專利名稱：一種瀝青增稠劑及瀝青組合物的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種瀝青增稠劑及使用該增稠劑的瀝青組合物，以及瀝青組合物的制備方法。
背景技術：
長期以來，在煉油企業(yè)內(nèi)，參與石油瀝青生產(chǎn)的工藝過程主要有常減壓蒸餾、溶劑抽提、組份調(diào)和及吹風氧化。其中常減壓蒸餾、溶劑抽提裝置要同時兼顧原油的整體加工方案，并非為瀝青產(chǎn)品的生產(chǎn)而專門設置；而組份調(diào)和與吹風氧化工藝則是生產(chǎn)具體石油瀝青產(chǎn)品的主要工藝技術。特別是在生產(chǎn)高針入度比路用瀝青和針入度較小的建筑瀝青、路用瀝青時，主要是依賴于吹風氧化工藝過程，由常減壓蒸餾和溶劑抽提等方法得到的瀝青一般不適于直接使用。
瀝青的吹風氧化的加工尾氣含有3，4-苯并芘、硫化物、一氧化碳及揮發(fā)性有機化合物等有毒有害污染物。CN1415699A采用靜態(tài)混合器，使空氣與瀝青原料充分混合，提高空氣的利用率，減少了尾氣的排放量，但并未從根本上解決上述問題。
由于實際施工的需要，一些現(xiàn)成瀝青產(chǎn)品的針入度不符合路用要求。而且，目前大多數(shù)瀝青中轉(zhuǎn)企業(yè)都不具有氧化裝置，無法處理針入度偏高的瀝青產(chǎn)品。
CN1004137B公開了一種用作鋪路的改性瀝青組合物。所用化合物包括鐵、錳、鈷的羧酸鹽或無機酸鹽。其中先使之溶于瀝青中，然后與粒料混合，顯著提高最終固化路面的壓縮、彎曲與疲勞強度。
US2928753把銅、鈷或錳等多價金屬鹽與高分子量的油酸或環(huán)烷酸等一元羧酸混合而作為一種鋪路瀝青的分散劑，以防止因“鱷紋”而使瀝青失效。
US4234346公開了在瀝青中加入有機錳的化合物，單獨使用或與有機銅或有機鈷化合物結(jié)合使用。其中先使之溶于瀝青中，然后與粒料混合，提高最終固化路面的壓縮、彎曲與疲勞強度。
上述技術主要考慮提高瀝青的強度，而沒有考慮針入度、延伸度等指標。并且，實驗表明，在瀝青中加入金屬化合物后，瀝青的延伸度會明顯降低。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供一種瀝青增稠劑，以及使用該增稠劑的瀝青組合物，添加本發(fā)明瀝青增稠劑的瀝青組合物可以有效降低瀝青的針入度，同時瀝青的延伸度沒有明顯的變化。
本發(fā)明瀝青增稠劑包括金屬化合物和過氧化物，金屬化合物的含量為20wt％～90wt％，優(yōu)選為40wt％～80wt％；過氧化物的含量為10wt％～80wt％，優(yōu)選為30wt％～50wt％。金屬化合物可以是含有鐵、鈷和銅的一種或幾種化合物，化合物中的陰離子基團可以是源于羧酸、硫酸、鹽酸、磺酸、磷酸、C1～C30醇、酚和C1～C30酮等中一種或幾種。優(yōu)選為含2～30個碳原子的羧酸、硫酸、磺酸，例如醋酸、辛酸、環(huán)烷酸、油酸、硬脂酸以及其混合物或者與其他酸的混合物。含有的過氧化物一般為過氧化氫、過氧化鈣、過氧化鎂、過氧化苯甲酰、過氧化異丙苯等中的一種或幾種，優(yōu)選包括上述含有苯環(huán)的過氧化物。
增稠劑還可以包括可溶于瀝青的其他金屬的化合物，如可以包括鉀、鈣、鋇、錳、鉛、鉻、銀等金屬離子化合物中的一種或多種，陰離子基團與上述相同，含量占增稠劑重量的10wt％～80wt％。增稠劑各組分含量之和為100wt％。
當然，如果需要對瀝青產(chǎn)品進行其它方面性能的改進，還可以根據(jù)本領域一般知識添加適宜的添加劑，如SBS等。
本發(fā)明瀝青組合物含有基質(zhì)瀝青和上述瀝青增稠劑，其中瀝青增稠劑為基質(zhì)瀝青的0.01wt％～2wt％，優(yōu)選為0.05wt％～1wt％。基質(zhì)瀝青可以是各種瀝青原料，如25℃針入度為50～200的瀝青原料。
本發(fā)明瀝青組合物的制備方法為，將基質(zhì)瀝青加熱至其軟化點或熔點之上，然后將瀝青增稠劑加入并攪拌均勻即可。對于絕大多數(shù)常用瀝青，使之流體化的溫度至少為100℃，一般約為120℃至180℃。在這樣的溫度下，溶于瀝青中的增稠劑足以通過充分地攪拌而達到徹底的分散與溶解。
