摘 要：簡(jiǎn)述了橡膠粉改性瀝青改善瀝青路面路用性能的效果，介紹了橡膠粉生產(chǎn)工藝，對(duì)廢橡膠粉的路用品質(zhì)進(jìn)行了述評(píng)。

關(guān)鍵詞：橡膠粉 工藝 特點(diǎn) 品質(zhì)評(píng)價(jià)

1.概述.

橡膠粉改性瀝青是在重交瀝青與廢舊輪胎橡膠粉和外加劑的共同作用下，橡膠粉通過(guò)吸收瀝青中的樹脂，烴類等多種有機(jī)質(zhì)，經(jīng)過(guò)一系列的物理和化學(xué)變化，是膠粉濕潤(rùn)，膨脹，粘度增大，軟化點(diǎn)提高，并兼顧了橡膠和瀝青的粘性，韌性，彈性，從而提高了橡膠瀝青的路用性能。近年來(lái)，我省在G106瀏陽(yáng)段、常吉、衡炎、長(zhǎng)益、潭耒等高速公路修建橡膠瀝青路面近200公里。為了更好地推廣應(yīng)用橡膠粉改性瀝青技術(shù)，本文對(duì)橡膠粉生產(chǎn)工藝進(jìn)行了簡(jiǎn)述，對(duì)廢橡膠粉的路用品質(zhì)進(jìn)行了述評(píng)。供工程應(yīng)用參考。

2.橡膠粉的生產(chǎn)工藝.

（2）常溫粉碎：目前國(guó)內(nèi)已開(kāi)發(fā)出常溫精細(xì)粉碎機(jī)并已獲得較好的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，采用圓形磨盤，以循環(huán)水為冷卻介質(zhì)，進(jìn)料為20～40目膠粉，生產(chǎn)出以80目為主的精細(xì)橡膠粉，生產(chǎn)能力可達(dá)150kg/h。

（3）濕法粉碎：強(qiáng)堿碎裂擠壓而后再酸性還原水洗、干燥，此法生產(chǎn)膠粉占總量的13%。

（4）臭氧粉碎：采用超高濃度臭氧（為空氣的一萬(wàn)倍），將整胎置于裝置內(nèi)約1h后，使骨架與胎體分離。該裝置較滾筒法節(jié)能。

3.橡膠粉的路用品質(zhì)評(píng)價(jià).

3.1橡膠輪胎種類及選擇性

國(guó)內(nèi)橡膠輪胎的主要類型有子午胎、斜交胎，主要橡膠輪胎類型及化學(xué)組成。天然橡膠含量的不同，影響膠粉改性瀝青的性質(zhì)。天然橡膠含量高，可以加快瀝青橡膠的反應(yīng)速度，增加瀝青橡膠的粘附性。從這個(gè)角度考慮，橡膠粉類型的選擇應(yīng)選擇斜交胎。

3.2橡膠粉的脫硫

輪胎、鞋底等一些橡膠制品已經(jīng)生膠硫化變?yōu)榱蚧鹉z，硫化后，失去可塑性，不能直接加工，要重新使用舊廢橡膠粉粉碎成膠粉，“脫硫”使其恢復(fù)某些生膠的性能，即硫化橡膠發(fā)生氧化解聚反應(yīng)。

“硫化”是指膠料經(jīng)過(guò)化學(xué)、物理的方法處理后，橡膠分子直鏈結(jié)構(gòu)變?yōu)槿S的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，改變了橡膠的物理和機(jī)械性能。由于生膠是鏈狀的線形結(jié)構(gòu)，物理和機(jī)械性能不高，也不穩(wěn)定，不能滿足橡膠制品的使用要求，故橡膠工業(yè)上都將生膠處理成硫化橡膠后使用。

“脫硫”是指通過(guò)高溫或蒸汽的作用，使硫化橡膠發(fā)生氧化解聚等作用，使得橡膠分子的大立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)被打破，變?yōu)樾〉木W(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和鏈狀物。對(duì)含量高的膠粉可采用機(jī)械、化學(xué)、物理等幾種方法并用的氧化解聚工藝，來(lái)達(dá)到理想的改性瀝青的效果。

國(guó)內(nèi)研究表明，膠粉活化改性以后，瀝青用量平均減少1%～5%，穩(wěn)定度平均增長(zhǎng)5%～10%。但是隨著膠粉用量的提高，不但使成本增加，還使瀝青混合料的穩(wěn)定度和強(qiáng)度下降。因此活化膠粉用量一般不超過(guò)3%。使用活化膠粉制成的試件，動(dòng)穩(wěn)定度要比非活化膠粉制成的試件高10%～30%。

