專利名稱：改性橡膠瀝青及其制備方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及改性橡膠浙青及其制備方法，屬于化工領域。
背景技術(shù)：
混合硅烷是一種有機硅單體副產(chǎn)物，它是甲基氯硅烷單體合成過程中由于采用濕法除塵而得到的一種帶有流動性的液固混合物，混合硅烷總排放量大約占混合單體質(zhì)量分數(shù)的2 5%，液固質(zhì)量比約為4 I。液相主要是高沸點有機硅烷液體，固相主要為懸浮硅粉、高含量銅以及其它金屬，這部分物料如果暴露在空氣中，就會燃燒和(或)形成強酸霧和液體，因此如果直接排放會對環(huán)境造成嚴重污染，必須進行無害化處理。國內(nèi)對于混合硅烷無害化處理沒有進行系統(tǒng)的研究，單體生產(chǎn)能力低時，所產(chǎn)生的混合硅烷只是簡單的進行掩埋，留下環(huán)保和安全上的隱患。近年來，隨著單體生產(chǎn)能力的進一步擴大，掩埋已經(jīng)無法解決問題，混合硅烷的處理問題已經(jīng)成為制約中國有機硅工業(yè)發(fā)展的瓶頸。為解決混合硅烷造成的安全和環(huán)保問題，科研工作者對混合硅烷的無害化處理進行研究。目前，混合硅烷無害化處理主要采用水解方式，產(chǎn)生大量的低濃度鹽酸和聚硅氧烷混合物固體。稀鹽酸品質(zhì)不高，后續(xù)處理要消耗大量的人力、物力、財力，聚硅氧烷混合物固體可以進行提銅，但提銅后仍然會產(chǎn)生大量的液體污染。因此，水解法處理混合硅烷是一種不經(jīng)濟、不徹底的處理方法。漿渣無害化處理還可以在磷酸或硫酸中進行，但只處于小試研究階段，同樣會產(chǎn)生廢液、廢渣的問題，不能從根本上解決混合硅烷無害化處理問題。 橡膠浙青是一種新型的優(yōu)質(zhì)復合材料。它在重交浙青與廢舊輪胎橡膠粉和助劑的作用下，橡膠粉通過吸收浙青中的樹脂，烴類等多種有機質(zhì)，經(jīng)過一系列的物理和化學變化，使膠粉濕潤，膨脹，粘度增大，軟化點提高，并兼顧了橡膠和浙青的粘性，韌性，彈性，從而提高了橡膠浙青的路用性能。我國高速公路2008年底通車里程達到5. 3萬公里，2010年高速公路通車里程達到6. 5萬公里，浙青路面以其良好的行駛性能和維修方便等特點，成為高等級公路主要的路面結(jié)構(gòu)形式，為高品質(zhì)的改性橡膠浙青提供較為廣闊的市場空間。同時，橡膠浙青可以消耗掉廢舊輪胎。我國的汽車工業(yè)發(fā)展迅速，2005年全國汽車保有量為3300萬輛，廢舊輪胎產(chǎn)生量約為I. 2億條，并以每年12%的速度增加，到2010年達到2. 21億條。廢舊輪胎傳統(tǒng)處理方式為堆放、填埋、焚燒等，存在污染環(huán)境、占用土地資源、處理困難等問題。將廢舊輪胎用于生產(chǎn)膠粉，再而進行生產(chǎn)膠粉浙青，可以實現(xiàn)廢舊輪胎的有效利用，并且廢舊輪胎膠粉的摻入對浙青的高低溫性能、抗老化性能、彈性性能都有不同程度的改善。由于廢舊橡膠料源極其豐富，與其他化工產(chǎn)品相比，價格低廉，若按每噸浙青外摻10% -100%的劑量計算，則橡膠浙青每噸成本降低300-3000元。目前，我國改性浙青常用的改性劑為SBS、LDPE, EVA和SER等。利用廢橡膠粉替代價格昂貴的SBS作浙青改性劑是一種既經(jīng)濟實用又簡單有效的方法，不僅可以工程機械與維修以降低修路的成本，還可以變廢為寶，消除“黑色污染”。因此，我國修筑公路及維修公路采用橡膠粉浙青的意義重大。但是，我國處在社會經(jīng)濟迅速發(fā)展的時期，交通量增長迅速，再加上我國的氣候環(huán)境相對惡劣，夏季炎熱冬季寒冷，公路處在嚴峻的考驗中，道路的使用性能需要改善和提高。