本发明属于沥青加工技术领域,具体的说是一种smc常温沥青改性剂及其制备方法。
背景技术:
沥青是一种防水、防潮、防腐的高黏度有机材料,由不同分子量的碳氢化合物及其非金属衍生物组成,主要用于铺筑路面等。根据拌和温度可将沥青分为热拌、温拌以及冷拌的沥青混合料。随着我国交通建设的发展,需要不断对繁重交通压力下不堪重负的沥青路面进行翻修。
用以沥青改性的化学改性剂是以热塑性多种化学原素配方与橡塑等辅料进行中温溶脂化高温聚合形成的。
中国专利也公开了一种smc常温沥青改性剂,申请号为cn2018102742019的发明专利,该发明专利的改性剂所使用的原料为:smc:50~80份;环氧树脂:30~65份;固化剂:2~12份;助剂:0.5~5份;利用本改性剂,可作为常温沥青改性剂用于沥青拌和,将拌和温度降低40℃至80℃,安全环保,降低施工温度、提高施工灵活性。
上述发明专利只解决了常规的沥青改性剂用于沥青搅拌混合后,不具备降低搅拌混合的温度,降低施工温度的效果;但是当该沥青改性剂混合在沥青中铺设到地面后,由于沥青和改性剂中含有大量的橡胶塑料物,当沥青路面长时间在紫外线照射下,容易导致沥青在长时间使用时容易出现老化、耐高温性能降低的现象,进而影响沥青路面的使用寿命。
技术实现要素:
为了弥补现有技术的不足,本发明提出的一种smc常温沥青改性剂及其制备方法,本发明主要用于解决而现有的smc常温沥青改性剂,只解决了常规的沥青改性剂用于沥青搅拌混合后,不具备降低搅拌混合的温度,降低施工温度的效果;但是当该沥青改性剂混合在沥青中铺设到地面后,由于沥青和改性剂中含有大量的橡胶塑料物,当沥青路面长时间在紫外线照射下,容易导致沥青在长时间使用时容易出现老化、耐高温性能降低的现象,进而影响沥青路面的使用寿命。
本发明解决的技术问题所采用的技术方案是:本发明所述的一种smc常温沥青改性剂,包括如下质量份数的原材料:
橡胶油:40~55份;
炭黑:15~25份;
改性环氧树脂:16~26份;
固化剂:4~12份;
岩棉纤维:3~10份。
其中,炭黑具有良好的分散性能,尤其是高结构炭黑,将炭黑制成浆料混合到橡胶油中,可以有效使得改性剂能够充分的分散到沥青原料中,进一步提高了沥青结合料在常温条件下的施工方便性;同时将改性环氧树脂添加到改性剂中,进一步提高了沥青结合料和改性剂混合铺设到地面时,能够耐强酸碱、耐腐蚀、耐高温、硬度高及不变形的效果;同时岩棉纤维和炭黑的配合,炭黑具有一定的光稳定性,光会使橡胶塑料老化,尤其是阳光中的紫外线会加速橡胶塑料的老化,岩棉纤维能够起到优良的保温隔热的效果,使得smc常温沥青改性剂不仅能够对沥青结合料在常温下起到施工的作用,同时能够对沥青起到良好的耐高温,抗紫外线的功能,防止由于沥青中含有大量的橡胶塑料物,在进一步提高沥青在常温环境中施工后,沥青的使用寿命。
优选的,所述橡胶油是由废弃的无钢圈橡胶轮胎通过裂解反应釜进行提取的产物;所述炭黑是由裂解反应釜和原料提取装置所遗留的废弃产物;所述岩棉纤维是由废弃的岩棉制品提取出的产物;橡胶油和炭黑通过废弃的无钢圈橡胶轮胎中提取,使得废弃的橡胶轮胎能够充分利用;同时炭黑是从裂解反应釜和原料提取装置中提起处的废弃产物,不仅降低了smc常温沥青改性剂中原料的生产成本,同时使得smc常温沥青改性剂中原料在生产时产生的废弃物能够重复利用到原料中进一步降低了smc常温沥青改性剂的生产成本。
