资源集约型橡胶沥青加工工艺研究

为了研究剪切时间和剪切温度等生产工艺,以及胶粉用量、化学添加剂等对橡胶沥青性能的影响,分别改变生产工艺和胶粉及添加剂用量,制备橡胶改性沥青,并研究其基本性能指标。主要研究结论如下:随着剪切时间的延长,黏度先增大后减小,针入度逐渐增大,延度先增大然后基本保持不变,软化点基本不变,离析值变小。随着加工温度的升高,针入度明显增大,软化点降低,从而降低了其高温性能。随着胶粉掺量的增加,体系的黏度增大,限制了沥青体系的流动性,同时针入度减小,延度下降。交联剂含量的增加能够减小离析值,提高改性沥青的高温贮存稳定性。活化剂使胶粉与沥青两者的相容性提高,降低了改性沥青的耐感温性能和耐老化性能,但是高温储存稳定性得以改善。综合工艺以及配方设计等研究成果,通过掺加胶粉25%,硫化剂0.5%(占胶粉含量),活化剂0.3%,在180℃,4 000 r/min的剪切乳化机中剪切45 min,可制备高温贮存性能良好的资源集约型橡胶沥青。     

橡胶沥青的动态剪切流变试验分析

通过动态剪切流变试验,对路用橡胶沥青结合料的流变性能进行了分析。试验采用2种不同类型的基质沥青以及4种不同含量的胶粉制备成5种不同类型的橡胶改性沥青,使用动态剪切流变仪分别对原样、短期老化以及长期老化三种状态的试样进行了测试,分析了各粘弹性参数随橡胶沥青类型变化的规律。同时也对比分析了各种类型的胶粉改性沥青的高温抗车辙性能和抗疲劳性能。试验结果表明,橡胶胶粉含量在15%～21%范围内时,橡胶沥青的高温和中等温度下疲劳性能均随橡胶胶粉含量的增加而提高。     

废胶粉在沥青改性中的应用

目前,废胶粉改性沥青生产主要有干法和湿法两种。废胶粉在沥青中主要发生胶粉微粒的膨胀和橡胶中交联网络的降解两种变化。沥青组分、废胶粉的表面形态及加工工艺是影响废胶粉改性沥青的主要因素。     

微波活化废胶粉改性沥青影响因数的研究

采用沥青常规性能试验方法,确定微波活化废胶粉的最佳活化条件以及活化废胶粉改性沥青制备时的搅拌速率,时间,温度和胶粉目数。最终确定在胶粉掺量为15%的前提下,活化胶粉改性沥青实验室制备工艺为:干燥胶粉,粒径采用80目;150 g胶粉最佳微波辐射条件:300 W,3.3 min 20 s;搅拌温度180℃,搅拌速率6 000 rpm,最佳搅拌时间为60 min。     

微波对溶剂一胶粉体系影响的初步研究

通过胶粉在甲苯中溶解度的变化,对比研究了不同溶剂存在条件下微波对胶粉的降解作用。试验结果表明,干胶粉对微波作用最为敏感,而有溶剂存在时,微波的大部分能量被溶剂消耗,胶粉的降解反而不明显,溶剂偶极距越大胶粉降解越明显;微波对糠醛抽出油溶胀胶粉体系黏度的影响,从试验得出胶粉微波的最佳作用时间为0.5~1.5 min;同时文章对微波降解胶粉的机理也进行了初步讨论。     

微波胶粉比表面积对橡胶沥青流变性能的影响

通过考察不同微波辐射时间对胶粉活化处理并制备胶粉改性沥青的效果,研究微波辐射对胶粉表观特性与其改性沥青流变性能的影响。采用气体吸附仪、动态剪切流变仪分别测定胶粉活化前后的比表面积及改性沥青的流变性能,并将胶粉的比表面积与沥青流变性能进行关联。在此基础上,结合扫描电镜,从微观角度揭示活化胶粉对沥青流变性能的影响机理。结果表明:在测定时间内,微波辐射使得胶粉表面变得蓬松,孔隙增多,比表面积增长显著;一定时间范围内(60～120s)的微波辐射对胶粉改性沥青的高温抗车辙能力有显著影响;胶粉微波活化后其比表面积与改性沥青流变性能之间有很好的相关性,胶粉比表面积越大,其复数剪切模量越大,相位角越小,沥青的高温抗变形能力越好。     

