1、廢膠粉改性瀝青及其工藝流程淺析隨著我國人民生活水平的提高和經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展，汽車工業(yè)飛速發(fā)展，汽車保有量逐年迅速增加，我國將面臨目前國外發(fā)達國家早已遇到的大量廢舊輪胎的處理問題。據(jù)統(tǒng)計，我國的廢舊輪胎到2010年將達到2億條，大量的廢舊輪胎將會帶來嚴峻的環(huán)保問題。將廢舊輪胎加工成橡膠粉是國際上通用的廢舊輪胎再生處理方法，其中廢輪胎膠粉應用在公路行業(yè)中即采用廢橡膠粉生產(chǎn)改性瀝青是廢舊輪胎處理的主要途徑之一。一、廢橡膠粉改性瀝青的研究意義：1、環(huán)保效應如果將廢舊輪胎膠粉用于瀝青進行改性，如按15%的添加量的話，則每年可消耗膠粉3045萬噸，也就是說可以處理廢汽車輪胎（每條輪胎8lg）54008100

2、萬噸（廢舊輪胎出粉率約70%），這對黑色污染極其有利。2、經(jīng)濟效益目前我國修建高速公路廣泛采用SBS改性瀝青，SBS價格昂貴，隨著石油價格的飛漲，SBS的價格高達20000元/噸以上。然而廢舊輪胎膠粉價格低廉，而且各項指標均達到標準。經(jīng)推算，廢舊輪胎改性瀝青的成本比SBS改性瀝青的成本低約30%左右，如果我國每年修筑公路用100萬噸膠粉改性瀝青替代SBS改性瀝青即可降低成本7億元，同時可耗費廢舊輪胎膠粉15萬噸，相當于2250萬條轎車廢輪胎，這對我國的修筑公路及維修公路采用改性瀝青的意義是重大的。3、良好的使用性能a、提高瀝青的黏度：黏性是瀝青高溫穩(wěn)定性的重要指標，黏性高的瀝青不僅抗變形能力增

3、強，而且加強了瀝青與碎石的黏結(jié)力，具有更好的封水性能。有資料顯示，20%膠粉含量的橡膠瀝青，在190時的動力黏度與4%SBS含量在135時的動力黏度值相當，約3pa.s；橡膠瀝青的軟化點較基質(zhì)瀝青提高約10，>55。如果在每噸橡膠改性瀝青中添加0.2%-0.5%的SBS改性劑，軟化點可達到70以上。b、改善瀝青的低溫性能：瀝青的低溫性能是指低溫的脆性和抗裂性。據(jù)南非某公司試驗比較，橡膠瀝青的弗拉氏脆點與4%SBS改性瀝青比較，降低約9，達-1719。橡膠瀝青良好的低溫性能，在寒冷地區(qū)將會明顯減少路面開裂，延長路面使用壽命。c、抗老化、抗疲勞性能明顯提高：大量廢輪胎膠粉的加入，不僅為瀝青增

4、加了抗老化、抗氧化和熱穩(wěn)定性，而且由于輪胎橡膠優(yōu)異的彈性也在較大的溫度區(qū)間為瀝青路面提供了柔性以及耐疲勞和抗裂紋能力，從而延長路面的使用壽命。有資料顯示，橡膠瀝青路面可提高路面使用壽命13倍。d、提高行車的舒適性和安全性：由于橡膠路面的柔性，將緩沖路面局部不平整引起車輛的震動，改善輪胎與地面的附著性能，縮短制動距離，從而使車輛的舒適性和安全性都得到改善。e、降低行車噪音低：隨著公路建設(shè)和汽車工業(yè)的發(fā)展，道路噪音已成為城市居民的一大公害，因此降低道路噪音成了人們關(guān)心的重要社會問題。根據(jù)一些學者分析，橡膠瀝青的彈性加上配混合料和平整的路面可有效地降低車輪在路面上行駛的噪音。于是橡膠瀝青的應用為城市

5、道路建設(shè)點燃了一大亮點，被譽為“消音瀝青”，它已列入一些城市的市政建設(shè)規(guī)劃。有資料顯示，橡膠瀝青路面車速在50100公里/小時，噪音將降低38分貝。二、橡膠粉改性瀝青技術(shù)質(zhì)量指標 三、橡膠改性瀝青的生產(chǎn)工藝：1、濕法：先將廢舊膠粉（CRM）在特定溫度的熱瀝青中拌和45min使膠粉充分溶脹，再經(jīng)過高速剪切所得的混合物稱為膠粉改性瀝青。如果橡膠粉劑量太大，改性瀝青的粘度太大，泵送有困難，所以從技術(shù)、經(jīng)濟的角度出發(fā)，橡膠粉的用量不能超過瀝青質(zhì)量的20%。當改性瀝青用于應力吸收膜時，膠粉的用量可高達25%35%。濕 法制備改性瀝青的工藝比較簡單，不過改性效果與膠粉的細度關(guān)系很大，粒度越細，越易拌和均勻

6、，且不發(fā)生離析、沉淀現(xiàn)象，有利于管道輸送或泵送。據(jù)有關(guān)資料，如果將橡膠粉先經(jīng)少許重油浸泡融漲，再與瀝青混融，將有利于膠粉在瀝青中的分散，提高改性瀝青的效果。濕法制改性瀝青常用到高速剪切乳化機，這是生產(chǎn)膠粉改性瀝青的關(guān)鍵技術(shù)，其工藝流程見附圖一、附圖二。2、干法：將劑量為瀝青混合料總量的2%3%的膠粉噴入正在攪拌的熱瀝青拌和鍋中，攪拌約20min即成為膠粉改性瀝青混合料。重慶某研究所曾用此法制成的改性瀝青鋪設(shè)了一段試驗路面。上海某交通輪胎翻修廠將廢橡膠粉經(jīng)活化處理制成活化膠粉，摻入瀝青中，使之與瀝青結(jié)合更為緊密，效果更好，但價格偏高，末在工程中使用。四、橡膠瀝青濕法加工工藝比較目前，橡膠瀝青濕法

7、加工工藝主要分為高溫溶解拌合反應法和先膈脹后剪切亞高溫拌合反應法二種。雖然說前者是美式工藝流程，應用的歷史相對較長，但筆者并不茍同。眾所周知，溫度是橡膠瀝青制作過程控制的重要參數(shù)之一，溫度對橡膠瀝青反應時間有較大的影響，因此，反應溫度不能太低。實驗表明，膠粉改性瀝青反應溫度較制作SBS改性瀝青提高1030，達190210。如果溫度過高，瀝青的性能指標不穩(wěn)定，瀝青易老化或結(jié)焦，而且隨著溫度的升高，延度、針入度呈現(xiàn)上升趨勢，軟化點則是先上升后下降，以190左右最佳。而高溫溶解法的加工溫度高達230以上肯定是不可取的，它同時帶來嚴重的環(huán)境污染和生產(chǎn)安全問題。 其次橡膠瀝青的反應時間還與橡膠粉顆粒大小

8、有關(guān)，一般膠粉顆粒越細，越容易在瀝青中混合分散，反應時間縮短。但過細的膠粉在瀝青中容易被“消化”或“油化”，使橡膠瀝青過早失去彈性，因此，膠粉的料度以2040目為宜，膠粉的質(zhì)量應符合標準，其天然膠碳氫化合物含量應大于30%。雖然高溫溶解法也加入40目以下的膠粉，但存在如下問題：a)膠粉顆粒大，在瀝青中很難溶漲分散，不能很好地發(fā)揮膠粉對瀝青的改性作用；b)大顆粒的膠粉極易與瀝青發(fā)生離析；c)用這樣的膠粉配制的混合料，在鋪路中難以壓實。只有通過高速剪切機對橡膠瀝青半成品料進行高速剪切碾磨后才能解決這個問題。因此橡膠瀝青制作需要有一個剪切過程，逐漸為國內(nèi)外同仁所認同，剪切分高速剪切和低速剪切，所謂低

9、速剪切實際就是在融脹罐中進行一定時間的攪拌作用，在攪拌器的作用下可加速膠粉在瀝青中分散、溶脹;高速剪切就是通過高速剪切機剪切研磨，加速膠粉的細化，有利于脫硫、降解，加速橡膠瀝青的制作過程。另外，橡膠瀝青制作過程需添加一定的添加劑，包括流化劑和滲透劑。摻加流化劑1以下，可降低橡膠瀝青粘度，確保產(chǎn)量，并方便橡膠瀝青的運輸、儲存和噴灑施工等;摻加1以下的滲透劑促進膠粉與瀝青的配伍性，使橡膠改性瀝青的儲存在一定時間內(nèi)不離析、不沉淀，施工時不需專用的橡膠瀝青運輸、灑布及拌和設(shè)備，降低橡膠改性瀝青使用總成本。韓式橡膠粉改性瀝青加工工藝及設(shè)備徹底改變了目前中國國內(nèi)及其它國家橡膠瀝青純高溫溶解攪拌的加工工藝方

10、法，以攪拌、剪切、分散相結(jié)合，并輔助以化學助劑，利用物理和化學方法，使膠粉和瀝青形成穩(wěn)定的體系，不易產(chǎn)生離析，使橡膠瀝青貯存時間長達2個月左右，從而保證了產(chǎn)品在長期貯存情況下的品質(zhì)穩(wěn)定性，降低了施工的難度，其成套設(shè)備的主要優(yōu)勢為：（1）工藝先進：首先對基質(zhì)瀝青和改性劑進行強制混合、攪拌，同時加入添加劑以加速反應，最后使用高速剪切機進行剪切，既要保證產(chǎn)品質(zhì)量又要達到實際生產(chǎn)量。（2）自動化水平高，操作方便。生產(chǎn)過程由PLC全程自動控制，無論手動或自動，均可全程監(jiān)控；主要工藝參數(shù)設(shè)置靈活簡便。（3）設(shè)有獨立的燃油爐和集束式高效換熱系統(tǒng)，加熱速度快，保溫性能好，有利于膠粉改性瀝青的過程反應，對加熱溫度高精度適時控制。（4）全球首創(chuàng)方形三聯(lián)整體式融脹罐，配備原裝進口高速剪切機，拌合效率高，先融脹后剪切，提高瀝青與膠粉的配伍性，有利于橡膠改性瀝青生產(chǎn)過程混合和儲存。（5）配備添加劑加輸入系統(tǒng)，包括流