一种无机酸复合有机高分子材料沥青改性剂制备系统的制作方法

1.本实用新型涉及沥青改性剂制备技术领域，具体涉及一种无机酸复合有机高分子材料沥青改性剂制备系统。


背景技术：

2.随着社会经济的快速发展，日益增大的交通量、重载交通和渠化交通等现象对沥青路面的使用性能和服务能力提出了越来越高的要求。为提高沥青路面的使用性能和耐久性，我国高等级公路沥青路面在建设时对沥青、集料等原材料和施工的机械设备及施工工艺提出了严格的要求，但仍有不少公路建成不久就出现了裂缝、坑槽和车辙等早期病害。采用多种方法和材料对沥青进行改性，提高沥青及其混合料的路用性能，是提高沥青路面的使用性能和耐久性的关键。
3.目前，常用的沥青改性方式大多是采用sbs、sbr和橡胶粉等添加剂进行的物理改性，其对沥青及混合料的高低温性能和耐久性起到了明显的改善作用，但存在改性剂与基质沥青相容性不好、热贮存稳定性差、成本较高、对加工设备要求高、加工工艺复杂等缺陷。多聚磷酸是磷酸分子之间脱水交联形成不同交联度的聚磷酸混合物，其对沥青的改性属于化学改性，可提高沥青及混合料的高温性能和抗老化等性能，改性过程中发生化学反应生成的稳定的化学键或基团可弥补高聚合物改性沥青的贮存稳定性差、成本较高、加工设备要求高、加工工艺复杂等缺陷。
4.采用上述改性剂对沥青进行改性时，主要是将各改性剂依次加入待改性的沥青中进行沥青改性。中国专利cn103305014b公开了一种sbs改性沥青及其制备方法，依次向待改性沥青中加入sbs改性剂、减三线糠醛抽出油、多聚磷酸，经剪切、加稳定剂、发育搅拌等工序制备得到改性沥青。中国专利cn105038280b公开了一种sbs改性沥青及其制备方法，依次加入相容剂、sbs沥青改性剂、ret沥青改性搅拌，再加稳定剂剪切，最后加入多聚磷酸搅拌，得到改性沥青。中国专利cn112646383a公开了一种高性能稳定型ppa及sbs复合改性沥青制备方法，在一定工艺条件下首先将基质沥青、天然沥青、植物沥青搅拌，再加入热塑性弹性体剪切，再加入废胎胶粉、改性碳酸钙、改性硫磺、改性淀粉、有机酸、改性石蜡、sbs线性改性剂搅拌，再加入抗氧剂、增溶剂、稳定剂剪切，最后加入ppa多聚磷酸搅拌，得到改性沥青。上述技术方案通过依次加入各改性剂，采用物理改性、化学改性分步实施的方式改性沥青，改性剂成分复杂，尤其是在生产应用中存在改性剂添加繁琐、改性工艺复杂、能耗高、成本高等缺点。
5.因此，如果能一次将原料加入并制备成改性剂，再加入沥青中就能极大简化改性沥青的制备，也能优化沥青改性剂的制备流程，实现标准化生产。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种无机酸复合有机高分子材料沥青改性剂制备系统，解决现有改性沥青制备过程中依次加入改性剂原料导致流程复杂、能耗成本高的问题。
7.为解决上述的技术问题，本实用新型采用以下技术方案：一种无机酸复合有机高分子材料沥青改性剂制备系统，其特征在于：包括依次连接的预混反应装置、双螺杆挤出机、单螺杆挤出机、挤出切粒装置、水力输送装置、块料分离器、离心脱水机、旋风分离器、筛分装置和包装装置，预混反应装置顶盖上分别连接有液态原料储料罐和固体原料储料斗，块料分离器的块料出口、筛分装置的大颗粒出料口、筛分装置的小颗粒出料口通过返料管道与预混反应装置顶盖上的返料进口连接。
8.更进一步的技术方案是所述预混反应装置包括壳体和搅拌装置，所述壳体为中空腔体且顶部盖合有顶盖，顶盖上设置有驱动装置，驱动装置驱动搅拌装置，搅拌装置位于壳体内，顶盖下方设置有环形出液管，环形出液管上设置有喷头，环形出液管进口与液态原料储料罐出液口连接。
9.更进一步的技术方案是所述液态原料储料罐出液口上设置有计量阀，固体原料储料斗出料口处设置有计量称。
10.更进一步的技术方案是所述挤出切粒装置包括依次连接的熔体泵、腔室模具、切粒机，熔体泵进料口与单螺杆挤出机出料口连接，切粒机出料口与水力输送装置进料口连接。
11.更进一步的技术方案是所述水力输送装置包括输送带、循环水泵、水箱，输送带进水口与循环水泵出水口连接，循环水泵进水口与水箱出水口连接，水箱进水口与输送带出水口连接。
12.更进一步的技术方案是所述水箱与输送带之间设置有水冷却装置。
13.更进一步的技术方案是所述筛分装置为设置有双层筛网的振动筛，上层筛网出料口、底部出料口均与预混反应装置顶盖上的返料进口连接，下层筛网出料口与包装装置连接。
14.工作原理：无机酸通过液态原料储料罐、有机高分子材料和吸附剂通过固体原料储料斗进入预混反应装置，在预混反应装置经搅拌混合后得到预反应后的混合物料，混合物料加入到双螺杆挤出机，按物料特性预热到设定的温度，经混合塑化改性后进入单螺杆挤出机，通过控温使物料进一步混合塑化改性，进入挤出切粒装置经切粒后，经水力输送装置冷却和输送至块料分离器，分离后的块料返回预混反应装置再利用，合格物料进入离心脱水机内物料与水分离，再进入旋风分离器经干燥后进入筛分装置，经筛分后合格物料进入包装装置后得到成品，不合格物料作为返料返回预混反应装置再利用。
