废轮胎胶粉改性沥青及混合料成套技术研究

废胎胶粉改性沥青改性机理研究

文章编号:1671-2579(2008)02-0172-05 废胎胶粉改性沥青改性机理研究 郭朝阳,何兆益,曹　阳 (重庆交通大学,重庆市　400074) 摘　要:借助荧光显微镜、红外光谱等微观结构试验的分析方法,研究废胎胶粉在沥青中的改性机理。高温条件下,胶粉在沥青中吸收轻组分,并溶胀、脱硫和降解,同时胶粉中的活性物质进入沥青胶体体系中,达到改善沥青温度敏感性、老化性能的效果;常温及低温条件下,废胶粉改性沥青中未溶解的胶粉颗粒起到增强沥青的弹性性能和提高其抗裂性能的作用。了解废胎胶粉改性沥青的改性机理,为合理应用废胶粉改性沥青提供理论支持和技术保障。 关键词:改性沥青;改性机理;微观结构 收稿日期:2007-08-01 作者简介:郭朝阳,男,硕士研究生.E -mail :zhaoyang226@https://www.360docs.net/doc/e1582265.html, 废胶粉改性沥青是以沥青作为橡胶粉的分散剂,将高剂量的硫化橡胶粉与沥青在高温条件下混溶制成的一种改性沥青。橡胶粉的掺入改善了沥青的高低温性能、弹性性能及抗老化性能,提高了沥青的路用性能指标。另一方面,橡胶粉大量用于公路工程中,可以有效解决大规模废旧轮胎带来的固体废弃物污染问题,且废胶粉改性沥青相对其他改性沥青成本低廉,可降低筑路成本,具有显著的环保效益和社会经济效益。弄清橡胶粉在沥青中的作用机理,可以为合理应用废胶粉改性沥青提供理论支持和技术保障。 橡胶粉与沥青之间的相互作用十分复杂,目前橡胶粉与沥青之间的相互作用机理尚未研究清楚,综合国内外的研究成果,主要有下述几种观点。 (1)物理共混说。橡胶粉加入到沥青中后,橡胶粉的分子受到沥青组分中芳香烃、饱和烃的作用发生溶胀和溶解,而均匀分散在沥青中形成共混体系。在物理共混中没有发生化学作用,仅仅是物理作用。 (2)网络填充说。橡胶粉加入到沥青中后,橡胶粉分子受到沥青中油分和芳香分的作用而被分开,发生溶胀和部分溶解过程,然后是扩散和溶胀胶团粒的分散过程,使橡胶粉以微粒或丝状随机分布在沥青基体中。 (3)化学共混说。沥青中不仅有烷属烃、烯属烃和芳香烃,还含有极性和非极性化合物,存在着羟基、 脂基等有机官能团,可以和许多物质发生化学反应,产生化学交联或化学加成,生成新的化学键的结合,在废胶粉改性沥青中加入硫化剂使橡胶发生硫化反应,可以形成硫化的大分子网络结构。 (4)溶胀降解说。在较低的温度下橡胶粉在沥青中溶胀,在较高温度下,橡胶分子间的交联网络被打破,发生脱硫、降解反应。 这些学说所论及的橡胶粉与沥青的相互作用,在其共混过程中都有可能存在,只是程度不同。这与橡胶粉的成分、沥青的品质、添加剂的种类以及加工方式等因素有较密切的关系。 本文将结合微观结构分析试验及废胶粉改性沥青性能试验的结果,分析探讨废胶粉改性沥青的改性机理。 1　沥青及胶粉的组成和结构 1.1　沥青的组成及结构 沥青是一种有机分子的复杂混合物,其化学成分和分子量是多变的。由于沥青是从原油提炼出来的,根据其来源不同其成分具有很大变化。然而尽管沥青很复杂,已经确定了的分析技术将其分为4个主要组分:沥青质、胶质、芳香分、饱和分。根据沥青各个组分的数量及胶体芳香化的程度,决定了胶体的结构类型。 2 71　中　外　公　路 第28卷　第2期 2008年4月

有关废轮胎裂解

有关废轮胎裂解 一、轮胎的分类 1)、按车种划分，大致可分为8种，分别是：PC——轿车轮胎；LT——轻型载货汽车轮胎；TB——载货汽车及大轮胎；AG——农用车轮胎；OTR——工程车轮胎；ID——工业用车轮胎；AC——飞机轮胎；MC——摩托车轮胎。 2)、按轮胎花纹分类，可分为2类： ①普通花纹。这类花纹操纵安定性优良，转动抵抗小，噪音低，特别是排水性能优良，不容易横向滑移。 ②越野花纹。越野花纹是专门为适应干、湿、崎岖山路和泥泞、沙路而设计的，这种轮胎能适应各种恶劣环境和气候。 二、轮胎的成分 1、轮胎成分 根据对轮胎成份的分析，其主要成分组成大致为橡胶50％、炭黑25％、钢丝15％、硫氧化锌和硫助剂等辅料10％。 橡胶，橡胶分为天然橡胶和合成橡胶，天然橡胶主要来源于三叶橡胶树，它是一种有弹性的碳氢化合物，异戊二烯聚合物。不过，现在世界上超过60%的橡胶制品，都是通过石油化学工业人工合成的。而在橡胶的应用中，轮胎用量最大，各种天然及合成橡胶中约60%被用于制造轮胎。现在车用轮胎中使用的橡胶主要有丁苯橡胶(SBR)，它与天然橡胶混合用于制造胎面；聚丁二烯橡胶(PolyButadiene)，与丁苯橡胶及天然橡胶混合制造胎面，亦与天然橡胶混合制造胎侧，获得更好的抗磨性和更长的弯曲寿命；此外还有丁基橡胶(Butyl)，用于制造内胎和气密层。 橡胶的硫化过程，除了碳氢化合物，轮胎里含有硫。其实这是橡胶的硫化作用的遗留物。二烯烃类化合物在经过聚合后，主要生成的是线形的高分子长链。这样的橡胶通常性能较差，不易成型，受热变软，遇冷变硬变脆，容易磨损和老化。硫化过程就是对橡胶性能进行改良的一种过程。 至于轮胎的黑脸孔，那时因为在橡胶中添加了炭黑。炭黑对橡胶具有优异的补强性，可以赋予轮胎优良的耐磨性能。不过，现在除了炭黑，也有了更好的补强剂——二氧化硅。米其林在1992年成功推出绿色轮胎，将二氧化硅作为碳黑的部分替代物融入到轮胎胎面中，硅有助于在不降低轮胎抓地力（尤其是在湿