本发明所述的一种smc常温沥青改性剂的制备方法,用于生产上述一种smc常温沥青改性剂,该方法包括以下步骤:
s1:原料预处理:先将收集的废弃的无钢圈橡胶轮胎放入到水洗池内,同时将废弃的橡胶轮胎通过压平装置进行展开;通过漂洗磁吸的方式将废弃的橡胶轮胎外壁上粘结的杂物、灰尘和金属进行清除;采用废弃的无钢圈的橡胶轮胎,便于s2步骤对橡胶轮胎的快速粉碎分解,不要将橡胶轮胎中的钢丝进行取出,提高了原料的生产加工速度;同时将废弃的橡胶轮胎灰尘、杂物采用漂洗磁吸的方式进行清除,避免毛刷或其他清洗装置将橡胶轮胎上的黑色素清除的现象,进而影响废弃橡胶轮胎中原料的充分提取;将橡胶轮胎进行展开,不仅便于对橡胶轮胎的漂洗,便于粉碎箱1对橡胶轮胎进行粉碎作业;
s2:原料粉碎:将s2步骤中清洗干净的橡胶轮胎投入到粉碎箱内,粉碎箱上方同向转动设置的切割辊可以将展开后橡胶轮胎切割成条形结构,形成橡胶轮胎条;然后通过切割辊下方设置的差速反向转动的粉碎辊可以将条形结构的橡胶轮胎条进行粉碎,形成橡胶块;再通过碾压板对橡胶块进行碾压揉搓,使得橡胶块产生絮状橡胶团,同时碾压板上会粘结形成炭黑粉;设置切割辊在粉碎箱上同向转动,便于切割辊上的切割刀对橡胶轮胎进行上下同时切割作业,防止切割刀同方向切割到展开后的橡胶轮胎上时,有效切割刀的同方向的切割力导致橡胶轮胎产生向下滑动或向上滑动的现象,进而影响切割到对橡胶轮胎的快速切割作业;通过差速的方式对切割成条状的橡胶轮胎条进行粉碎,能够提高粉碎辊对橡胶轮胎条的剪切力,进一步提高粉碎辊对条形结构的橡胶轮胎的粉碎剪切效果;
s3:胶油提取:将s2步骤中碾压揉搓后的絮状橡胶团投入到裂解反应釜内,且向裂解反应釜内加入少量的催化剂,加热使其温度升至150℃~210℃,进行催化裂解反应,反应后产生的混合蒸汽由冷凝装置冷凝,形成裂解后的橡胶油;同时将裂解反应釜冷却后产生的炭黑进行提取;通过裂解反应釜将粉碎后的絮状橡胶团进行裂解反应,絮状橡胶团的橡胶轮胎不仅提高了裂解反应釜的裂解速度,同时减少了催化剂的使用;同时裂解反应釜裂解冷却后产生的炭黑能够使用到smc常温沥青改性剂的原料中,进而充分利用力废弃橡胶轮胎所提取的产物;
s4:混合制备:将s3步骤制备的橡胶油、炭黑和其他原料按配比投入到搅拌釜内,通过搅拌釜内设置的搅拌装置对原料进行混合搅拌,搅拌时间为40~60分钟;反应温度从30℃逐渐升温到160℃,得到产品;
其中,s2中所述粉碎箱内设置有切割粉碎装置,且切割粉碎装置包括切割辊、转动轴、切割刀、转动齿轮、粉碎辊、粉碎块、啮合齿轮和连接皮带;所述粉碎箱内上端开设有进料口,且进料口的位置通过转动轴对称转动安装有切割辊,且切割辊的外壁巷设置有切割刀;对称设置的所述切割辊的转动轴端部均安装有转动齿轮,且对称设置的转动齿轮通过从动齿轮相互啮合;所述转动轴的另一端连接在驱动电机的输出端,且驱动电机安装在粉碎箱的外壁;所述切割辊的正下方通过转动轴转动设置有粉碎辊,且粉碎辊上对称设置有粉碎块;对称设置的所述粉碎辊的转动轴上套接有啮合齿轮,且对称设置的啮合齿轮相互啮合传动;所述从动齿轮上的转动轴通过连接皮带与粉碎辊的转动轴传动连接;所述粉碎辊的正下方设置有碾压机构;工作时,当需要对展开清理后的橡胶轮胎进行粉碎时,先将橡胶轮胎的一端插入到进料口,然后驱动电机转动,驱动电机会带动对称设置的切割辊同向转动,进料口一侧设置的切割辊上设置的切割刀会从上向下转动切割到橡胶轮胎上,进料口另一侧设置的切割辊上设置的切割刀会从下向上交叉转动切割到橡胶轮胎上,进而将橡胶轮胎交叉切割成条形的橡胶轮胎条,然后橡胶轮胎条会运动到对称设置的粉碎辊中间,粉碎辊上的粉碎块会将橡胶轮胎切割条切割成块状橡胶轮胎块,然后橡胶轮胎块会经过碾压机构进行碾压揉搓,使之形成橡胶轮胎团,橡胶轮胎团经过裂解反应釜催化裂解后会产生橡胶油和炭黑,进而便于对原料的提取分离。