雖然橡膠浙青有很多的優(yōu)點，但有時仍不能滿足較高要求的應用場所，特別是有些地區(qū)夏季溫度高，使路面抗車轍性變差，冬季寒冷，使路面變脆，容易發(fā)生斷裂。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的第一個技術(shù)問題是提供一種綜合性能更好的改性橡膠浙青。本發(fā)明改性橡膠浙青由下述重量份的組分制備而成混合硅烷O. 01 O. I份和橡膠浙青I份；或混合硅烷O. 01 O. I份、基質(zhì)浙青O. 6 O. 7份和輪胎膠粉O. 3 O. 4份；其中，所述的混合硅烷為甲基氯硅烷單體合成過程中采用濕法除塵而得到的一種帶有流動性的液固混合物。本發(fā)明改性橡膠浙青可以直接由混合硅烷將橡膠浙青改性制備而成，也可以由混合硅烷、基質(zhì)浙青、輪胎膠粉混合后改性制備而成。其中，上述的基質(zhì)浙青可以為常規(guī)的基質(zhì)浙青，優(yōu)選50#、70#和/或90#基質(zhì)浙青。其中，為了提高改性橡膠浙青的綜合性能，本發(fā)明改性橡膠浙青，優(yōu)選由下述重量份的組分制備而成混合硅烷O. 01 O. I份、基質(zhì)浙青O. 67份和輪胎膠粉O. 33份。本發(fā)明所要解決的第二個技術(shù)問題是提供一種制備改性橡膠浙青的方法，該方法制備的改性橡膠浙青的綜合性能更好。本發(fā)明制備改性橡膠浙青的方法包括如下步驟a、將混合硅烷與橡膠浙青按重量配比O. 01 O. I I混勻；或?qū)⒒旌瞎柰?、基質(zhì)浙青、輪胎膠粉按重量配比O. 01 O. I O. 6 O. 7 O. 3
O.4混勻；其中，所述的混合硅烷為甲基氯硅烷單體合成過程中采用濕法除塵而得到的一種帶有流動性的液固混合物；b、攪拌并加熱至150 220°C，然后維持150 220°C使其反應20 60min，冷卻，
得到改性橡膠浙青。其中，上述的a步驟中所述基質(zhì)浙青可以為常規(guī)的基質(zhì)浙青，優(yōu)選50#、70#和/或90#基質(zhì)浙青。其中，為了提高改性橡膠浙青的綜合性能，上述a步驟中優(yōu)選將混合硅烷、基質(zhì)浙青、輪胎膠粉按重量配比O. 01 O. I O. 67 O. 33混勻。其中，為了提高改性橡膠浙青的綜合性能，上述b步驟中優(yōu)選攪拌并加熱至180 200°C，然后維持180 200°C使其反應20 60min。進一步的，為了提高改性橡膠浙青的綜合性能，上述b步驟中攪拌的速度優(yōu)選為300 700r/min。上述b步驟中攪拌的速度更優(yōu)選為500 700r/min。其中，根據(jù)具體情況，上述b步驟中，在冷卻至150°C左右時，還可以先研磨，然后 繼續(xù)冷卻得到改性橡膠浙青。本發(fā)明采用混合硅烷為改性劑對橡膠浙青進行改性，反應中無副產(chǎn)物產(chǎn)生，從根本上解決了混合硅烷的無害化處理問題，并且加入混合硅烷提高了橡膠浙青的綜合性能，拓寬了橡膠浙青的應用領域和市場空間。本發(fā)明為混合硅烷的處理提供了一種新的方法，具有廣闊的應用前景。
具體實施例方式本發(fā)明改性橡膠浙青由下述重量份的組分制備而成混合硅烷O. 01 O. I份和橡膠浙青I份；或混合硅烷O. 01 O. I份、基質(zhì)浙青O. 6 O. 7份和輪胎膠粉O. 3 O. 4份；