胶粉改性沥青混合料施工指南

胶粉改性沥青混合料施工指南 胶粉改性沥青，是基质沥青与废轮胎胶粉改性剂通过适宜的加工工序形成的混合物。胶粉改性沥青可用于沥青混凝土、应力吸收层、防水层或其他的路面结构功能层。胶粉改性沥青路面应具有坚实、平整、抗滑、耐久的品质，同时，还应具有高温抗车辙、低温抗开裂、抗水损害以及防止雨水渗入基层的功能。 一、材料要求 1、胶粉改性沥青，技术指标应满足表1的要求。 2、填料，混合料的填料应采用石灰石矿粉或消石灰粉或水泥．不宜使用粉尘。可用水泥全部替代矿粉。 填料不得含有土块、粘土颗粒或其它有害物质。矿粉质量技术要求应符合表2中的规定。

3、细集料，宜采用碎石石屑或机制砂，石屑或机制砂规格应满足表3的要求。细集料中4.75mm筛上残余应小于细集料总量的50％，0.3mm以下宜采用石灰岩石料。细集料质量技术要求应满足表4中的规定。 4、粗集科，粗集料应选用洁净、干燥、无风化、无杂质、表面粗糙的材料，其质量应符合《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）中的相关规定。 二、胶粉改性沥青混合料配合比 1、胶粉改性沥青混合料配合比设计 废轮胎胶粉改性沥青混合料配合比设计按马歇尔试验方法进行，确定合适的改性沥青用量及矿料级配。马歇尔试验结果应符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF 40-2004)的有关技术要求，但试验温度应相应提高l0℃-20℃。应遵循《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF 40-2004)中关于热拌沥青混合料配合比设计的目标配合比、生产配合比及试拌试铺验证的三个阶段，确定矿料级配及最佳改性沥青用量。 2、技术要求，沥青混合料的技术指标应符合表5的规定。

废旧胶粉改性沥青抗老化性能及效益分析

科研开发 化工科技,2010,18(6):9~12 SCI ENCE &T ECH N OL OG Y IN CH EM ICA L IN DU ST RY 收稿日期:2010 08 20 作者简介:赵 华(1973-),女,辽宁抚顺人,辽宁石油化工大学讲师,硕士,主要从事石油化学品的研制与开发。*中国石油集团公司资助项目(X503006)。 废旧胶粉改性沥青抗老化性能及效益分析* 赵 华1,廖克俭1,李英刚2 (1.辽宁石油化工大学石油化工学院,辽宁抚顺113001;2.抚顺石化公司,辽宁抚顺113001) 摘 要:以辽河沥青为基质沥青,以废旧胶粉为改性剂,以糠醛抽出油为调合剂,可制备改性沥青。采用失重系数法、针入度比法考察2种沥青的抗老化性能。结果表明,与基质沥青相比,废旧胶粉改性沥青具有较好的抗老化性能。通过经济效益和社会效益分析,证明用废旧橡胶粉对沥青进行改性,既减少了废旧橡胶对环境的污染,又降低了改性沥青的生产成本。 关键词:废旧轮胎粉;沥青;改性;抗老化性能;效益分析 中图分类号:T E 626.8+6 文献标识码:A 文章编号:1008 0511(2010)06 0009 04 沥青在贮运、加工、施工及使用过程中由于长时间暴露在空气中,在风雨、温度变化等自然条件 下会发生一系列物理及化学变化,如蒸发、脱氢、缩合、氧化等。此时沥青中除含氧官能团增多外,其它的化学组成也有变化,最后沥青逐渐硬化而变脆开裂,不能继续发挥其原有的粘接或密封作用。沥青所表现的这种胶体结构、理化性质或机械性能的不可逆变化称之为老化。沥青老化是路面发生早期破坏的主要原因之一,沥青老化后往往变硬、变脆,使路面过早出现裂缝[1]。研究表明,通过对沥青进行改性可以有效解决这一问题 [2~4] ,其中废旧胶粉改性沥青更具有降低成本、 保护环境的优势[5] ,具有非常广阔的应用前景。 作者采用湿法[5,6]制备胶粉改性沥青,通过计算2种沥青老化前后蒸发损失率,以及沥青针入度比的变化来说明沥青的抗老化性能,以期对沥青的长期老化性能进行便捷、合理的评价。最后,对废旧胶粉改性沥青的经济效益和社会效益进行分析。 1 实验部分 1.1 原材料 基质沥青:辽河沥青AH 90重交沥青,针入度为80(0.1mm,25 ,100g,5s),软化点45.4 ,延 度(4 )0.6cm;废旧橡胶粉:直径250 m 活化胶粉,辽宁省海城市福山橡胶厂生产;糠醛抽出 油:饱和分49.09%,芳香分42.52%,胶质7.92%,沥青质0.47%,抚顺石油一厂生产。1.2 实验设备 高速剪切混合乳化机:BM E100L,上海威慷机械电子有限公司;沥青针入度测定仪:T 4508 8,无锡市仪器设备厂;82型沥青薄膜烘箱:江苏省无锡市石油仪器设备厂;202V 2型电热恒温干燥箱:上海实验仪器厂有限公司;DZG 0.4型电热真空干燥箱:天津天巴仪器仪表销售有限公司。1.3 样品制备 取一定量经过预热的基质沥青,边搅拌边加入已烘干的活化胶粉[7] (活化胶粉的加入量为已称重沥青的15%)和适量的糠醛抽出油,初步混合后,用高速剪切混合乳化机剪切:剪切温度180 ,时间40min,剪切转速7000r/min 。1.4 实验方法1.4.1 失重系数法 采用82型薄膜烘箱加速老化实验(T FOT )来模拟橡胶粉改性沥青和基质沥青的自然老化过程。依据GB/T 5302,将50g 试样于D 456mm 25m m 老化盘中分别在150、163、180 老化,每5h 取出一次样品,称量样品失重数据,并计算失重率,即样品的失重占样品总重的质量分数。在相同老化温度和老化时间下,失重越多,说明沥青的抗老化性能越差。