优选的,所述碾压机构包括碾压板、支撑板、转动柱、转动盘、连接杆、支撑块和橡胶软杆;所述碾压板对称设置在粉碎辊的下方;所述支撑板固定安装在粉碎箱内,且支撑板上通过支撑块转动安装有转动柱;所述转动柱通过连接皮带与粉碎辊上的转动轴连接,且转动柱上安装有转动盘;所述转动盘的外圆壁上转动安装有连接杆,且连接杆固定连接到碾压板的侧壁;所述支撑板上对称安装有支撑块,且支撑块的侧壁对称安装有橡胶软杆;对称设置的所述橡胶软杆分别连接到碾压板的上端面和下端面;工作时,当需要对粉碎后块状橡胶轮胎块进行碾压时,反向转动的粉碎辊会通过连接皮带带动转动柱转动,转动柱的转动会通过转动盘带动连接杆产生摆动,连接杆的摆动会带动对称设置的碾压板产生对向摆动,进而通过粉碎辊粉碎后的橡胶轮胎条会经过对称摆动的碾压板进行碾压作业,同时碾压板通过对称设置的橡胶软板连接,当转动盘带动连接杆转动到最高位置时,碾压板会对上端连接的橡胶软杆产生挤压力,同时下端面设置的橡胶软杆会对碾压板的底端起到推力,使得对称的碾压板在接料的同时又能够对橡胶轮胎块起到碾压的作用,同时碾压板对橡胶轮胎的碾压力,会使得橡胶轮胎上的炭黑能够脱离,进而便于对橡胶轮胎上的炭黑进行收集作业;进一步提高橡胶轮胎块形成团状的效果,进一步提高橡胶轮胎的裂解效果。
优选的,所述切割刀设置为弧形结构,且切割刀活动安装在切割辊上;其中一个所述粉碎辊的转动轴上套接的啮合齿轮直径大于其中另一粉碎辊的转动轴上套接的啮合齿轮的直径;切割刀活动安装到切割辊上,切割辊快速转动时,切割刀在切割辊的转动离心力下会快速切割到橡胶轮胎的外壁上,进一步提高切割刀对橡胶轮胎的快速切割效果;同时设置的啮合齿轮的直径大小不同,提高对向转动粉碎辊对橡胶轮胎的高速的剪切力,使得粉碎辊能够快速将橡胶轮胎进行粉碎作业。
优选的,所述粉碎箱的底端设置有弹性过滤网,且弹性过滤网滑动设置在粉碎箱的底端;所述粉碎箱的底端活动安装有密封板;所述碾压板的底端设置有弹性挤压杆,且弹性挤压杆挤压接触到弹性过滤网的上端面;工作时,当通过碾压板碾压后的橡胶轮胎团落入到弹性过滤网上时,弹性过滤网会将橡胶轮胎团上的炭黑进行刷选作业,使得炭黑与橡胶轮胎团进行分离作业,进而便于对炭黑进行提取;同时当碾压板在摆动时,碾压板底端设置的弹性挤压杆会挤压弹性过滤网,使得弹性过滤网能够产生振动,进一步提高弹性过滤网对炭黑的快速过滤作业。
本发明的有益效果如下:
1.本发明通过岩棉纤维和炭黑的配合,炭黑具有一定的光稳定性,光会使橡胶塑料老化,尤其是阳光中的紫外线会加速橡胶塑料的老化,岩棉纤维能够起到优良的保温隔热的效果,使得smc常温沥青改性剂不仅能够对沥青结合料在常温下起到施工的作用,同时能够对沥青起到良好的耐高温,抗紫外线的功能,防止由于沥青中含有大量的橡胶塑料物,在进一步提高沥青在常温环境中施工后,沥青的使用寿命。