ATR-FTIR法测定改性沥青中橡胶含量

苯乙烯—丁二烯—苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)或废旧轮胎胶粉等橡胶材料大量用于改善高等级沥青路面性能,为保证工程质量,准确测定改性沥青中橡胶的含量十分必要。利用衰减全反射傅里叶变换红外光谱分析法(ATR-FTIR)对基质沥青、SBS改性沥青、胶粉改性沥青及其SBS/胶粉复合改性沥青进行分析,建立了改性沥青中SBS、胶粉含量的特征吸收峰强度的标准曲线,进而得到改性沥青中橡胶的含量。结果表明,该方法可用于SBS、SBS/胶粉复合改性沥青中橡胶含量的测定。     

废橡胶改性沥青的储存稳定性研究

研究了维他连接剂(TOR)、多聚磷酸(PPA)、硫化交联体系(硫磺、稳定剂及硫化促进剂)和原料基质沥青对改性沥青储存稳定性的影响。结果表明：使用TOR和PPA可在一定程度上降低改性沥青的离析软化点差,改善改性沥青的储存稳定性;在硫化体系中,硫磺及稳定剂的加入可改善改性沥青的储存稳定性,且其加入量都有最佳值,促进剂的复合配伍有利于提高改性沥青的储存稳定性;基质沥青对改性沥青的储存稳定性影响较大,基质沥青的芳香度高时,有利于胶粉在沥青中的溶胀,有助于体系中发生脱硫降解和交联反应,达到良好的改性效果。     

微波辐射胶粉用于改性沥青的探讨

研究了微波辐射60目废旧轮胎胶粉制备的废胶粉改性沥青(CRMA)。沥青为AH-90重交沥青,胶粉的掺量为20%。对比分析了微波辐射废胶粉改性沥青和普通废胶粉改性沥青性能的变化,结果表明,微波辐射干胶粉改性沥青与常规胶粉改性沥青相比,其软化点稍有降低,延度有所增加,微波辐射约可提高胶粉改性沥青的低温性能。而添加交联剂后,改性沥青的延度却有了明显的降低。就此结果进行了微波作用于胶粉机理的初步探讨。     

胶粉沥青相互作用的微观结构与组成变化

胶粉与沥青的相互作用过程与结果决定了改性沥青的性能。用载重轮胎胶粉制备改性沥青,研究了储存时间,对改性沥青黏度,软化点以及胶粉的组成与结构的影响。研究发现,随着储存时间的延长,改性沥青的黏度及软化点有所下降。天然橡胶含量较原始胶粉下降幅度较大,合成橡胶含量稍微降低,炭黑及无机填料开始不变,随后降低;胶粉的交联密度一直在下降,颗粒表面的多孔结构大大减少。     

微波辐射活化废胶粉改性沥青存储稳定性研究

基于现有研究,对微波辐射活化废胶粉改性沥青的存储稳定性进行了较为深入的研究。通过离析试验研究了微波辐射活化废胶粉改性沥青在高温存储过程中的离析规律,利用软化点指标研究了微波辐射活化废胶粉改性沥青的的常温存储稳定性能。另外,研究了微波辐射活化废胶粉放置不同时间对改性沥青存储稳定性的影响。     

SBS复合改性橡胶沥青试验研究

为了研究废旧橡胶粉和SBS复合改性沥青的结果,分析了聚合物改性沥青的改性机理,采用20%外掺橡胶粉,分别添加0.5%、1%、1.5%、2%的SBS进行复合改性,测试比较了复合改性橡胶沥青和普通橡胶改性沥青的主要指标,并研究了SBS掺量对橡胶沥青的影响,结果表明,复合改性橡胶沥青能达到比普通橡胶沥青更好的高低温性能。     