采用热解技术处理废旧轮胎

采用热解技术处理废旧轮胎 1 前言 随着中国经济快速发展，特别是加入WTO的今天，人们的生活水平不断提高，很多单位和个人不断拥有自己的车辆，使得大量的废弃物轮胎无法回收利用，浪费了资源，危害了环境。为了找到最佳的综合利用途径，世界各国都在积极开展废轮胎的回收研究工作。表1给出了安徽省,2000年民用、私人汽车拥有辆。 再生橡胶在70年代以前曾是世界各国处理废轮胎的主要方式。但是后来再生橡胶的产量却急剧下降。原因主要是价格低廉的充油丁苯橡胶夺走了一部份再生胶市场，且再生橡胶能耗大，噪声和水污染十分严重。废轮胎终极处理方式一般包括填埋或堆置、焚烧。它们严重污染环境，因而在一些发达国家已被禁用。鉴于此，人们经研究发现废弃轮胎的热解方式是一种可以选择方式。它不仅消除了废轮胎，而且可以回收燃料气、衍生油、炭黑等化学品，被认为是当今处理废旧轮胎的最佳处理方式。 2 废轮胎热解后的应用 由于废轮胎中含有大量的炭、氢等热值高的元素，所以热解废轮胎的产物有气体、液态油、炭黑。热解气体主要包括一氧化炭、氢气、氮气、少量甲烷、乙烷和硫化氢。热解气体的热值与天然气相当，可以当燃料使用。热解衍生油可做燃料，也可做催化裂化原料，生产高质量的汽油。热解炭黑可用于制备橡胶/沥青混合物，用于铺路时较一般沥青铺路效果好。从炭黑中还可制备活性炭，用于水净化处理剂。 3 废轮胎热解的几个有效途径

将废轮胎破碎成直径大约为100mm的小颗粒，不去除钢丝，一起送入热分解炉。热分解炉是外热式的，利用生成的煤气从外部加热带有螺旋送料器的反应管道，使废胶块热分解，并采用减压法将油、气迅速地排除。由于螺旋供料反应管道是外部加热的密闭装置，所以此工序无污染，生成油的性质见表2。如将油中的硫磺除去，或者添加抗氧剂使之作燃料油使用。 3.2 制备炭黑 日本兵库县立实验场神户制钢所，以热分解废轮胎回收炭黑为目的，建立了一座废轮胎处理装置，年处理轮胎7000t，回收炭黑2100t，油2800t，废钢350t，还有可燃性气体。该方式采用外热回转炉方式。表3给出了回收炭黑的性质。通过对回收炭黑、通用炭黑和高耐磨炭黑的比较，可以看出回收炭黑具有和市售炭黑不同的特性值，但其配合物比通用炭黑有较高的补强性，与高耐磨炭黑相近似。所以回收炭黑是一种新的补强剂。配合回收炭黑能满足一般橡胶制品的要求，而且能取得较好的经济效益。

废旧轮胎胶粉改性沥青项目立项申请报告

废旧轮胎胶粉改性沥青项目立项申请报告 一、废旧轮胎胶粉改性沥青项目背景 近期，关于中国制造业竞争优势的分析往往与劳动力供给挂钩，认为当前中国沿海地区劳动力供给不足和价格上升将侵蚀其成本优势。然而，诺丁汉大学中国可持续发展和经济学教授姚树洁认为，近年来中国快速推进的基础设施建设成功激活了中西部地区长期被低估和闲置的土地、劳动力等自然禀赋，这将成为支撑未来中国制造业发展的重要优势来源。伦敦大学乌尔里希?弗里茨教授也认为，中国交通基础设施的发展和改善，使制造业企业未来能够充分享受中西部地区的劳动力、土地等资源优势。各位专家的看法与英国经济学人智库2014年底一份关于中国制造业劳动力成本优势的报告观点类似。经济学人智库报告认为，到2020年，尽管中国制造业劳动力成本将继续上升，但在中西部省份劳动力市场影响下，中国制造业在国际上相对于发达国家和部分新兴经济体都将保持很强的竞争力。

二、项目名称及承办单位 （一）项目名称 项目名称：废旧轮胎胶粉改性沥青投资建设项目。 （二）项目承办单位 承办单位名称：延安某某有限公司。 三、项目建设选址及用地综述 （一）项目建设选址 本期工程项目选址在延安某工业园。 （二）项目建设地概况 延安，简称“延”，古称肤施、高奴、延州，原陕甘宁边区政府首府。国务院首批历史文化名城。延安位于陕北南半部，地处北纬35°21′～37°31′，东经107°41′～110°31′之间，属高原大陆性季风气候。北接榆林市，南连咸阳市、铜川市、渭南市，东隔黄河与山西省临汾市、吕梁市相望，西依子午岭与甘肃省庆阳市为邻。延安全市总面积37037平方公里，共辖2区11县，196个乡镇，3426个行政村，总人口236万（2012年），常住人口223.13万（2015年），平均海拔1000米左右，年均无霜