其中，所述的混合硅烷為甲基氯硅烷單體合成過程中采用濕法除塵而得到的一種帶有流動性的液固混合物。本發(fā)明改性橡膠浙青可以直接由混合硅烷將橡膠浙青改性制備而成，也可以由混合硅烷、基質(zhì)浙青、輪胎膠粉混合后改性制備而成。其中，上述的基質(zhì)浙青可以為常規(guī)的基質(zhì)浙青，優(yōu)選50#、70#和/或90#基質(zhì)浙青。其中，為了提高改性橡膠浙青的綜合性能，本發(fā)明改性橡膠浙青，優(yōu)選由下述重量份的組分制備而成混合硅烷O. 01 O. I份、基質(zhì)浙青O. 67份和輪胎膠粉O. 33份。本發(fā)明制備改性橡膠浙青的方法包括如下步驟a、將混合硅烷與橡膠浙青按重量配比O. 01 O. I I混勻；或?qū)⒒旌瞎柰?、基質(zhì)浙青、輪胎膠粉按重量配比O. 01 O. I O. 6 O. 7 O. 3 O. 4混勻；其中，所述的混合硅烷為甲基氯硅烷單體合成過程中采用濕法除塵而得到的一種帶有流動性的液固混合物；b、攪拌并加熱至150 220°C，然后維持150 220°C使其反應20 60min，冷卻，
得到改性橡膠浙青。其中，上述的a步驟中所述基質(zhì)浙青可以為常規(guī)的基質(zhì)浙青，優(yōu)選50#、70#和/或
90#基質(zhì)浙青。其中，為了提高改性橡膠浙青的綜合性能，上述a步驟中優(yōu)選將混合硅烷、基質(zhì)浙青、輪胎膠粉按重量配比O. 01 O. I O. 67 O. 33混勻。其中，為了提高改性橡膠浙青的綜合性能，上述b步驟中優(yōu)選攪拌并加熱至180 200°C，然后維持180 200°C使其反應20 60min。進一步的，為了提高改性橡膠浙青的綜合性能，上述b步驟中攪拌的速度優(yōu)選為300 700r/min。上述b步驟中攪拌的速度更優(yōu)選為500 700r/min。其中，根據(jù)具體情況，上述b步驟中，在冷卻至150°C左右時，還可以先研磨，然后繼續(xù)冷卻得到改性橡膠浙青。下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的具體實施方式
做進一步的描述，并不因此將本發(fā)明限制在所述的實施例范圍之中。實施例I本發(fā)明改性橡膠浙青的制備稱取70#基質(zhì)浙青1000. Og,輪胎膠粉500. Og,混合硅烷15. Og (混合硅烷為甲基氯硅烷單體合成過程中采用濕法除塵而得到的一種帶有流動性的液固混合物，下同)，混勻，然后升溫到160°C，以400r/min的速度攪拌并持續(xù)反應60min ;降溫至150°C時，將物料轉(zhuǎn)入膠體磨中，研磨IOmin,降溫出料,得到混合娃燒改性橡膠浙青產(chǎn)品。
實施例2本發(fā)明改性橡膠浙青的制備稱取70#基質(zhì)浙青1000. Og,輪胎膠粉500. Og,混合硅烷75. Og,混勻，然后升溫到180°C，以500r/min的速度攪拌并持續(xù)反應30min ;降溫至150°C時，將物料轉(zhuǎn)入膠體磨中，研磨lOmin，降溫出料，得到混合硅烷改性橡膠浙青產(chǎn)品。實施例3本發(fā)明改性橡膠浙青的制備稱取70#基質(zhì)浙青1000. Og，輪胎膠粉500. Og，混合硅烷150. 0g，混勻，然后升溫到200°C，以700r/min的速度攪拌并持續(xù)反應30min ;降溫至150°C時，將物料轉(zhuǎn)入膠體磨中，研磨lOmin，降溫出料，得到混合硅烷改性橡膠浙青產(chǎn)品。實施例4本發(fā)明改性橡膠浙青的制備 稱取普通橡膠浙青1500. Og,混合硅烷75. Og,混勻，然后升溫到180°C，以600r/min的速度攪拌并持續(xù)反應30min ；降溫至150°C時,將物料轉(zhuǎn)入膠體磨中，研磨IOmin,降溫出料，得到混合硅烷改性橡膠浙青產(chǎn)品。對實施例1-4制備的本發(fā)明改性橡膠浙青以及普通橡膠浙青進行性能測定，結(jié)果如表I所示。表I本發(fā)明改性橡膠浙青分析測試結(jié)果