2.本发明通过设置切割辊在粉碎箱上同向转动,便于切割辊上的切割刀对橡胶轮胎进行上下同时切割作业,防止切割刀同方向切割到展开后的橡胶轮胎上时,有效切割刀的同方向的切割力导致橡胶轮胎产生向下滑动或向上滑动的现象,进而影响切割到对橡胶轮胎的快速切割作业;通过差速的方式对切割成条状的橡胶轮胎条进行粉碎,能够提高粉碎辊对橡胶轮胎条的剪切力,进一步提高粉碎辊对条形结构的橡胶轮胎的粉碎剪切效果。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的方法流程图;
图2是本发明的粉碎箱立体图;
图3是本发明的切割粉碎装置和碾压机构的装配图;
图4是本发明的粉碎箱的剖视图;
图中:粉碎箱1、进料口11、切割粉碎装置2、切割辊21、转动轴22、切割刀23、转动齿轮24、粉碎辊25、粉碎块26、啮合齿轮27、连接皮带28、从动齿轮29、碾压机构3、碾压板31、支撑板32、转动柱33、转动盘34、连接杆35、支撑块36、橡胶软杆37、弹性过滤网4、密封板5、弹性挤压杆6。
具体实施方式
使用图1-图4对本发明一实施方式的一种smc常温沥青改性剂及其制备方法进行如下说明。
本发明所述的一种smc常温沥青改性剂,包括如下质量份数的原材料:
橡胶油:40~55份;
炭黑:15~25份;
改性环氧树脂:16~26份;
固化剂:4~12份;
岩棉纤维:3~10份。
其中,炭黑具有良好的分散性能,尤其是高结构炭黑,将炭黑制成浆料混合到橡胶油中,可以有效使得改性剂能够充分的分散到沥青原料中,进一步提高了沥青结合料在常温条件下的施工方便性;同时将改性环氧树脂添加到改性剂中,进一步提高了沥青结合料和改性剂混合铺设到地面时,能够耐强酸碱、耐腐蚀、耐高温、硬度高及不变形的效果;同时岩棉纤维和炭黑的配合,炭黑具有一定的光稳定性,光会使橡胶塑料老化,尤其是阳光中的紫外线会加速橡胶塑料的老化,岩棉纤维能够起到优良的保温隔热的效果,使得smc常温沥青改性剂不仅能够对沥青结合料在常温下起到施工的作用,同时能够对沥青起到良好的耐高温,抗紫外线的功能,防止由于沥青中含有大量的橡胶塑料物,在进一步提高沥青在常温环境中施工后,沥青的使用寿命。
作为本发明的一种实施方式,所述橡胶油是由废弃的无钢圈橡胶轮胎通过裂解反应釜进行提取的产物;所述炭黑是由裂解反应釜和原料提取装置所遗留的废弃产物;所述岩棉纤维是由废弃的岩棉制品提取出的产物;橡胶油和炭黑通过废弃的无钢圈橡胶轮胎中提取,使得废弃的橡胶轮胎能够充分利用;同时炭黑是从裂解反应釜和原料提取装置中提起处的废弃产物,不仅降低了smc常温沥青改性剂中原料的生产成本,同时使得smc常温沥青改性剂中原料在生产时产生的废弃物能够重复利用到原料中进一步降低了smc常温沥青改性剂的生产成本。
如图1~图4所示,本发明所述的一种smc常温沥青改性剂的制备方法,用于生产上述一种smc常温沥青改性剂,该方法包括以下步骤:
s1:原料预处理:先将收集的废弃的无钢圈橡胶轮胎放入到水洗池内,同时将废弃的橡胶轮胎通过压平装置进行展开;通过漂洗磁吸的方式将废弃的橡胶轮胎外壁上粘结的杂物、灰尘和金属进行清除;采用废弃的无钢圈的橡胶轮胎,便于s2步骤对橡胶轮胎的快速粉碎分解,不要将橡胶轮胎中的钢丝进行取出,提高了原料的生产加工速度;同时将废弃的橡胶轮胎灰尘、杂物采用漂洗磁吸的方式进行清除,避免毛刷或其他清洗装置将橡胶轮胎上的黑色素清除的现象,进而影响废弃橡胶轮胎中原料的充分提取;将橡胶轮胎进行展开,不仅便于对橡胶轮胎的漂洗,便于粉碎箱1对橡胶轮胎进行粉碎作业;