橡胶粉改性沥青的工艺研究

随着我国汽车工业的迅速发展，每年的轮胎产量超过１亿条，仅次于美国和日本，每年生成的废旧轮胎达到５０００多万条，约合重量１４００ｋＴ，而每年的处理量只有２００ｋＴ，大量的废旧轮胎未得到充分的再生利用。近几年我国在北京、上海、江西、浙江、广东等部分省市引用橡胶粉改性沥青技术，铺筑了上千公里的高速路面，取得了良好的应用效果，用橡胶粉改性沥青铺筑路面既节省了资源，又减少了环境污染，具有非常重要的意义，也有光明的前景。 橡胶粉改性沥青材料具有高温稳定性好、水稳定性强、低温抗裂性明显改善等优点，可以延长道路的使用寿命，减少路面行驶噪音，防止打滑，提高了安全系数，尤其价格低廉。橡胶粉改性沥青材料可以用来拌制沥青混合料，铺筑沥青路面上面层，也可以用单层表处的施工方法铺在路面上基层与下面层之间，或上面层与中面层之间，作为一种应力吸收层，以抑制路面基层裂缝向上的反射。 １胶粉改性沥青的生产工艺 在道路工程中橡胶粉改性沥青的生产方法多采用以沥青为加热载体，将胶粉混入沥青材料中直接进行再生脱硫，常用的生产方法有高温脱硫法、吹风氧化法、专用脱硫机法和塑炼混炼法。其中以脱硫机法效果最好。该生产方法综合了工业上生产橡胶的水油法的高压（ ０．９８ＭＰａ）、快速脱硫法的高温（１８０℃）、机械处理法的的高速剪切作用等功能，脱硫速度快、产品质量好，是理想的橡胶粉改性沥青生产方法。 脱硫机法所用的设备是由沥青熔融釜、齿轮泵、喷射分散器、搅拌器和加热系统组成。在生产时先将熔融沥青用齿轮泵注入脱硫机的熔融釜内，加入胶粉和再生剂，开动搅拌器使混合物在搅拌器的作用下，分散均匀，再开动齿轮泵循环系统，通过喷射分散器和齿轮泵进行再生循环，胶粉和沥青在脱硫机内由于机械作用和流体力学作用，高温高压的作用，胶粉吸收了沥青中的油份而溶胀和溶解，经过齿轮泵和喷射分散器的剪切作用，加快胶粉的脱硫速度，缩短了脱硫时间，提高胶粉与沥青的混合均匀性，胶粉的溶解度和添加量，形成均匀、细腻而又具有柔性的再生橡胶粉改性沥青。 ２材料的选择 ２．１橡胶粉２．１．１橡胶粉粒径 橡胶粉又称硫化橡胶粉（ＶＲＰ），它是由硫化橡胶制品经 过粉碎加工而成的弹性粉状物，常用的有废旧轮胎、橡胶鞋等。按照胶粉的粒度大小不同可分为粗胶粉、细胶粉、微细胶粉和超微细胶粉。道路工程中，从应用和经济角度综合考虑，采用微细胶粉中橡胶粉粒径为６０、８０和１００目为宜。２．１．２胶粉的加量 对胶粉合理加量的选择应从三个方面考虑：①路面的使用性能；②加工、运输、摊铺性能；③成本。有关资料显示，一般情况下低于１０％的胶粉用量对沥青的改性作用不大。佘玉成等人采用橡胶粉粒径８０目，胶粉加量在１０％、１５％、２０％三个比例下改性沥青的性能及加工性能进行了试验。从改性性能方面看，加量１０％的胶粉对基质沥青改善幅度无明显变化当加量２０％时，沥青的性能有较大提高，但粘度太大，不宜加工。当胶粉的加量为１５％时的沥青性能，加工性能都较好。应该注意的是胶粉的加量１５％不是对任何粒径的胶粉都合适，随着胶粉粒径的变细，改性沥青的性能提高，粘度也随之提高，需要根据试验来确定胶粉的添加量。２．２再生剂 顾名思义是使胶粉再生的物质，通过再生剂的加入，把硫化橡胶高分子弹性体的弹性转变为塑性恢复其粘性，并使之具有再生硫化的能力。借助渗透作用，再生剂被吸附在橡胶分子上，缩短再生时间， 增加产量，改善再生橡胶的性能．使硫化胶粉中的三维交联网状分子结构松弛和展开，产生溶胀或部分溶胀，以利于同沥青的共混。再生剂的掺量一般为胶粉重量的１％￣２％。 ３加工温度 加工温度严重影响橡胶粉改性沥青的性能，加工温度一般为１６０℃￣１８０℃。胶粉的品种不同，加工的温度略有区别。当温度低于１６０℃时，胶粉颗粒不能充分溶胀和脱硫，当温度高于２００℃时，易导致胶粉炭化，随着分解温度和时间的增长可导致胶粉完全破坏而生成低沸点的烃类，在这种情况下，胶粉中的碳黑和无机组分起着沥青填充剂的作用，而胶粉分解的低分子产物则起着对沥青的稀释作用，从而造成沥青性能的恶化，沥青的三大指标的变化也说明了这一点，随着温度的升高，沥青的延度、针入度呈现上升趋势，软化点则是先上升而后下降。 ４搅拌时间 在加工温度一定的情况下，搅拌时间越长，胶粉被剪切的细度越细，改性沥青的延度和软化点明显上升，但长时间加热对沥青性能影响也较大，因此，应结合不同的加工温度， 橡胶粉改性沥青的工艺研究 马献忠 安阳市政建设维护管理处（４５５０００） 摘要：对废旧轮胎胶粉的材料选择、胶粉的添加量、再生剂的用量、加热温度、搅拌时间、生产方法等详细论述。关键词：橡胶粉改性沥青工艺 试验研究 Ｓｈｉｙａｎｙａｎｊｉｕ

