本發(fā)明涉及橡膠材料,尤其涉及一種提高廢舊輪胎膠粉活性的活化劑及其制備方法。
背景技術(shù):
1、隨著汽車工業(yè)和交通運輸業(yè)的迅速發(fā)展,廢舊輪胎的產(chǎn)生日益增加,如何有效處理這些廢舊輪胎成為了一個重要的環(huán)境問題。廢舊輪胎不僅占據(jù)了大量的土地資源,且其不易降解,給生態(tài)環(huán)境帶來了極大壓力。為了實現(xiàn)資源的循環(huán)利用,廢舊輪胎膠粉作為一種廉價的材料,被廣泛應用于改性瀝青、橡膠制品、道路工程等領(lǐng)域。由于膠粉的表面性質(zhì)與瀝青的物理化學特性存在較大差異,廢舊輪胎膠粉在瀝青中往往呈現(xiàn)出沉淀、團聚現(xiàn)象,這使得膠粉的改性效果未能充分發(fā)揮,降低了改性瀝青的力學性能、抗裂性能和耐老化性能等。
2、為了提高廢舊輪胎膠粉與瀝青的相容性,常用的方法包括表面處理和化學改性?;罨瘎┑囊肟梢愿纳颇z粉的表面化學特性,降低與瀝青的界面張力,從而促進其在瀝青中的分散性能,有效提高其與瀝青的相容性。
3、專利技術(shù)文獻cn202110330068.6提供了一種脫硫膠粉,包括以下重量份數(shù)的制備原料:廢舊輪胎膠粉92-96份,脫硫劑2-4.5份,活化劑1.5-4份和抗老化劑0.1-0.6份,所述脫硫劑包括脫硫劑rvs。該發(fā)明提供的脫硫膠粉能夠有效降低橡膠瀝青的粘度,并提高其儲存穩(wěn)定性。但是廢舊輪胎膠粉的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)會導致其分子鏈的靈活性較差,傳統(tǒng)的活化劑可能出現(xiàn)局部活化不均勻的情況,導致最終效果不佳。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、有鑒于此,本發(fā)明的目的在于提出一種提高廢舊輪胎膠粉活性的活化劑及其制備方法,以解決廢舊輪胎膠粉與瀝青的相容性差,導致膠粉改性瀝青的改性效果差的問題。
2、基于上述目的,本發(fā)明提供了一種提高廢舊輪胎膠粉活性的活化劑,包括活化劑a和活化劑b,所述廢舊輪胎膠粉先在活化劑a中溶脹進行一次活化,得到一次活化廢舊輪胎膠粉,再將一次活化廢舊輪胎膠粉和活化劑b混合,進行二次活化,最后破碎,得到二次活化廢舊輪胎膠粉。
3、進一步的,所述活化劑a為硬脂酸鋅的白油溶液,硬脂酸鋅的含量為3wt%-5wt%;
4、進一步的,所述活化劑b為苯乙烯、丙烯酰胺、n-烯丙基苯磺酰胺、引發(fā)劑和抗氧劑按重量比10-20:5-15:1-3:0.1-0.5:1-2的混合物。
5、優(yōu)選的,所述廢舊輪胎膠粉在活化之前用丙酮洗滌。
6、優(yōu)選的,所述一次活化的溫度為80-90℃,時間為3-5h。
7、優(yōu)選的,所述二次活化的溫度為170-180℃,時間為1.5-2.5h,轉(zhuǎn)速為1000-1200rpm。
8、優(yōu)選的,所述二次活化廢舊輪胎膠粉的粒度為80目。
9、優(yōu)選的,所述白油為5號白油。
10、優(yōu)選的,所述引發(fā)劑為過氧化二異丙苯。
11、優(yōu)選的,所述抗氧劑為抗氧劑1010。
12、優(yōu)選的,所述二次活化廢舊輪胎膠粉用于瀝青改性。
13、進一步的,本發(fā)明還提供了一種提高廢舊輪胎膠粉活性的活化劑的制備方法,包括以下步驟:
14、(1)將硬脂酸鋅溶解在白油中,得到活化劑a;
15、(2)將苯乙烯、丙烯酰胺、丙烯酰氧乙基二甲基芐基氯化銨、引發(fā)劑和抗氧劑混合均勻,得到活化劑b。
16、本發(fā)明的有益效果:
17、本發(fā)明提供的提高廢舊輪胎膠粉活性的活化劑巧妙的采用活化劑a和活化劑b配合,利用兩次活化過程有效地提高了廢舊輪胎膠粉的活性,其中第一次活化為溶脹活化劑a,第二次活化為接枝活化劑b,有效的提高廢舊輪胎膠粉的活性,將其摻入瀝青制備成改性瀝青,改性瀝青的針入度、延度、軟化點以及粘度指標均得到改善。
18、本發(fā)明活化劑a中的硬脂酸鋅可以顯著提高針入度,這主要是由于硬脂酸鋅一方面作為填充劑填充入廢舊輪胎膠粉的分子網(wǎng)絡(luò)中,另一方面作為活化劑提高廢舊輪胎膠粉的活性。
19、本發(fā)明活化劑b中的n-烯丙基苯磺酰胺和丙烯酰胺協(xié)同提高了廢舊輪胎膠粉的活性,這主要是由于n-烯丙基苯磺酰胺和丙烯酰胺的酰胺與瀝青中的酸基之間具有化學反應,形成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進一步加強了廢舊輪胎膠粉和瀝青的相互作用。
1.一種提高廢舊輪胎膠粉活性的活化劑,其特征在于,包括活化劑a和活化劑b,所述廢舊輪胎膠粉先在活化劑a中溶脹進行一次活化,得到一次活化廢舊輪胎膠粉,再將一次活化廢舊輪胎膠粉和活化劑b混合,進行二次活化,最后破碎,得到二次活化廢舊輪胎膠粉;
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高廢舊輪胎膠粉活性的活化劑,其特征在于,所述廢舊輪胎膠粉在活化之前用丙酮洗滌。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高廢舊輪胎膠粉活性的活化劑,其特征在于,所述一次活化的溫度為80-90℃,時間為3-5h。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高廢舊輪胎膠粉活性的活化劑,其特征在于,所述二次活化的溫度為170-180℃,時間為1.5-2.5h,轉(zhuǎn)速為1000-1200rpm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高廢舊輪胎膠粉活性的活化劑,其特征在于,所述二次活化廢舊輪胎膠粉的粒度為80目。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高廢舊輪胎膠粉活性的活化劑,其特征在于,所述白油為5號白油。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高廢舊輪胎膠粉活性的活化劑,其特征在于,所述引發(fā)劑為過氧化二異丙苯。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高廢舊輪胎膠粉活性的活化劑,其特征在于,所述抗氧劑為抗氧劑1010。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高廢舊輪胎膠粉活性的活化劑,其特征在于,所述二次活化廢舊輪胎膠粉用于瀝青改性。
10.一種根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項所述的提高廢舊輪胎膠粉活性的活化劑的制備方法,其特征在于,包括以下步驟: