废轮胎胶粉和废PE复合改性沥青性能

一、立项背景天津市市政公路管理局2007年度科技项目“废轮胎胶粉改性沥青及混合料成套技术研究”由天津市市政工程研究院主持完成。该课题项目自2007年4月开始实施，课题组经过调研国内外大量相关资料、理论定性分析、室内试验研究及实体工程铺筑总结等工作，历时两年半时间，完成预定研究内容。

通过调研国内外大量文献和实体工程应用经验,从废轮胎胶粉改性沥青的混熔作用机理、性能评价体系、影响因素及制备工艺等方面进行详细介绍。

文章对废轮胎胶粉改性沥青的机理、技术性能进行了研究并对其在津汕高速公路工程中的应用情况进行了介绍。该项技术成功应用于津汕高速公路的建设工程中,取得了巨大的经济、社会和环境效益,具有良好的推广应用价值。

本文介绍了废轮胎胶粉（以下简称胶粉）在国内外公路工程中应用的现状：胶粉用于沥青和混合料对其路用性能的改善和效果，文中指出胶粉用于筑路的优势是显著的。同时根据我国的当前情况．提出了胶粉用于道路工程还需要解决的几个相关问题。

废轮胎胶粉改性沥青应用技术综述 （现代路面材料课程论文） 李正中200920166001 土木工程学院道路与铁道工程专业 2010年6月 1 废轮胎胶粉改性沥青应用技术综述 本报告关于轮胎胶粉改性沥青应用技术内容综述涉及改性机理定性分析、性 能评价指标适应性分析、性能影响因素试验研究及室内制备工艺优化等方面，所 述及内容来自天津市市政公路管理局2007年科研立项项目《废轮胎胶粉改性沥 青及混合料成套技术研究》相关研究成果，该课题研究成果于2010年4月经天 津市高新技术成果转化中心鉴定为国际先进水平。 1胶粉沥青改性机理定性分析 本部分主要通过对废轮胎胶粉和普通沥青两种材料的化学成分及组成结构 进行分析，基于界面理论和溶解度理论，采用四组分分析试验、扫描电镜试验及 红外光谱试验等先进测试手段，深入研究废轮胎胶粉和普通沥青的混溶体系，对 其改性作用机理进行定

本文介绍了废轮胎胶粉在公路工程中应用的国内外现状;橡胶粉用于沥青和混合料对其路用性能改善效果,指出橡胶粉用于筑路的优势是显著的。同时根据我国当前的情况,提出了废旧橡胶粉用于道路工程还需要解决的几个相关问题。

目前,废轮胎胶粉改性沥青在我国的道路工程应用中还处于试验与研究阶段。废轮胎胶粉来源丰富,使用于沥青混合料中能够变废为宝,可有效改善其性能。阐述了废轮胎胶粉改性沥青混合料在张石高速公路路面施工中的应用,并对施工的要点做进一步的探讨。

通过对废旧轮胎橡胶粉+pe复合改性沥青进行配方设计,以及采取高速剪切+融胀的湿法工艺,制备废旧轮胎橡胶粉+pe复合改性沥青；对废旧轮胎橡胶粉+pe复合改性沥青针入度、软化点、布氏旋转粘度等常规指标进行试验并分析研究。

为进一步提高废轮胎橡胶沥青混合料路用性能,将废塑料(pp、pvc)制成颗粒或粉末与废轮胎胶粉一起添加到基质沥青中,通过物理和化学等加工工艺制成废塑胶粉复合改性沥青。对两种复合改性沥青的各项性能指标以及混合料路用性能进行试验,结果表明:废聚丙烯-橡胶粉复合改性沥青不仅大幅度降低了沥青胶结料的高温粘度,同时混合料的路用性能还得到了一定程度地提高,即给施工带来了便利又不影响路用性能。相比之下,pp-橡胶粉复合改性沥青混合料路用性能优于传统废轮胎胶粉改性沥青,而pvc-橡胶粉复合改性沥青混合料路用性能相对较弱。

为提高废旧聚乙烯（pe）改性沥青的路用性能,采用橡胶粉对pe沥青进行复合改性。通过高温性能、弹性恢复、低温性能、温度敏感性等指标,评价pe/橡胶粉复合改性沥青的性能。在橡胶粉含量为15%时,通过改变废旧pe掺量研究废旧pe/橡胶粉复合改性沥青的路用性能,综合考虑并确定最佳废旧pe掺量为5%。试验证明,橡胶粉和废旧pe的复合改性使沥青路面的抗病害能力和使用寿命均得到提高。

废旧轮胎胶粉改性水泥混凝土及其路用性能研究

采用橡胶沥青的评价指标体系对不同胶粉掺量及废塑料掺量在不同拌和温度和时间下制备的复合改性沥青进行性能测试,确定废塑胶复合改性沥青的制备工艺为:外掺25%的胶粉、0.63%的废塑料(pp)混合均匀后加入基质沥青中,在190℃的高温下,使用高速剪切仪以3000转/min的转速剪切1h。

研究废轮胎胶粉在自粘聚合物改性沥青防水卷材(自粘卷材)中的应用。结果表明,采用活化度为50%、粒径为250μm胶粉可作改性剂用于制备满足国家标准要求的自粘卷材,卷材适宜的配方:沥青100,胶粉24,苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(sbs)6,芳烃油12,滑石粉60。活化胶粉中的小分子组分与相容剂、线性化大分子橡胶组分及甲苯不可溶物与sbs作用机理类似,这3种组分可共同替代传统自粘卷材中的相容剂、胶粉及部分sbs,即采用活化胶粉可制得综合性能优异的防水卷材。

废轮胎胶粉改性沥青混凝土路面在天津市道路中的应用

2006年1月5日天津市城乡建设管理委员会在天津主持召开了《天津市废轮胎胶粉改性沥青路面设计施工技术标准》评审会。参加评审会的有：天津市公路管理局、天津市公路局、中国轮胎翻修与循环利用协会、天津市政工程局、天津市市政工程设计研究院、天津市高速公路发展公司、天津市建材标准化技术委员会、天津市政工程质量监督局及天津市橡胶工业研究所等单位的领导和专家。

通过对废胎胶粉橡胶沥青所做的四组分分析和显微结构、聚焦态结构等微观结构分析,研究了橡胶粉对沥青的改性机理。橡胶粉与沥青在高温条件下混溶,一方面橡胶粉吸收沥青中的轻组分体积溶胀,橡胶粉力学特性得到改善;另一方面沥青中轻组分含量减少,沥青粘度增加,温度敏感性得到改善。同时,在溶胀过程中橡胶粉与沥青中活性官能团发生化学反应,橡胶粉部分氧化解聚,胶粉中的抗老化剂、碳黑、锌化合物活性成分进入沥青胶体体系,使沥青温度稳定性、老化性能得到改善和提高。

目的研究聚乙烯(polyethylene,pe)、胶粉复合改性沥青的韧性、相容性能,以及抗老化性能.方法通过高速剪切法使pe分散于沥青中,在混溶的过程中加入相容剂,使其和pe发生接枝反应不至于发生团聚行为,通过拉伸试验和薄膜烘箱试验比较基质沥青和改性沥青的韧性和抗老化性能.结果经过物理化学方法改性过的pe改性沥青韧性得到改善,相容剂在沥青和pe互容的过程中起着显著的作用;经过改性的沥青抗老化性明显提高.结论酸酐类相容剂通过与pe进行接枝反应可明显改变其与沥青的相容性,相对于基质沥青,经过pe改性的沥青韧性及抗老化性能明显提高。

由河北瑞威科技有限公司和河北科技大学开发了利用废轮胎胶粉生产环保型橡胶软化油的技术。该技术利用废轮胎胶粉生产环保型橡胶软化油,为废轮胎回收再利用开辟了新途径。废轮胎回收和处理技术一直都是世界级难题,落后的回收工艺不仅造成了二次污染,而且目前在700℃高温高压下废轮胎裂解成油和炭黑的工艺也存在很大的安全隐患。在环境污染和资源短缺双重压力的背景下,

一段时间以来，人们对以废轮胎胶粉制备的体育场或游乐场地面覆盖胶板是否对环境和人类有害，产生了质疑。为此，美国橡胶生产商协会（rma）近日提交一份调查报告，证实它不会给人类带来任何不良影响或导致生态健康问题。该报告评估了废轮胎的多种回收利用方法，尤其是用来建造游乐场和体育场地板胶，对健康和生态方面的风险。该报告对现已存世的大量文献，包括来自废轮胎回收利用的倡导者和反对者双方的调研报告，均做了认真的评述，将潜在的风险进行了全面评估。rma说，废轮胎胶粉用来制备体育场和游乐场橡胶地板，是废轮胎回收利用增长最快和用量最大的两种用途。在这两种应用领域，

为了改善普通胶粉改性沥青的性能缺陷,本研究采用sk-90#基质沥青和hdpe-sbs-废胎胶粉材料制备复合改性沥青,选择sbs百分掺量、胶粉百分掺量、hdpe百分掺量、剪切速度、剪切时间和剪切温度6个试验变量,通过正交试验来探讨复合改性沥青的最佳改性参数,并采用方差分析法对其针入度、软化点、5℃延度、黏度和弹性恢复率5种技术指标进行分析,得出各变量对复合改性沥青性能的影响规律,得到较优制备方案,并对其性能进行了分析.结果表明:sbs掺量对软化点和弹性恢复率影响最大;hdpe掺量对针入度影响较大;sbs和hdpe掺量对延度都具有影响;各改性剂掺量和剪切温度对旋转黏度的影响基本相同.较优制备方案为:改性剂hdpe百分掺量为1.5%,sbs百分掺量为5%,废胎胶粉百分掺量为20%,剪切温度165℃,剪切速率4500r/min,剪切时间45min.较优制备方案下,改性沥青的高温稳定性和低温抗裂性大大提高,同时自身黏度增大使其与集料的黏附性增强,提高了抗车辙能力和抗水损害能力;较高的弹性恢复率保证了改性沥青的抗裂性能.

通过将废胶粉与sbr同时掺入沥青中进行沥青改性试验,改变废胶粉与sbr的掺加量,采用常规试验方法,研究了复掺废胶粉与sbr对沥青软化点、针入度及延度的影响规律,推荐适宜的掺量范围,为废橡胶粉/sbr复合改性沥青的制备提供试验参考依据,以便更好地推广胶粉改性沥青的应用。

橡胶粉改性沥青是一种新型改性沥青,文章从胶粉沥青的性能指标和胶粉沥青混凝土的突出性能方面分别论述,阐述了胶粉改性沥青针对其他改性沥青的优越性和发展前景。