胶粉改性沥青知识

废橡胶粉改性沥青应用与设计 作者：发布于：2012-6-27 12:35:59 点击量：15 一、名词解释 1、胶粉沥青——国际材料与测试协会标准ASTM D8-88 中定义为采用15%以上橡胶粉粒的沥青改性材料，在美国一般比例为 18~22%，橡胶粉粒能全部通过10#筛，180~200℃温度下至少反应45min分钟；在沥青与橡胶充分熔胀，同时硫化橡胶粉粒还没有大面积降解前使用，改性后的胶结料还能显著体现硫化橡胶的特性。 2、橡胶粉(CRM)——指轮胎橡胶经过粉碎形成的粉末，用于沥青改性的材料。 3、小汽车轮胎——小汽车、敞篷小车和轻型卡车的外直径小于660毫米的轮胎。 4、卡车轮胎—卡车和公交车上用的外径大于660mm、小于1520mm的轮胎。 5、常温粉碎法——将废橡胶轮胎在室温下或略高于室温的环境下进行粉碎的方法。常温粉碎法一般能够产生形状不规则的、表面积较大的颗粒，有利于和沥青的相 互作用。 6、冷冻粉碎法——使用液氮来冷冻废橡胶轮胎，使得废轮胎变得易碎，然后用锤磨机来打碎这些冷冻橡胶的方法，这种方法能够生成表面积较小的光滑颗粒。 7、脱硫橡胶——粉碎后经过加温加压，或者掺加软化剂改变了橡胶材料性质。 8、稀释剂——轻质石油产品，做碎石封层时，在喷洒之前添加到橡胶沥青中，使橡胶沥青容易喷洒均匀，在没有引起橡胶沥青的性质较大改变之前挥发掉。因为轻质成分要挥发，所以稀释剂不用于拌制混合料的橡胶沥青中，也不推荐用于90天内铺筑罩面的夹层中。 9、废轮胎橡胶——用过的汽车、卡车或者公交车的轮胎经加工得到的橡胶。生产过程中应排除不当轮胎料源，如实心轮胎、铲车轮胎、飞机轮胎和挖土机轮胎以及其他非汽车轮胎，这些材料的成分不适合橡胶沥青反应。 10、应力吸收层(SAMI)——一种碎石封层，用热橡胶沥青喷洒在现有的路表面，然后立即撒布单一粒级的封层集料，再进行碾压，将集料嵌入沥青膜。其厚度通常介于5到15毫米之间，取决于覆盖骨料的尺寸。应力吸收层是一种表面处治，主要是用于恢复表层抗滑性能，封住裂缝，形成防水膜来减少表层的水渗入路面结构中。应力吸收层可用于路面保存、养护和局部维修。胶粉改性沥青应力吸收层可以有效防止下层开裂的路基或路面的反射裂缝扩展至表面层，对于新建或改建的路面大大延长路面使用性能。 11、粘度——流体或者半流体抵抗流动的性质(剪切力)，是橡胶沥青现场质量控制 的指标。 二、废胶粉改性沥青综述 1、废胶粉改性沥青的发展 废胶粉改性沥青从19世纪30年代就开始用作接缝填缝料、补丁和薄膜。在19世纪50年代，美国的刘易斯和博恩等进行了大规模的实验室研究评估。一些研究成果与雷克斯和帕克合作的“橡胶沥青材料试验室研究”一起发表在1954年10月的“公路”刊物上。1960年三月，在芝加哥举办了首届橡胶沥青研讨 会。60年代和70年代，亚利桑那州查尔斯·麦克唐纳在橡胶和沥青材料上做了大量的工作，开发了胶粉沥青的“湿法”生产(也称为麦克唐纳法)，开始将胶粉改性沥青用于填补坑洞和表面处冶等，并作为常用养护方法，特别是胶粉沥青碎石封层作为凤凰城道路的主要养护方案有效地使用了将近20年，直到交通量过大才改为薄层沥青混凝土罩面，后来又开发了胶粉沥青断级配混合料成功地替代了碎石封层。1975年加州运输部开始进行胶粉沥青碎石封层试验，取得很好的效果。1980年在加州斯托贝城用“湿法”生产的胶粉沥青和密级配集料建设的路面建成，该项目是对一条极差的路面进行紧急维修，采用了路面加筋网和60毫米的密级配沥青混凝土以恢复结构承载力，其上为薄层(30mm)橡胶沥青混合料磨耗层。最早的三个项目都位于在冬天使用轮胎防滑链的高海拔的“冰冻区”，证明胶粉改性沥青混凝土路面有很好的抗磨耗和抗低温开裂性能。1983年瑞文多城建成的项目大大推动了应用粉胶改性沥青的进程，因采用沥青混凝土改造成本太高不能接受，所以采用了薄层橡胶沥青路面，这个项目设计了一系列13个试验段。试验段一直在进行跟踪监测，清楚地

废轮胎的热裂解技术

废轮胎的热裂解技术 随着废轮胎feijiu网对环境造成的污染程度的日趋严重，废轮胎的回收处理和作为二次资源的再利用已受到起来越多的重视。如何处理废轮胎这种日益严重侵害人类生存环境的废弃物，是全国人们所关注的。以往的处理方法有：露天堆积或填埋；通过燃烧焚化回收热量；轮胎翻新和制造再生橡胶。这些方法都造成了大量化工原料的浪费，有的仍然造成对环境的污染。鉴于此，提出了热烈解工艺路线。热烈解处理废轮胎技术是利用燃烧各种工业废油产生的热烟气或用电加热装置，在缺氧或情性气氛下将废轮胎加热分解，回收气体、油，固体碳、钢丝和一些化工产品。经过20多年的探索，热解技术被公认是处理废轮胎问题的最佳途径之一。废轮胎的热解处理不仅没有污染物的排放，还可以回收炭黑、燃料油等有用产品，既有利于环保，又有一定的经济效益。因此，近年来各国都对该技术进行了不断地开发。但目前为止开发研究工作大都还仅限于该技术的工艺基础研究和实验室规模的生产，而真正用于规模性工业生产的还几乎没有。 裂解设备是实现最终裂解反应的场所，它的设计成功是整个工艺的关键所在。在以前的许多试验研究中虽然都能得到质量不错的裂解产物，但至今一直未能实现工业化，最主要的原因就是设计满足工艺要求的裂解设备存在很大困难。 针对本裂解工艺的特殊要求，除了基本的反应条件要求外，在本裂解设备的设计中还应注意以下几个问题：进料的复杂性、密封性要求、高温的反应条件、保湿要求。 新型结构的立式裂解塔与国内外现有试验设备相比，具有操作条件可灵活调节、结构简单、传热效率高、自动化程度高等优点。该装置的开发成功对于实现我国废轮胎回收技术的产业化，最终解决废轮胎feijiu网的污染问题具有重要意

热解炭黑及其偶联产物改性沥青PG分级研究

Open Journal of Transportation Technologies 交通技术, 2019, 8(4), 271-280 Published Online July 2019 in Hans. https://www.360docs.net/doc/e1582265.html,/journal/ojtt https://https://www.360docs.net/doc/e1582265.html,/10.12677/ojtt.2019.84033 Study on Classification of Pyrolytic Carbon Black and Its Coupled Product Modified Asphalt PG Wei Song1, Youwei Gan2 1Institute of Transportation Engineering, Changsha University of Science & Technology, Changsha Hunan 2Communications Design & Research Institute Co., Ltd. of Jiangxi Province, Nanchang Jiangxi Received: Jul. 4th, 2019; accepted: Jul. 22th, 2019; published: Jul. 29th, 2019 Abstract In order to investigate the performance of pyrolysis carbon black (PCB) modified asphalt, the coupled carbon black (referred to as coupled PCB) was prepared by PCB and PCB coupling treat-ment to prepare modified asphalt and composite modified asphalt. PG grading test, separation test and viscosity test of PCB modified asphalt, coupled PCB modified asphalt and PCB-SBS composite modified asphalt under different dosages were studied. The PCB and coupled PCB content were used to study the matrix asphalt, SBS modified asphalt with high and low temperature perfor-mance and storage stability and mixing compaction temperature. The results show that the PG classification is 64-22 when the PCB content in the matrix asphalt is from 0% to 25%; the PG clas-sification is 70-22 when the PCB content in the SBS modified asphalt is from 0% to 20%. When the amount is 25%, the PG grade reaches 76-22; the storage stability of the PCB modified asphalt is significantly improved compared with the PCB, but the PG grade is unchanged. It is recommended that the amount of pyrolytic carbon black is not more than 15% in the matrix asphalt, 10% in the SBS modified asphalt, and 15% in the coupled PCB. Keywords Road Engineering, PCB, Modified Asphalt, Coupling, SBS 热解炭黑及其偶联产物改性沥青PG分级研究 宋伟1，甘有为2 1长沙理工大学交通运输工程学院，湖南长沙 2江西省交通设计研究院有限公司，江西南昌