表面活化的主要步驟：先將膠粉用少量的70%乙醇溶液潤(rùn)濕表面，然后放在0.075mm的細(xì)篩孔網(wǎng)上浸入飽和A（一種堿性抗剝落劑）的水溶液中，使膠粉與底層的A沉淀隔離，但又能使膠粉始終保持浸泡在飽和溶液中。不同酸值膠粉在不同溫度和時(shí)間條件下攪拌反應(yīng)后，取出篩網(wǎng)，自然濾盡多余水分，然后將濕膠粉在105℃的烘箱中烘干至恒重。酸堿反應(yīng)比較快，因此膠粉表面的酸性基團(tuán)會(huì)很快奪取A飽和溶液中的陽(yáng)離子，這樣可使酸性基團(tuán)對(duì)瀝青粘附性的不良影響被屏蔽。另外，濕膠粉表面吸附大量的飽和A溶液，烘干后，會(huì)在膠粉表面形成水合結(jié)晶物。說(shuō)明活化膠粉表面帶有大量活性A的陽(yáng)離子，這有利于瀝青在膠粉表面的吸附。

3.3橡膠粉的酸值及測(cè)定

廢橡膠在粉碎過(guò)程中經(jīng)受強(qiáng)烈的剪切作用和氧化作用，制成的膠粉表面會(huì)生成酸性基團(tuán)，即膠粉表面會(huì)帶有一定的酸性。瀝青與酸性材料接觸時(shí)，不易形成化學(xué)吸附，分子間的作用力只有范德華力的物理吸附，而且是可逆的，并且這種物理吸附要比化學(xué)吸附產(chǎn)生的粘結(jié)力弱的多，直接影響了混合料的性能，因此要對(duì)廢橡膠粉進(jìn)行酸值測(cè)定。

3.3.1膠粉酸值的測(cè)定原理

將膠粉與過(guò)量的氫氧化鈉溶液反應(yīng)，以鹽酸溶液反滴定，根據(jù)氫氧化鈉和鹽酸的消耗量計(jì)算膠粉的酸值，以確定膠粉是否帶酸性以及帶酸性的程度。

3.3.2酸值測(cè)定步驟

稱取10g膠粉放入碘量瓶中，加入幾滴乙醇作表面活化劑浸潤(rùn)膠粉，然后用移液管量取適當(dāng)過(guò)量的氫氧化鈉注入碘量瓶中，再加入少量的水使溶液浸沒(méi)膠粉，搖動(dòng)使其均勻，在不同溫度和時(shí)間下進(jìn)行反應(yīng)，然后過(guò)濾、洗滌，并將濾液和洗液合并在錐形瓶中，加入酚酞指示劑，用鹽酸溶液滴定。

3.3.3酸值計(jì)算式

3.3.4酸值反應(yīng)規(guī)律

（1）隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，酸值增大。隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，氫氧化鈉逐漸滲入膠粉顆粒內(nèi)部，與膠粉顆粒內(nèi)部的酸性基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)。

（2）反應(yīng)溫度升高，酸值增大。一方面是因?yàn)闇囟壬?，反?yīng)速度提高；另一方面是溫度升高，膠粉中的酯基水解速度加快，膠粉中的羰基也會(huì)因氧化而轉(zhuǎn)化為羧基。

（3）粒徑越小，酸值越大。首先，膠粉粒徑越小，表面積越大，表面越易被氧化，生成的酸性基團(tuán)越多，膠粉表層的酸性濃度也越高；其次，膠粉表面積越大，其表層的酸性基團(tuán)越易與氫氧化鈉反應(yīng)；最后，膠粉粒徑越小，越容易被溶液浸透，氫氧化鈉也越容易與膠粉內(nèi)部的羧基發(fā)生反應(yīng)。

（4）膠粉酸值的變化隨著反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)、反應(yīng)溫度升高和粒徑減小而增大。

.4.結(jié)語(yǔ).

（1）介紹了低溫粉碎、常溫粉碎、濕法粉碎、臭氧粉碎等四種橡膠粉生產(chǎn)方法，并就其工藝及特點(diǎn)進(jìn)行了簡(jiǎn)述。

（2）天然橡膠含量高，可以加快瀝青橡膠的反應(yīng)速度，選擇斜交胎可增加路用瀝青與橡膠的粘附性。

（3）對(duì)膠粉的“硫化與脫硫”機(jī)理進(jìn)行了分析，對(duì)采用機(jī)械、化學(xué)、物理方法并用氧化解聚工藝生產(chǎn)的天然橡膠含量高的膠粉，可生產(chǎn)出理想的路用改性瀝青。

（4）廢橡膠在粉碎過(guò)程中經(jīng)受強(qiáng)烈的剪切作用和氧化作用，制成的膠粉表面會(huì)生成酸性基團(tuán)，即膠粉表面會(huì)帶有一定的酸性，瀝青與酸性材料接觸時(shí)，不易形成化學(xué)吸附，直接影響了瀝青混合料的性能，因此，要對(duì)廢橡膠粉進(jìn)行酸值測(cè)定。

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