s2:原料粉碎:将s2步骤中清洗干净的橡胶轮胎投入到粉碎箱1内,粉碎箱1上方同向转动设置的切割辊21可以将展开后橡胶轮胎切割成条形结构,形成橡胶轮胎条;然后通过切割辊21下方设置的差速反向转动的粉碎辊25可以将条形结构的橡胶轮胎条进行粉碎,形成橡胶块;再通过碾压板31对橡胶块进行碾压揉搓,使得橡胶块产生絮状橡胶团,同时碾压板31上会粘结形成炭黑粉;设置切割辊21在粉碎箱1上同向转动,便于切割辊21上的切割刀23对橡胶轮胎进行上下同时切割作业,防止切割刀23同方向切割到展开后的橡胶轮胎上时,有效切割刀23的同方向的切割力导致橡胶轮胎产生向下滑动或向上滑动的现象,进而影响切割到对橡胶轮胎的快速切割作业;通过差速的方式对切割成条状的橡胶轮胎条进行粉碎,能够提高粉碎辊25对橡胶轮胎条的剪切力,进一步提高粉碎辊25对条形结构的橡胶轮胎的粉碎剪切效果;
s3:胶油提取:将s2步骤中碾压揉搓后的絮状橡胶团投入到裂解反应釜内,且向裂解反应釜内加入少量的催化剂,加热使其温度升至150℃~210℃,进行催化裂解反应,反应后产生的混合蒸汽由冷凝装置冷凝,形成裂解后的橡胶油;同时将裂解反应釜冷却后产生的炭黑进行提取;通过裂解反应釜将粉碎后的絮状橡胶团进行裂解反应,絮状橡胶团的橡胶轮胎不仅提高了裂解反应釜的裂解速度,同时减少了催化剂的使用;同时裂解反应釜裂解冷却后产生的炭黑能够使用到smc常温沥青改性剂的原料中,进而充分利用力废弃橡胶轮胎所提取的产物;
s4:混合制备:将s3步骤制备的橡胶油、炭黑和其他原料按配比投入到搅拌釜内,通过搅拌釜内设置的搅拌装置对原料进行混合搅拌,搅拌时间为40~60分钟;反应温度从30℃逐渐升温到160℃,得到产品;
其中,s2中所述粉碎箱1内设置有切割粉碎装置2,且切割粉碎装置2包括切割辊21、转动轴22、切割刀23、转动齿轮24、粉碎辊25、粉碎块26、啮合齿轮27和连接皮带28;所述粉碎箱1内上端开设有进料口11,且进料口11的位置通过转动轴22对称转动安装有切割辊21,且切割辊21的外壁巷设置有切割刀23;对称设置的所述切割辊21的转动轴22端部均安装有转动齿轮24,且对称设置的转动齿轮24通过从动齿轮29相互啮合;所述转动轴22的另一端连接在驱动电机的输出端,且驱动电机安装在粉碎箱1的外壁;所述切割辊21的正下方通过转动轴22转动设置有粉碎辊25,且粉碎辊25上对称设置有粉碎块26;对称设置的所述粉碎辊25的转动轴22上套接有啮合齿轮27,且对称设置的啮合齿轮27相互啮合传动;所述从动齿轮29上的转动轴22通过连接皮带28与粉碎辊25的转动轴22传动连接;所述粉碎辊25的正下方设置有碾压机构3;工作时,当需要对展开清理后的橡胶轮胎进行粉碎时,先将橡胶轮胎的一端插入到进料口11,然后驱动电机转动,驱动电机会带动对称设置的切割辊21同向转动,进料口11一侧设置的切割辊21上设置的切割刀23会从上向下转动切割到橡胶轮胎上,进料口11另一侧设置的切割辊21上设置的切割刀23会从下向上交叉转动切割到橡胶轮胎上,进而将橡胶轮胎交叉切割成条形的橡胶轮胎条,然后橡胶轮胎条会运动到对称设置的粉碎辊25中间,粉碎辊25上的粉碎块26会将橡胶轮胎切割条切割成块状橡胶轮胎块,然后橡胶轮胎块会经过碾压机构3进行碾压揉搓,使之形成橡胶轮胎团,橡胶轮胎团经过裂解反应釜催化裂解后会产生橡胶油和炭黑,进而便于对原料的提取分离。