本發(fā)明采用一種瀝青增稠劑，在瀝青熱貯存條件下，向直餾瀝青或瀝青原料中加入增稠劑，引發(fā)瀝青氧化、縮合的一系列復雜反應，使瀝青中的活性組份轉(zhuǎn)化為較為穩(wěn)定的物質(zhì)，從而使瀝青產(chǎn)品的針入度比得以改善；同時，根據(jù)增稠劑的不同，瀝青的平均分子量、分子的結(jié)構特征也會得到相應調(diào)整。在平均分子量得到改善的同時，瀝青產(chǎn)品的針入度將大幅度改變，可滿足低針入度的建筑瀝青、路用瀝青的生產(chǎn)要求。另外，本發(fā)明瀝青組合物沒有明顯降低瀝青的延伸度，提高了瀝青組合物的使用性能。瀝青增稠的整個反應過程沒有明顯的煙氣排放，可以滿足清潔生產(chǎn)的要求。并且設備要求和操作程序較為簡單，不需要專門設備，在熱存儲過程中即可實施，簡便易行。
具體實施例方式
通過實施本發(fā)明的下述具體例子，可以進一步顯示本發(fā)明的特征。
實施例1增稠劑A 氯化鐵60wt％，油酸鉛30wt％，過氧化苯甲酰10wt％。
增稠劑B 異辛酸鐵20wt％，環(huán)烷酸鐵30wt％，硫酸銅25wt％，環(huán)烷酸鈷15wt％，過氧化鈣5wt％，過氧化苯甲酰5wt％。
增稠劑C 硫酸銅50wt％，環(huán)烷酸鈷20wt％，過氧化苯甲酰30wt％。
增稠劑D 硫酸銅20wt％，環(huán)烷酸鐵10wt％，過氧化二異丙苯70wt％。
增稠劑E 環(huán)烷酸鈷20wt％，氯化鐵10wt％，環(huán)烷酸鐵30wt％，過氧化苯甲酰20wt％，過氧化鎂10wt％，醋酸鉀10wt％。
實施例2將針入度為173的瀝青A加熱至150℃左右，并加入0.05wt％顆粒狀的瀝青增稠劑A，60分鐘后，混合物均勻。瀝青A針入度為137。
實施例3將針入度為163的瀝青B加熱至150℃左右，并加入0.2wt％顆粒狀的瀝青增稠劑B，60分鐘后，混合物均勻。瀝青B針入度為128。
實施例4將針入度為90的瀝青C加熱至150℃左右，并加入0.3wt％顆粒狀的瀝青增稠劑C，60分鐘后，混合物均勻。瀝青C針入度為62。
實施例5將針入度為71的瀝青D加熱至150℃左右，并加入0.5wt％顆粒狀的瀝青增稠劑D，60分鐘后，混合物均勻。瀝青D針入度為56。
實施例6將針入度為56的瀝青E加熱至150℃左右，并加入1.2wt％顆粒狀的瀝青增稠劑E，60分鐘后，混合物均勻。瀝青E針入度為47。
對比例按實施例4的方法，增稠劑不使用過氧化物，其產(chǎn)品延伸度比較。

權利要求
1.一種瀝青增稠劑，其特征在于包括金屬化合物和過氧化物，金屬化合物的含量為20wt％～90wt％，過氧化物的含量為10wt％～80wt％；金屬化合物是含有鐵、鈷和銅化合物中的一種或幾種，化合物中的陰離子基團是源于羧酸、硫酸、鹽酸、磺酸、磷酸、C1～C30醇、酚和C1～C30酮中一種或幾種。
2.按照權利要求1所述的增稠劑，其特征在于所述的金屬化合物含量為40wt％～80wt％。
3.按照權利要求1所述的增稠劑，其特征在于所述的過氧化物的含量為30wt％～50wt％。
4.按照權利要求1所述的增稠劑，其特征在于所述的過氧化物為過氧化氫、過氧化鈣、過氧化鎂、過氧化苯甲酰和過氧化異丙苯中的一種或幾種。
5.按照權利要求1所述的增稠劑，其特征在于還包括鉀、鈣、鋇、錳、鉛、鉻和銀金屬離子化合物中的一種或多種。
6.按照權利要求5所述的增稠劑，其特征在于所述的鉀、鈣、鋇、錳、鉛、鉻和銀金屬離子化合物中的一種或多種在增稠劑中的含量為10wt％～80wt％。
7.一種瀝青組合物，其特征在于基質(zhì)瀝青中含有權利要求1～6任一增稠劑。
8.按照權利要求7所述的瀝青組合物，其特征在于所述的增稠劑在基質(zhì)瀝青中的含量為0.01wt％～2wt％。
9.按照權利要求7所述的瀝青組合物，其特征在于所述的增稠劑在基質(zhì)瀝青中的含量為0.05wt％～1wt％。
10.按照權利要求7所述的瀝青組合物，其特征在于所述的基質(zhì)瀝青是25℃針入度為50～200的瀝青原料。
全文摘要
本發(fā)明提供一種瀝青增稠劑及瀝青組合物。本發(fā)明瀝青增稠劑包括金屬化合物和含苯環(huán)的過氧化物。本發(fā)明瀝青組合物中增稠劑為基質(zhì)瀝青重量的0.05～2％。本發(fā)明瀝青增稠劑可以有效地改善瀝青產(chǎn)品的針入度，同時不降低產(chǎn)品的延伸度等性質(zhì)。本發(fā)明瀝青組合物的制備方法為將增稠劑溶于瀝青膠結(jié)料中攪拌均勻即可。本發(fā)明瀝青增稠方法工藝簡單，成本低，沒有環(huán)保問題。
文檔編號C08K3/00GK1765999SQ20041005079
公開日2006年5月3日 申請日期2004年10月29日 優(yōu)先權日2004年10月29日
發(fā)明者范思遠 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院