橡胶粉改性沥青

橡胶粉改性沥青定义及特点橡胶粉改性沥青定义 橡胶粉改性沥青（Asphalt Rubber,简称AR）是一种新型的优质复合材料。他在重交沥青与废旧轮胎橡胶粉和外加剂的共同作用下，橡胶粉通过吸收沥青中的树脂，烃类等多种有机质，经过一系列的物理和化学变化，是胶粉湿润，膨胀，粘度增大，软化点提高，并兼顾了橡胶和沥青的粘性，韧性，弹性，从而提高了橡胶沥青的路用性能。 “橡胶粉改性沥青”是指把废旧轮胎制成的胶粉，作为改性剂添加到基质沥青中，在一个专门的特殊设备中，经高温、添加剂和剪切混合等一系列作用制成的黏合材料。 橡胶粉改性沥青的改性原理是轮胎橡胶粉粒在充分拌合的高温条件下与基质沥青充分熔胀反应形成的改性沥青胶结材料。橡胶粉改性沥青对基质沥青的使用性能有很大的改善，且优于目前常用的改性剂SBS、SBR、EV A等制成的改性沥青。鉴于它优良的使用性能和对环保的巨大贡献，有专家预言：橡胶粉改性沥青有望取代SBS改性沥青。橡胶粉改性沥青的特点 用于改性沥青的橡胶是具有高弹性的高聚物,在基质沥青中加入硫化胶粉,能达到甚至超过苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物改性沥青同样的效果。胶粉改性沥青的特点包括: 2.1、针入度减小,软化点提高,黏度增大,说明沥青高温稳定性提高,对夏季行车的路面车辙、推挤现象有改善。 2.2、温度敏感性降低。在温度较低时,沥青变脆使路面发生应力开裂;在温度较高时,路面变软,受承载车辆作用而变形。而用胶粉改性后,沥青的感温性得到改善,抗流动性提高,橡胶粉改性沥青的黏度系数大于基质沥青,说明改性后的沥青有较高的抗流动变形能力。 2.3、低温性能得到改善。胶粉可提高沥青的低温延度,增加沥青的柔韧性。 2.4、黏附性增强。由于石料表面黏附的橡胶沥青膜厚度增加,可提高沥青路面抗水侵害能力,延长路用寿命。 2.5、降低噪声污染。 2.6、增加车辆轮胎与路面的抓着性,提高行驶安全。 2橡胶粉改性沥青设备介绍配备进口高速剪切胶体磨（与美国壳牌公司使用的胶体磨相同）， 胶体磨沿径向有多层刀齿，转子和定子相互咬合，从而使聚合物在刀齿周围平面部位被高速研磨，在刀齿侧棱处被高速剪切。 具有独特的“内齿型”结构，专利设计，适合加工各种聚合物改性沥青、改性乳化沥青和普通乳化沥青。与同类产品相比，效率更高。其具有的“一次剪切研磨合格”功能，保证了超强的生产能力，被誉为“超级磨”。 胶体磨工作原理 原理图 （1）独特内齿型设计胶体磨，转盘与定盘相互咬合，沥青混合物通过胶体磨的转盘与定盘的高速运转实现研磨和剪切。 （2）磨盘按径向分布有多层刀齿，可形成环流和径向流实现多次剪切和研磨。 （3）转盘磨齿顶端平面与定盘磨齿底平面，及4个磨齿侧交汇面完成高速研磨。转盘与定盘8条磨齿侧棱完成高速剪切。 （4）胶体磨以3000转/分的速度高速旋转，研磨区内流体的方向和瞬间速度不断改变，导致流体在受高速剪切的同时被高速研磨。 （5）沥青混合物在从中心甩向磨盘边缘的过程中，按螺旋S型路径运动，加大了进行路径的长度，增加了剪切和研磨时间及次数，被多次的重复剪切和研磨。分子间剧烈摩擦、挤压、揉搓和撕裂，使分子链断裂，并使沥青混合物分子很好地重新分布并结合。从而使改性剂在稳定剂的化学作用下在沥青中形成稳定的网络结构。 胶体磨性能优势 （1）专利设计，内齿结构，体积小，耗能低；电机功率仅55KW。 （2）进口部件，独特抗腐蚀抗磨耗材料，保证寿命20万吨以上。 （3）胶体磨电机采用变频器控制，电流冲击小，转速可调。 （4）胶体磨间隙可在0.1~5mm范围内调整。 （5）可使浓度高达20%的SBS、SBR、EV A、PE及废橡胶粉等各种聚合物沥青一次过磨成功。 （6）一次性剪切研磨后聚合物最小粒径可达0.1um，剪切研磨能力是普通胶体磨的4-10倍，大大缩短沥青在高温状

废胶粉改性沥青应用的若干问题研究解读

橡胶具有分子量大和弹性好的特点，废橡胶制成的胶粉用于沥青改性，可以降低沥青的温度敏感性，增加沥青的弹性。改性沥青用作铺路材料，可以减少沥青路面的龟裂和老化，提高车辆的行驶安全和路面使用寿命；用作防水材料，可以提高沥青软化点，增加改性沥青防水卷材的弹性和耐久性。废旧橡胶是国际公认的因影响环境而必须处理的固体废弃物，而且大量的废橡胶若不回收利用，必然会造成严重的固体废弃物管理问题，还会引发火灾［１］，危害生态环境和人体健康。利用废胶粉制作改性沥青是提高沥青性能、回收利用废旧橡胶、保护环境的极好途径［２－３］。因此，从上世纪６０年代起，国内外就已开展胶粉改性沥青的研究工作。 １废胶粉在改性沥青行业应用的必然趋势 随着汽车工业的发展，我国废旧橡胶的产出量近 几年急剧增长。２０世纪９０年代末，我国每年报废的轮胎不到８０００万条，废胶大约１００万ｔ；到２００５年，我国报废的轮胎就达到１亿多条，再加上胶管、胶带、胶鞋及其它橡胶制品（骨架、碳黑和配合剂等），每年 产生的废胶超过２００万ｔ。 除了制作废胶粉以外，目前橡胶回收和综合利用的方式主要有： （１）轮胎翻新。轮胎在使用过程中最普遍的破坏方式是胎面的严重磨损，通过轮胎翻新（贴上新胎面）便可以再次使用。但轮胎的翻新次数总是有限的，归根到底这些轮胎还是要报废的，因此，废轮胎最后仍将成为废旧物而需进行其它处理。 （２）焚烧转变成热量。将废旧轮胎直接焚烧或与 其它废弃物一起焚烧转化为电能或热能，这非常容易，世界各国纷纷利用这种方法，但涉及到环境保护（在燃烧过程中会对空气造成二次污染）和资源浪费等问