作为本发明的一种实施方式,所述碾压机构3包括碾压板31、支撑板32、转动柱33、转动盘34、连接杆35、支撑块36和橡胶软杆37;所述碾压板31对称设置在粉碎辊25的下方;所述支撑板32固定安装在粉碎箱1内,且支撑板32上通过支撑块36转动安装有转动柱33;所述转动柱33通过连接皮带28与粉碎辊25上的转动轴22连接,且转动柱33上安装有转动盘34;所述转动盘34的外圆壁上转动安装有连接杆35,且连接杆35固定连接到碾压板31的侧壁;所述支撑板32上对称安装有支撑块36,且支撑块36的侧壁对称安装有橡胶软杆37;对称设置的所述橡胶软杆37分别连接到碾压板31的上端面和下端面;工作时,当需要对粉碎后块状橡胶轮胎块进行碾压时,反向转动的粉碎辊25会通过连接皮带28带动转动柱33转动,转动柱33的转动会通过转动盘34带动连接杆35产生摆动,连接杆35的摆动会带动对称设置的碾压板31产生对向摆动,进而通过粉碎辊25粉碎后的橡胶轮胎条会经过对称摆动的碾压板31进行碾压作业,同时碾压板31通过对称设置的橡胶软板连接,当转动盘34带动连接杆35转动到最高位置时,碾压板31会对上端连接的橡胶软杆37产生挤压力,同时下端面设置的橡胶软杆37会对碾压板31的底端起到推力,使得对称的碾压板31在接料的同时又能够对橡胶轮胎块起到碾压的作用,同时碾压板31对橡胶轮胎的碾压力,会使得橡胶轮胎上的炭黑能够脱离,进而便于对橡胶轮胎上的炭黑进行收集作业;进一步提高橡胶轮胎块形成团状的效果,进一步提高橡胶轮胎的裂解效果。
作为本发明的一种实施方式,所述切割刀23设置为弧形结构,且切割刀23活动安装在切割辊21上;其中一个所述粉碎辊25的转动轴22上套接的啮合齿轮27直径大于其中另一粉碎辊25的转动轴22上套接的啮合齿轮27的直径;切割刀23活动安装到切割辊21上,切割辊21快速转动时,切割刀23在切割辊21的转动离心力下会快速切割到橡胶轮胎的外壁上,进一步提高切割刀23对橡胶轮胎的快速切割效果;同时设置的啮合齿轮27的直径大小不同,提高对向转动粉碎辊25对橡胶轮胎的高速的剪切力,使得粉碎辊25能够快速将橡胶轮胎进行粉碎作业。
作为本发明的一种实施方式,所述粉碎箱1的底端设置有弹性过滤网4,且弹性过滤网4滑动设置在粉碎箱1的底端;所述粉碎箱1的底端活动安装有密封板5;所述碾压板31的底端设置有弹性挤压杆6,且弹性挤压杆6挤压接触到弹性过滤网4的上端面;工作时,当通过碾压板31碾压后的橡胶轮胎团落入到弹性过滤网4上时,弹性过滤网4会将橡胶轮胎团上的炭黑进行刷选作业,使得炭黑与橡胶轮胎团进行分离作业,进而便于对炭黑进行提取;同时当碾压板31在摆动时,碾压板31底端设置的弹性挤压杆6会挤压弹性过滤网4,使得弹性过滤网4能够产生振动,进一步提高弹性过滤网4对炭黑的快速过滤作业。
本发明所述的一种smc常温沥青改性剂的实施例如下:
实施例一:本发明所述一种smc常温沥青改性剂,是由如下质量份数的原材料组成:橡胶油:40份;炭黑:15份;改性环氧树脂:16份;固化剂:4份;岩棉纤维:3份;采用上述一种smc常温沥青改性剂的制备方法制成沥青改性剂;
实施例二:本发明所述一种smc常温沥青改性剂,是由如下质量份数的原材料组成:橡胶油:45份;炭黑:18份;改性环氧树脂:19份;固化剂:7份;岩棉纤维:5份;采用上述一种smc常温沥青改性剂的制备方法制成沥青改性剂;