15.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：提供一种结构简单的无机酸复合有机高分子材料沥青改性剂制备系统，通过液态原料储料罐和固体原料储料斗分别加入无机酸和有机高分子材料和吸附剂，原料一次性加入后通过预混反应装置将液态原料与固体原料充分混合，使其在后续反应中混合得更加均匀，使得到的改性剂质量更加均一和可靠，通过块料分离器、筛分装置将不合格物料分离后并作为返料返回预混反应装置再利用；上述系统具有制备流程简单、效果好、能够实现标准化生产的优点。
附图说明
16.图1为本实用新型的结构原理框图。
17.图2为本实用新型中预混反应装置的结构示意图。
18.图中：1-液态原料储料罐，2-固体原料储料斗，3-预混反应装置，301-壳体，302-搅拌装置，303-环形出液管，4-双螺杆挤出机，5-单螺杆挤出机，6-挤出切粒装置，601-熔体泵，602-腔室模具，603-切粒机，7-水力输送装置，701-输送带，702-循环水泵，703-水箱，8-块料分离器，9-离心脱水机，10-旋风分离器，11-筛分装置，12-包装装置，13-计量阀，14-计量称，15-水冷却装置。
具体实施方式
19.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
20.图1示出了一种无机酸复合有机高分子材料沥青改性剂制备系统，包括依次连接的预混反应装置3、双螺杆挤出机4、单螺杆挤出机5、挤出切粒装置6、水力输送装置7、块料分离器8、离心脱水机9、旋风分离器10、筛分装置11和包装装置12。
21.如图2所示，所述预混反应装置3包括壳体301和搅拌装置302，所述壳体301为中空腔体且顶部盖合有顶盖，顶盖上设置有驱动装置，驱动装置驱动搅拌装置302，搅拌装置302位于壳体301内，顶盖下方设置有环形出液管303，环形出液管303上设置有喷头，环形出液管303进口与液态原料储料罐1出液口连接。顶盖上还设置有固体原料进口、返料进口，固体原料进口与固体原料储料斗2出料口连接，块料分离器8的块料出口、筛分装置11的大颗粒出料口、筛分装置11的小颗粒出料口通过返料管道与预混反应装置3顶盖上的返料进口连接。为使得进料更加精准和方便控制，所述液态原料储料罐1出液口上设置有计量阀13，固体原料储料斗2出料口处设置有计量称14，返料进口处也设置有计量称14。
22.所述挤出切粒装置6包括依次连接的熔体泵601、腔室模具602、切粒机603，熔体泵601进料口与单螺杆挤出机5出料口连接，切粒机603出料口与水力输送装置7进料口连接。所述水力输送装置7包括输送带701、循环水泵702、水箱703，输送带701进水口与循环水泵702出水口连接，循环水泵702进水口与水箱703出水口连接，水箱703进水口与输送带701出水口连接。为保证输送带701上循环水的对切粒后改性剂的冷却效果，所述水箱703与输送带701之间设置有水冷却装置15，水冷却装置15将循环水冷却到合适温度后再送入输送带701上。离心脱水机9排水口也与水箱703连接。
23.所述筛分装置11为设置有双层筛网的振动筛，上层筛网出料口、底部出料口均与预混反应装置3顶盖上的返料进口连接，下层筛网出料口与包装装置12连接。
24.上述系统的制备方法如下：无机酸通过液态原料储料罐1经计量阀13精确计量后进入预混反应装置3的环形出液管303内通过喷头均匀喷洒，有机高分子材料和吸附剂通过固体原料储料斗2经过计量称14精确计量后进入预混反应装置3，在预混反应装置3的壳体301内经搅拌装置302搅拌混合均匀后，将混合物料加入到双螺杆挤出机4，按物料特性预热到设定的温度，经混合塑化改性后进入单螺杆挤出机5，通过控温使物料进一步混合塑化改性，进入挤出切粒装置6经熔体泵601送入腔室模具602内，再经切粒机603切粒后，经水力输送装置7冷却和输送至块料分离器8，分离后的块料返回预混反应装置1再利用，合格物料进入离心脱水机9内物料与水分离，物料再进入旋风分离器经10干燥后进入筛分装置11，经筛分后合格物料从下层筛网出料口进入包装装置12后得到成品，上层筛网出料口、底部出料
口的不合格物料作为返料返回预混反应装置1再利用。离心脱水机9分离后的水进入水箱703内循环再利用。
25.尽管这里参照本实用新型的多个解释性实施例对本实用新型进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本技术公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本技术公开、附图和权利要求的范围内，可以对组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。