题，故不是处理废橡胶的最佳途径，原来利用此办法处理废橡胶的国家已放慢这方面的发展，此法最终将会受到限制。 （３）制作再生橡胶。通过机械方法将废旧轮胎粉碎或研磨成微粒，即所谓的胶粒（或较粗的胶粉），然后通过脱硫技术破坏化学网链，制成所谓的再生橡胶。由于生产的再生胶质量较差，生产过程中污染较大，能耗较高，目前再生胶的产量已大大降低。如何更有效地对废旧橡胶进行综合利用，使其资源化，已是当今世界范围内的紧迫任务［４］。 胶粉改性沥青只是改性沥青一个比较小的门类，目前的改性沥青多指聚合物改性沥青，用于改性的聚合物种类也很多，一般分为以下三类［５］： （１）橡胶类（特指未硫化的生橡胶）。如天然橡胶（ＮＲ）、丁苯橡胶（ＳＢＲ）、氯丁橡胶（ＣＲ）、丁二烯橡胶（ＢＲ）、乙丙橡胶（ＥＰＤＭ）等。这类改性剂具有优良的 废胶粉改性沥青应用的若干问题研究 孔宪明，林元奎 （中国石油大学（华东）重质油研究所，山东 东营 ２５７０６１） 摘要：对国内外废胶粉利用的现状进行了综合性评述。介绍了废胶粉的种类、化学成分和多种粉碎工艺以及废胶粉改性沥青的生产方法，分析了胶粉改性沥青的改性机理以及其主要路用性能和主要防水性能。认为，从技术指标而言，胶粉改性沥青的应用应当解决其体系的互溶稳定性；防水用胶粉改性沥青要从假冒ＳＢＳ改性沥青的阴影里走出来，健全相应的标准，并给胶粉及胶粉改性沥青生产企业相应的扶持政策。关键词：废胶粉；改性沥青；防水材料；道路材料

废旧轮胎热裂解燃料油

废旧轮胎热解燃料油 一、背景 随着汽车工业的发展，对轮胎等橡胶制品的需求量也日益增多，于此同时，废旧轮胎的产生量也急剧增加。 大量的废旧轮胎的堆积不仅占用土地、污染环境、危害居民健康，而且极易引起火灾，从而造成资源的极大浪费，是一种危害越来越大的“黑色污染”。因此，对废旧轮胎的处理已经成为十分紧迫的环境问题和社会问题。 目前对废旧轮胎的处置大致分为4种：填埋、焚烧、生物降解、回收利用，从环境保护和节约能源的角度来看，回收利用是最理想的方法。而对废旧轮胎进行热解的最具潜力的回收利用方法之一。 二、热解原理 废旧轮胎热解是在缺氧或惰性气体中进行的不完全热降解过程，可产生液态、气态碳氢化合物和炭残渣，这些产品经过进一步加工处理可被转化成具有各种用途的高价值产品。 如液态产品可被转化成高价值的燃料油和重要化工产品。可见，废旧轮胎热解处理能够实现资源的最大回收和再利用，具有较高的经济效益和环境效益。 三、工艺简介 废旧轮胎经过清洗、切片或粉碎后磁选，分离出废钢丝，其余物质干燥预热后送入热解炉，在水蒸汽或氮气等惰性气体的保护下，进行热分解反应。将热解产生的气态烃和炭残渣作为热解炉燃料，使废胶块热解，并采用减压法将油、气迅速分离。 废旧轮胎热解的一般工艺流程图如下图所示：

四、废旧胎热解机理 废旧轮胎的热解顺序依次分为3个主要阶段：低沸点添加剂的分解、天然橡胶的分解、合成橡胶的分解。 废旧轮胎一般在200℃左右时开始失重，主要是增塑剂及其他有机助剂的分解；300℃时天然胶和合成胶开始裂解；500℃左右裂解基本完成。 五、热解产品 经分析，热解油大约有43MJ/kg的较高热值，可以作为燃料直接燃烧或作为炼油厂的补充给料。 同时，炭黑无需处理即可用做低等橡胶制品的强化填料或做色素使用，也可作为燃料直接使用。 六、热解设备 目前效能较高、使用较广的是动态受热式热解设备，动态受热式热解设备由中间螺旋体和外壳两部分组成，分为旋转式和搅拌式两种： 螺旋体固定、外壳转动为旋转式； 螺旋体转动、外壳固定为搅拌式。 动态受热式热解设备的特点： 旋转式热解设备外壳是在均匀旋转状态下受热，并将热量迅速均匀地传递给被裂解物料； 搅拌式热解设备是利用螺旋转动，使物料不断变换位置，将热量迅速均匀地传递给被裂解物料。 不论哪种方式都能使被裂解物料受热迅速和均匀。 动态受热式热解设备的优点： 1、由于物料不断改变受热位置，物料受热没有死角，裂解反应完全彻底； 2、由于物料受热均衡，加热温度相对较低，不凝气体减少出油率高； 3、由于加热温度低，裂解设备壳体上结焦少； 4、由于加热温度低，裂解设备的氧化脱炭现象少，设备使用寿命长。