FCC油浆糠醛抽出油改善胶粉改性沥青性能的研究

FCC油浆糠醛抽出油富含芳香组分,是良好的道路沥青调合分。用FCC油浆糠醛抽出油溶胀预处理胶粉制备改性沥青,考察了胶粉含量和胶油比双因素对改性沥青性能的影响,同时使用扫描电子显微镜和荧光显微镜对胶粉和改性沥青的微观形态进行分析。研究结果表明,使用FCC油浆糠醛抽出油溶胀预处理胶粉可制备出性能良好的改性沥青。尤其是随着胶粉含量的增加,沥青的软化点和低温延度明显得到了改善。当胶粉质量分数为25％,胶油比控制在4～7时改性沥青的基本性能和老化性能良好,热储存稳定性最佳。     

苯乙烯焦油对橡胶改性沥青性能的影响

实验以辽河油田生产的沥青为原料,加入橡胶粉和苯乙烯焦油,以高速剪切法制备改性沥青。考察了橡胶粉和苯乙烯焦油对沥青性能的影响,并对改性沥青进行老化实验。确定最佳橡胶粉质量分为15%,并向质量分数为15%橡胶改性沥青中加入苯乙烯焦油,使橡胶粉可在沥青中充分溶胀,提高橡胶沥青的使用性能。实验表明,苯乙烯焦油的加入可提高橡胶改性沥青的性能,此时沥青的软化点可达39.7℃,沥青的针入度可以达11(0.1mm),延度为121cm,符合140号道路沥青标准。老化实验表明,改性沥青老化后橡胶粉有聚结和析出。     

速溶胶粉改性沥青混合料的研究

橡胶胶粉的三维化学交联结构使其难以在沥青混合料中分散,限制了其在道路中的应用。采用预先高效解交联方法制备了速溶胶粉,并通过干法和湿法工艺制备了速溶胶粉改性沥青混合料。对比分析了速溶胶粉和原胶粉改性沥青混合料的体积指标、抗飞散能力和马歇尔稳定度等性能。通过观察胶浆的微观结构,比较了不同胶粉的分散情况。进一步探究了油石比对速溶胶粉改性沥青混合料性能的影响。结果表明,与原胶粉相比,速溶胶粉在沥青混合料中分散地更细(微米尺度)、更均匀,速溶胶粉改性沥青混合料更易压实、粘结性能更佳。采用速溶胶粉取代原胶粉可以降低胶粉改性沥青的加工温度,干法时结合焖料工艺也可进一步降低沥青用量,部分替代沥青。     

胶粉改性沥青的热储存稳定性指标探讨

胶粉改性沥青是目前改性沥青领域中研究应用的热点,热储存稳定性对胶粉改性沥青的质量控制与大规模推广应用具有重要意义。本研究提出一种胶粉含量测试方法,通过测试胶粉改性沥青离析试验后上下1/3段试样中的胶粉含量差判断胶粉在基质沥青中是否发生离析,并对胶粉含量差与聚合物改性沥青技术要求中规定的软化点差进行了关联分析。结果表明,即使软化点差在聚合物改性沥青技术要求的范围以内,仍然存在较大的胶粉含量差,但软化点差和胶粉含量差在大范围内呈正相关关系。说明以软化点差判断胶粉改性沥青的热储存稳定性具有一定的合理性,但需要根据实际情况调整软化点差规定值,有待进一步研究。     

近年废胶粉改性道路沥青的研究

介绍了近年道路沥青方面的肢粉研究情况。主要有：胶粉的添加及工艺条件变化对沥青性能的影响，肢粉与沥青的相容性，肢粉改性沥青老化以及改性机理等国内外研究现状及其简要评论。     

废橡胶粉改性沥青研究综述(2)--影响改性效果的因素

对橡胶粉的应用前景、生产方式、应用方向、研究方法进行详细的论述和总结,得出用橡胶粉对沥青进行改性具有重要的理论意义和现实意义.