權(quán)利要求
1.改性橡膠浙青，其特征在于由下述重量份的組分制備而成 混合硅烷O. Ol O. I份和橡膠浙青I份； 或混合硅烷O. 01 O. I份、基質(zhì)浙青O. 6 O. 7份和輪胎膠粉O. 3 O. 4份； 其中，所述的混合硅烷為甲基氯硅烷単體合成過程中采用濕法除塵而得到的一種帶有流動性的液固混合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的改性橡膠浙青， 其特征在于所述的基質(zhì)浙青為50#、70#和/或90#基質(zhì)浙青。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的改性橡膠浙青，其特征在于由下述重量份的組分制備而成混合硅烷O. 01 O. I份、基質(zhì)浙青O. 67份和輪胎膠粉O. 33份。
4.制備改性橡膠浙青的方法，其特征在于包括如下步驟 a、將混合硅烷與橡膠浙青按重量配比O.01 O. I I混勻； 或?qū)⒒旌瞎柰?、基質(zhì)浙青、輪胎膠粉按重量配比O. 01 O. I O. 6 O. 7 O. 3 O. 4混勻； 其中，所述的混合硅烷為甲基氯硅烷単體合成過程中采用濕法除塵而得到的一種帶有流動性的液固混合物； b、攪拌并加熱至150 220°C，然后維持150 220°C使其反應20 60min，冷卻，得到改性橡膠浙青。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備改性橡膠浙青的方法，其特征在于a步驟中所述的基質(zhì)浙青為50#、70#和/或90#基質(zhì)浙青。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備改性橡膠浙青的方法，其特征在于a步驟中將混合硅烷、基質(zhì)浙青、輪胎膠粉按重量配比O. 01 O. I O. 67 O. 33混勻。
7.根據(jù)權(quán)利要求4 6任一項所述的制備改性橡膠浙青的方法，其特征在于b步驟中攪拌并加熱至180 200°C，然后維持180 200°C使其反應20 60min。
8.根據(jù)權(quán)利要求4 7任一項所述的制備改性橡膠浙青的方法，其特征在于b步驟中攪拌的速度為300 700r/min。
9.根據(jù)權(quán)利要求4 7任一項所述的制備改性橡膠浙青的方法，其特征在于b步驟中攪拌的速度為500 700r/min。
全文摘要
本發(fā)明涉及改性橡膠瀝青及其制備方法，屬于化工領域。本發(fā)明所解決的技術(shù)問題是提供了一種綜合性能更好的改性橡膠瀝青。本發(fā)明改性橡膠瀝青由下述重量份的組分制備而成混合硅烷0.01～0.1份和橡膠瀝青1份；或混合硅烷0.01～0.1份、基質(zhì)瀝青0.6～0.7份和輪胎膠粉0.3～0.4份；其中，所述的混合硅烷為甲基氯硅烷單體合成過程中采用濕法除塵而得到的一種帶有流動性的液固混合物。
文檔編號C08L21/00GK102634216SQ20121012898
公開日2012年8月15日 申請日期2012年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月27日
發(fā)明者唐榮娟, 李爭鳴, 葛強 申請人:瀘州北方化學工業(yè)有限公司