与胶粉的接触面积，结合微波处理对废旧轮胎中的S‑S键和S‑C键进行活化，保证胶粉颗粒内部和外表的脱硫程度一致，形成大分子链段结构，促进其与活化后胶粉形成交联网络，并以脱硫胶粉链段的活性基团为交联位点，与沥青基材之间形成化学交联网状结构，改善胶粉改性沥青的稳定性，降低胶粉‑沥青混合料的剥离性问题。

技术领域

本发明涉及轮胎胶粉再利用技术领域，特别涉及一种脱硫废旧轮胎胶粉交联 改性沥青及其制备方法。

背景技术

随着人们物质生活水平的提高，汽车的使用量逐年增加，同时汽车的报废量 也在逐年上涨，相应的废弃轮胎也大量产生，大量的研究者对废旧轮胎进行回收 利用生产胶粉、或者将废旧轮胎回收利用生产燃料油或者炭黑，但由于废旧轮胎 中残留着大量的硫成分，无论是在胶粉的制备，还是炭黑的制备过程中，均需要 对其中的硫成分进行脱除处理，才能够使得产品的性能和产品的品质满足要求， 进而才能够促进制备的胶粉或者炭黑产品在化工领域的再应用和扩大化应用。

目前国内外生产废胎胶粉改性沥青的工艺技术是：直接将细度30目以上的 废轮胎胶粉按沥青重量10％～20％配比量投入到160～180℃的热沥青中预混搅 拌和动力剪、磨沥青胶粉混合料，然后将剪、磨好的胶粉沥青混合反应发育形成 产品。

胶粉是一种由橡胶、炭黑等组成的含交联结构的材料。胶粉的表面活性低， 当加入基体材料中时，其与基体材料的相互作用力较弱，导致材料的性能下降。 胶粉与沥青之间的界面结合能力较差，在搅拌分散和高温运动中存在分布不均匀 的现象，且其基本不与沥青反应或只是微弱反应，所谓的反应也只是废轮胎胶粉 与沥青之间以氢键和分子间作用力的结合，这种作用力比较弱，是一种亚稳定态 的混合物，因此有离析、趋同、降低表面能的趋向。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种脱硫废旧轮胎胶粉交联改性沥青的方法，改 变轮胎胶粉的性能，提高胶粉与沥青基材之间的交联性能，形成交联网络，提高 改性后沥青的性能。

本发明采用以下技术方案得以实现：

一种脱硫废旧轮胎胶粉交联改性沥青的方法，具体包括以下步骤：

(1)将废旧轮胎橡胶进行粉碎为100-200目的胶粉颗粒，除杂后置于脱硫 罐内，并向罐内加入橡胶溶胀剂，开启脱硫罐的电机，以50-200r/min的转速搅 拌，搅拌15-30min后，静置2-8h，继续搅拌15-30min，再静置处理，反复进行 搅拌-静置操作3-5次；

(2)沥去上述溶胀后胶粉的溶胀剂后，直接将胶粉进行冷冻干燥处理， 得到干燥后的低温冷冻胶粉；

(3)再将其置于研磨机中研磨，过50-80目筛后，将粉碎后的粉末置于循 环流化床处理器中，并从循环流化床处理器底部通入氨气，对过筛后不符合条件 的胶粉颗粒进行回收；

(4)开启置于循环流化床处理器上的微波发生器，微波频率2450Hz，调 节微波发生器的辐射功率为800-900W，在此功率下连续辐射15-30min，得到脱 硫处理后的胶粉；

(5)将步骤(3)过筛后的不合格胶粉进行超声波活化处理；

(6)将脱硫后的胶粉与步骤(5)活化后的胶粉置于螺杆挤出机中，同时 加入改性剂，经过多级挤出共混，得到复合胶粉；

(7)在熔融的沥青中加入上述复合胶粉，混合后用剪切乳化机在 160-200℃的温度下进行剪切处理30-90min，然后在150-180℃温度中静置发育 0.5-3h，冷却得到复合胶粉改性沥青。