实施例三:本发明所述一种smc常温沥青改性剂,是由如下质量份数的原材料组成:橡胶油:50份;炭黑:21份;改性环氧树脂:22份;固化剂:9份;岩棉纤维:8份;采用上述一种smc常温沥青改性剂的制备方法制成沥青改性剂;
实施例四:本发明所述一种smc常温沥青改性剂,是由如下质量份数的原材料组成:橡胶油:55份;炭黑:25份;改性环氧树脂:26份;固化剂:12份;岩棉纤维:10份;采用上述一种smc常温沥青改性剂的制备方法制成沥青改性剂;
抗紫外线实验:
实验器材:需要四块场地,且场地大小为1平方米;4个高温紫外线设备;4个重量相同的铅球;4个刻度尺;
按上述实施例1~实施例4中的质量份数的smc常温沥青改性剂原料,分作为四组实验数据,并根据本发明中的生产工艺以及四组实验组数据制得四组实验组smc常温沥青改性剂原料;将制成的四组smc常温沥青改性剂与预先制备的沥青进行混合,且将沥青混合料分别平铺到预先设置好的大小为1平方米的地面上,然后模拟80℃紫外线对四组实验组进行照射,照射时间为3小时;照射时间结束后,让四个辅助人员手持铅球,通过刻度尺量取铅球距沥青平面的高度为1.2m,然后实验人员通知辅助人员同时丢下铅球,实验人员观察铅球落在沥青平面后,沥青平面产生的凹陷程度;凹陷程度分为,痕迹较浅、痕迹浅、痕迹深、痕迹较深;四组实验组的原料组分表(表1)如下:
表1四组实验组的原料组分表(重量份数)
根据上述实验表格可知,随着炭黑和岩棉纤维的含量不断增大,沥青与改性剂的混合后,耐老化和抗紫外线的性能逐渐提高,进而提高了沥青在高温环境的使用寿命,且在低温环境的施工操作性能;当炭黑和岩棉纤维的含量达到最大值时,炭黑和岩棉纤维会影响固化剂对改性环氧树脂的固化效果,进而影响沥青在高温环境下的硬度和耐高温性能。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
虽然本发明是通过具体实施例进行说明的,本领域技术人员应当明白,在不脱离本发明范围的情况下,还可以对本发明进行各种变换及等同替代。另外,针对特定情形或材料,可以对本发明做各种修改,而不脱离本发明的范围。因此,本发明不局限于所公开的具体实施例,而应当包括落入本发明权利要求范围内的全部实施方式。
1.一种smc常温沥青改性剂,其特征在于:包括如下质量份数的原材料:
橡胶油:40~55份;
炭黑:15~25份;
改性环氧树脂:16~26份;
固化剂:4~12份;
岩棉纤维:3~10份。
2.根据权利要求1所述的一种smc常温沥青改性剂,其特征在于:所述橡胶油是由废弃的无钢圈橡胶轮胎通过裂解反应釜进行提取的产物;所述炭黑是由裂解反应釜和原料提取装置所遗留的废弃产物;所述岩棉纤维是由废弃的岩棉制品提取出的产物。
3.一种smc常温沥青改性剂的制备方法,其特征在于:该方法适用于上述权利要求1~2中所述smc常温沥青改性剂的制备;该方法包括以下步骤:
s1:原料预处理:先将收集的废弃的无钢圈橡胶轮胎放入到水洗池内,同时将废弃的橡胶轮胎通过压平装置进行展开;通过漂洗磁吸的方式将废弃的橡胶轮胎外壁上粘结的杂物、灰尘和金属进行清除;
s2:原料粉碎:将s2步骤中清洗干净的橡胶轮胎投入到粉碎箱(1)内,粉碎箱(1)上方同向转动设置的切割辊(21)可以将展开后橡胶轮胎切割成条形结构,形成橡胶轮胎条;然后通过切割辊(21)下方设置的差速反向转动的粉碎辊(25)可以将条形结构的橡胶轮胎条进行粉碎,形成橡胶块;再通过碾压板(31)对橡胶块进行碾压揉搓,使得橡胶块产生絮状橡胶团,同时碾压板(31)上会粘结形成炭黑粉;
