本發明涉及改性瀝青技術領域,尤其涉及一種耐低溫抗裂廢舊橡膠粉改性防水卷材用瀝青材料及其制備方法。
背景技術:
隨著我國汽車工業的飛速發展,作為固體廢物的廢舊輪胎數量也隨之增加,成為人們關注的重大環保問題。目前,廢舊輪胎的主要應用領域是改性瀝青的生產。將廢舊輪胎加工成橡膠粉并摻入瀝青中用于修建公路以及生產防水材料,既可以提高瀝青的使用性能,又能使廢舊輪胎變廢為寶,解決環保問題,一舉多得。
文獻《廢膠粉改性瀝青改性機理及其性能研究》中記載,廢膠粉是經過化學或機械加工而制成,其表面是由被破壞的空間網絡的網絡端組成,其表面呈不規則的毛刺狀且布滿圍觀裂紋。同時,由于在橡膠粉改性瀝青材料的加工過程中,橡膠粉與瀝青之間沒有形成均勻的體系,結構較為松散,容易發生開裂,影響材料的耐久性。文獻《硅烷偶聯劑對橡膠瀝青性能的影響》采用硅烷偶聯劑處理的橡膠粉對瀝青進行改性,提高了橡膠粉改性瀝青材料的相容性和穩定性。然而,這種方法沒有改進廢膠粉的表面結構,對改性瀝青材料性能的改善有限,同時硅烷偶聯劑作為原料應用成本較高,有必要作出改進。
技術實現要素:
本發明目的就是為了彌補已有技術的缺陷,提供一種價格低廉,均一、穩定性高,耐久性好,使用壽命長的耐低溫抗裂廢舊橡膠粉改性防水卷材用瀝青材料及其制備方法。
本發明是通過以下技術方案實現的:
一種耐低溫抗裂廢舊橡膠粉改性防水卷材用瀝青材料,其是由下述重量份的原料制得:
瀝青40-60,100-200目廢舊輪胎橡膠粉10-15,固含量為30-40%的EVA乳液5-10,固含量為30-40%的天然橡膠膠乳3-5,聚山梨酯-80 1-1.5,質量濃度為0.5-1%的氯化鈣水溶液0.5-1,滑石粉5-10,環氧大豆油3-5,硬脂酸鋇0.3-0.5。
一種耐低溫抗裂廢舊橡膠粉改性防水卷材用瀝青材料的制備方法,包括以下步驟:
(1)將廢舊輪胎橡膠粉經微波活化表面改性后按固液重量比1:10-1:20與水混合后加入聚山梨酯-80、EVA乳液、天然橡膠膠乳高速攪拌均勻,然后加入氯化鈣水溶液絮凝,將絮凝物干燥、研磨均勻,得改性橡膠粉;
(2)將瀝青熔融、脫水后緩慢升溫至150-160℃,然后依次加入環氧大豆油、硬脂酸鋇,緩慢攪拌均勻,得混合瀝青基質;
(3)將步驟(1)中的改性橡膠粉與其余原料共同加入步驟(2)中的混合瀝青基質中并于175-195℃高速攪拌0.5-1h,冷卻后即得耐低溫抗裂廢舊橡膠粉改性防水卷材用瀝青材料。
本發明的優點是:
本發明將廢舊橡膠粉首先經微波活化表面改性后與EVA乳液、天然橡膠膠乳進行混合,然后通過絮凝使其共沉淀,并進行干燥、研磨處理,對廢舊橡膠粉的表面的裂紋、網絡端起到結合、填充的作用,減少了廢舊橡膠粉與瀝青基體之間的空隙,橡膠粉與瀝青之間形成較為均勻、緊密的體系,從而增強體系的相容性和穩定性,與其余原料復配加工后,得到的橡膠粉改性防水卷材用瀝青材料具有均一、穩定性高的特點,耐久性好,而且耐低溫性能好,不易開裂、變形,價格低廉,使用壽命長,經濟實用。
具體實施方式
一種耐低溫抗裂廢舊橡膠粉改性防水卷材用瀝青材料,由下列重量(kg)的組分原料制備而成:
瀝青40,100目廢舊輪胎橡膠粉10,固含量為30%的EVA乳液5-10,固含量為30%的天然橡膠膠乳3,聚山梨酯-80 1,質量濃度為0.5%的氯化鈣水溶液0.5,滑石粉5,環氧大豆油3,硬脂酸鋇0.3。
一種耐低溫抗裂廢舊橡膠粉改性防水卷材用瀝青材料的制備方法,包括以下步驟:
(1)將廢舊輪胎橡膠粉經微波活化表面改性后按固液重量比1:10與水混合后加入聚山梨酯-80、EVA乳液、天然橡膠膠乳高速攪拌均勻,然后加入氯化鈣水溶液絮凝,將絮凝物干燥、研磨均勻,得改性橡膠粉;
(2)將瀝青熔融、脫水后緩慢升溫至150℃,然后依次加入環氧大豆油、硬脂酸鋇,緩慢攪拌均勻,得混合瀝青基質;
(3)將步驟(1)中的改性橡膠粉與其余原料共同加入步驟(2)中的混合瀝青基質中并于175℃高速攪拌0.5h,冷卻后即得耐低溫抗裂廢舊橡膠粉改性防水卷材用瀝青材料。
上述制得的防水卷材用瀝青材料經加工得到的防水卷材性能如下:
防水性:0.5MPa,120min不透水;
撕裂強度:540N;
低溫柔性:-40℃無裂紋。