几种改性沥青的相关知识

几种改性沥青的相关知识 一、SBS改性沥青 1、SBS改性沥青概述 SBS改性沥青是在原有基质沥青的基础上，掺加一定比例如2.5%、3.0%、4.0％的SBS改性剂，通过剪切、搅拌等方法使SBS均匀地分散于沥青中，形成SBS共混材料，利用SBS良好的物理性能对沥青做改性处理。使其粘度增大，软化点升高，从而改善沥青的温度性能、拉伸性能、弹性、内聚附着性能、混合料的稳定性、耐老化性等。在良好的设计配合比和施工条件下，沥青路面的耐久性和高温稳定性明显提高。 2、SBS改性沥青技术要求 SBS改性沥青质量要求表5.3.2

SBS改性沥青质量要求（PG70-28）表5.3.3

掺加RA抗车辙剂与普通沥青和SBS改性沥青的性能对比（AC-13C）

3、SBR改性沥青的特性 1）有很好的耐高温、抗低温能力，适合高寒地区公路使用 2）有较好的抗车辙能力和抗水损能力 3）提高了路面的抗疲劳能力，具有优良的抗疲劳开裂性能 4、SBR改性沥青的应用实例及参考价格 1）应用实例：青藏高速、 2)参考价格：SBR改性沥青价格为5500元/t左右，SBR改性剂价格为20000元/t左右 三、PR改性沥青 1、PR改性沥青概述 PR抗车辙添加剂由法国PRI与法国中央路桥实验室LCPC于1990年共同研制，它是一种改善沥青混合料性能的添加剂，对改善高温稳定性、提高抗车辙能力有非常显著的效果。在西欧、东欧及非洲国家已是非常成熟的技术。2002年在山西运煤重载、重交通量高速公路的首次应用取得成功，随后几年该产品的性能及在国内的业绩也得到了路面专家的认可。 2、PR改性沥青的特性 1）有很好的高温稳定性和抗车辙能力 2）较好的抗疲劳性能和低温弹性性能 3、PR改性沥青的应用实例及参考价格 1）应用实例：北京杏石口改造工程、天津市政道路改造工程、山西长晋高速晋城段、京福高速淮安段改造工程、郑少高速 2)参考价格：PR改性剂价格为12000左右元/t 四、PE改性沥青 1、PE改性沥青概述 PE改性沥青是在基质沥青中添加一定剂量的PE（高低密度聚乙烯）改性剂而形成的改性沥青。我国在20 世纪90 年代初从奥地利引进了NOVOPHAL T 技术,使用PE 材料对沥青进行改性并在多项重要路面工程中应用。此后,国内科研人员对PE 改性沥青技术及其性能也展开了各种研究工作。使得人们对PE 改性沥青的认识得到加深,促进了此项技术的发展和推广。但目前PE 改性沥青技术依然存在几个问题,这些问题制约着该项技术的进一步推广和应用。 2、PE改性沥青的特性 1）有很好的高温稳定性和抗老化性能 2）储存稳定性较差 3、PE改性沥青的应用实例及参考价格 1）应用实例：厦门机场跑道工程 2)参考价格：PE改性剂价格为6500左右元/t 五、RA改性沥青 1、RA改性沥青概述 RA为RESIN ALLOY（树脂合金）的缩写。所谓树脂合金，并非指真正含金属元素的高分子化合物，而是指不同种类的高聚物，通过物理或化学方法共混形成具有所需性能的高分子混合物新材料。RA复合材料的选材及相关技术原理已经充分考虑用以沥青及沥青混合料改性的目的和工况，特别是针对东北、西北等季冻区需求，RA系列产品进行了高低温性能性能的综合提高。RA改性沥青就是

废旧轮胎橡胶的裂解处理工艺

废旧轮胎橡胶的裂解处理 工艺 Last revision on 21 December 2020

废旧轮胎橡胶的裂解处理工艺 将废轮胎橡胶裂解是最彻底的处理车用废橡胶的方法之一。裂解处理没有污染物排放，而且还可以回收燃料油和炭黑，有利于环保及资源利用，有较高的经济价值，被认为是当前处理废轮胎的最佳途径之一。废旧轮胎裂解现有热裂解、催化降解和微波解聚等三类工艺。 热裂解工艺 目前，热解技术主要包括：常压惰性气体热解技术、真空热解技术、熔融盐热解技术。 1．常压惰性气体热解 通常，在惰性气体中将废橡胶加热到500℃，可获得35％（与废橡胶的质量分数，下同）的固体残余物、55％的油和3％的气体。其中液体产物含有质量分数为的芳烃油和质量分数为的粗石脑油，固体则主要为粗炭黑，炭黑中含有质量分数为的硫和质量分数为～的灰分。 2．真空热解 真空热解是在减压和低温条件下分解橡胶，较其他热解方法有一些优势。在总压2～20kPa、温度510℃条件下把废橡胶裂解，可得50％的油品、25％的炭黑、9％的钢、5％的纤维和11％的气体；在总压、温度420℃条件下，可得55％的油品、35％的固体和10％的气体。 3．熔融盐热解

将轮胎碎块浸入氯化锂/氯化钾的低共熔混合物中，加热至500℃，产生47％的油、45％的固体残余物和12％的气体。油中大约包括质量分数为的芳烃油、质量分数为的链烯烃和质量分数为的石脑油。残余物中有炭黑类似物以及轮胎中未发生变化的纤维和钢丝成分。气体为C1～C4的石脑油和链烯烃混合物。 催化降解工艺 采用路易斯酸熔融盐催化剂进行废轮胎橡胶降解的方法，反应迅速。催化剂以氯化锌、氯化锡和碘化锑效果最佳。当采用质量分数为的锌和钴盐作为催化剂，混入废橡胶料中，可以使液体油、气体产品中的总硫量至少降低40％，液体产品中的总氮量降低50％。为提高相对分子质量较小的C1～C4烯烃的回收率，可在废橡胶中加入碱金属或碱土金属碳酸盐，这种催化剂在转化时，对增大异丁烯质量分数效果尤其明显。 微波解聚工艺 废轮胎微波解聚的微波发生装置的频率为2450MHz，输入功率为1100W，输出功率为580W。将已被破碎成5～10kg的块状废轮胎盛入容器中，再将容器放入微波发生器内，导入氮气，施加微波后，废轮胎块从内部发热，数十秒内废橡胶急速分解，局部热分解产生的有机气体从橡胶发生龟裂处喷射出来。分解后，炭黑残留原处并形成局部堆积，由于炭黑吸收微波，在连续施加微波的情况下碳黑变得赤热，加剧有机成分的排出，数分钟内废轮胎橡胶就会变为以炭黑为主体的黑色粉末。生成气体由导出管导出，经