s3:胶油提取:将s2步骤中碾压揉搓后的絮状橡胶团投入到裂解反应釜内,且向裂解反应釜内加入少量的催化剂,加热使其温度升至150℃~210℃,进行催化裂解反应,反应后产生的混合蒸汽由冷凝装置冷凝,形成裂解后的橡胶油;同时将裂解反应釜冷却后产生的炭黑进行提取;
s4:混合制备:将s3步骤制备的橡胶油、炭黑和其他原料按配比投入到搅拌釜内,通过搅拌釜内设置的搅拌装置对原料进行混合搅拌,搅拌时间为40~60分钟;反应温度从30℃逐渐升温到160℃,得到产品;
其中,s2中所述粉碎箱(1)内设置有切割粉碎装置(2),且切割粉碎装置(2)包括切割辊(21)、转动轴(22)、切割刀(23)、转动齿轮(24)、粉碎辊(25)、粉碎块(26)、啮合齿轮(27)和连接皮带(28);所述粉碎箱(1)内上端开设有进料口(11),且进料口(11)的位置通过转动轴(22)对称转动安装有切割辊(21),且切割辊(21)的外壁巷设置有切割刀(23);对称设置的所述切割辊(21)的转动轴(22)端部均安装有转动齿轮(24),且对称设置的转动齿轮(24)通过从动齿轮(29)相互啮合;所述转动轴(22)的另一端连接在驱动电机的输出端,且驱动电机安装在粉碎箱(1)的外壁;所述切割辊(21)的正下方通过转动轴(22)转动设置有粉碎辊(25),且粉碎辊(25)上对称设置有粉碎块(26);对称设置的所述粉碎辊(25)的转动轴(22)上套接有啮合齿轮(27),且对称设置的啮合齿轮(27)相互啮合传动;所述从动齿轮(29)上的转动轴(22)通过连接皮带(28)与粉碎辊(25)的转动轴(22)传动连接;所述粉碎辊(25)的正下方设置有碾压机构(3)。
4.根据权利要求3所述的一种smc常温沥青改性剂的制备方法,其特征在于:所述碾压机构(3)包括碾压板(31)、支撑板(32)、转动柱(33)、转动盘(34)、连接杆(35)、支撑块(36)和橡胶软杆(37);所述碾压板(31)对称设置在粉碎辊(25)的下方;所述支撑板(32)固定安装在粉碎箱(1)内,且支撑板(32)上通过支撑块(36)转动安装有转动柱(33);所述转动柱(33)通过连接皮带(28)与粉碎辊(25)上的转动轴(22)连接,且转动柱(33)上安装有转动盘(34);所述转动盘(34)的外圆壁上转动安装有连接杆(35),且连接杆(35)固定连接到碾压板(31)的侧壁;所述支撑板(32)上对称安装有支撑块(36),且支撑块(36)的侧壁对称安装有橡胶软杆(37);对称设置的所述橡胶软杆(37)分别连接到碾压板(31)的上端面和下端面。
5.根据权利要求3所述的一种smc常温沥青改性剂的制备方法,其特征在于:所述切割刀(23)设置为弧形结构,且切割刀(23)活动安装在切割辊(21)上;其中一个所述粉碎辊(25)的转动轴(22)上套接的啮合齿轮(27)直径大于其中另一粉碎辊(25)的转动轴(22)上套接的啮合齿轮(27)的直径。
6.根据权利要求4所述的一种smc常温沥青改性剂的制备方法,其特征在于:所述粉碎箱(1)的底端设置有弹性过滤网(4),且弹性过滤网(4)滑动设置在粉碎箱(1)的底端;所述粉碎箱(1)的底端活动安装有密封板(5);所述碾压板(31)的底端设置有弹性挤压杆(6),且弹性挤压杆(6)挤压接触到弹性过滤网(4)的上端面。
技术总结