專利名稱：一種環(huán)保型瀝青再生劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及道路鋪設(shè)材料，特別涉及的是一種低粘度、無(wú)污染、低摻量的道路廢舊 浙青用環(huán)保型浙青再生劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
浙青鋪設(shè)的路面是一種無(wú)接縫的連續(xù)式路面，它以承受力強(qiáng)、無(wú)揚(yáng)塵、防飄滑、噪 音低等優(yōu)良性能在全世界范圍內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。目前我國(guó)的公路建設(shè)飛速發(fā)展，每年投 資規(guī)模已經(jīng)超過(guò)2000億元，2008年底我國(guó)公路總里程達(dá)到373. 02萬(wàn)公里，2009年底，中國(guó) 高速公路的通車總里程達(dá)6. 5萬(wàn)公里，居世界第二。但是，由于汽車荷載、雨水、陽(yáng)光等因素 的影響，浙青及浙青路面逐漸老化和惡化，浙青的老化主要表現(xiàn)為硬化、脆化，浙青路面的 惡化主要表現(xiàn)為車轍、開(kāi)裂、掉渣等病害現(xiàn)象。在90年代以后陸續(xù)建成的高速公路已進(jìn)入 大、中修期，大量翻挖、銑刨的浙青混合料被廢棄，一方面造成環(huán)境污染，另一方面對(duì)于我國(guó) 這種優(yōu)質(zhì)浙青極為匱乏國(guó)家來(lái)說(shuō)是一種資源的浪費(fèi)，而且大量的使用新石料，開(kāi)采石礦會(huì) 導(dǎo)致森林植被減少，水土流失等嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境破壞。按照浙青的設(shè)計(jì)壽命(15 20年)， 從現(xiàn)在起，每年有12%的浙青路面需要翻修，舊浙青廢棄量將達(dá)到每年220萬(wàn)噸之多。交通部部長(zhǎng)李盛霖提出，交通發(fā)展面臨的資源和環(huán)境形勢(shì)日趨嚴(yán)峻，繼續(xù)沿用傳 統(tǒng)的增長(zhǎng)方式推進(jìn)交通發(fā)展難以為繼，必須堅(jiān)決走出一條資源節(jié)約和環(huán)境友好的交通發(fā)展 之路。要大力發(fā)展交通循環(huán)經(jīng)濟(jì)，推進(jìn)工業(yè)廢料綜合利用、再生資源回收利用，擴(kuò)大廢棄路 面材料的回收利用，研發(fā)推廣能源替代、材料再生等技術(shù)，可見(jiàn)加強(qiáng)研究推廣路面再生應(yīng)用 技術(shù)，是我國(guó)今后公路建設(shè)事業(yè)中一項(xiàng)十分重要的任務(wù)。浙青路面再生技術(shù)不僅減少了資源浪費(fèi)和污染環(huán)境，同時(shí)也降低了對(duì)新資源的需 求，特別是熱再生技術(shù)還為保障了再生路面的較高的路用性能。熱再生技術(shù)，按照施工地點(diǎn) 和分為就地?zé)嵩偕蛷S辦熱再生，兩者除了在舊料利用率上的不同外，對(duì)再生劑的要求也 不同。由于施工工藝的差別，就地?zé)嵩偕m合低粘度高滲透的浙青再生劑，而廠辦熱再生 可以使用高粘度的再生劑。傳統(tǒng)再生劑一般為原油蒸餾產(chǎn)物，如柴油、機(jī)油、潤(rùn)滑油、常減壓蒸餾油，以其其它 富含芳烴類的礦物油，但是都存在一些問(wèn)題，首先，如柴油、機(jī)油等輕質(zhì)油類，雖然對(duì)浙青的 滲透和軟化效果較好，但是閃點(diǎn)低，一般都不足100°c，因此施工安全性低；其次，其它富含 芳香份的礦物油，畢竟含有芳烴類，因此在高溫加熱等使用過(guò)程中，釋放有毒氣體等，因此 對(duì)人體有所傷害；最后，原油的儲(chǔ)存總量畢竟有限且短期內(nèi)不可再生。然而，植物油不僅粘 度低、閃點(diǎn)高，而且由于其來(lái)源于植物，因此具有可再生的特點(diǎn)。植物油作為浙青再生劑的組成，雖然在國(guó)內(nèi)鮮有報(bào)道，但是在國(guó)外如US6824326， 曾提及用植物油或廢舊植物油再生或軟化浙青，并且Hasanan bin Md. Nor于1994在其名
"The Use of Palm Oil Products to Modify and RejuvenateBitumens"^lki^i；^ 介紹了棕櫚油和棕櫚仁油再生浙青的研究情況。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明的目的是提供一種工藝簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、性能穩(wěn)定、無(wú)毒，并易于 施工的環(huán)保型浙青再生劑及其制備方法。技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是環(huán)保型浙青再生劑由下列組分按重量計(jì)算為植物油50.0 89.0%浙青10. 49.0%穩(wěn)定劑0.05-5.0%防老劑0.1-3.0%。所述植物油為大豆油、葵花籽油、玉米油、菜籽油、棕櫚油、橄欖油、亞麻籽油中的 一種，或一種以上任意比例的混合物。所述浙青為70號(hào)、90號(hào)、110號(hào)、130號(hào)或160號(hào)道路浙青中的一種或一種以上的 任意比例的混合物。所述的穩(wěn)定劑為硫磺、4，4’_ 二硫代二嗎啉、過(guò)氧化鋅、過(guò)氧化二異丙苯、過(guò)氧化苯 甲酰、過(guò)氧化(2，4_ 二氯苯甲酰)中的一種或一種以上任意比例混合物。所述的防老劑為2，6_ 二叔丁基-4-甲基苯酚、2，2'-甲撐雙4_甲基_6_叔丁 基苯酚、N-(1，3-二甲基丁基)-N-苯基對(duì)苯二胺、2，2，4-三甲基-1，2-二氫化喹啉、N-苯 基-1-萘胺、N-苯基-2-萘胺中的一種或一種以上任意比例的混合物。環(huán)保型浙青再生劑的制備方法包括如下步驟a、預(yù)熱反應(yīng)釜，將按比例稱取的植物油投入反應(yīng)釜內(nèi)預(yù)熱至100-160°C ；b、然后投入按比例稱取的浙青，加熱至140-180°C之間，并快速攪拌30-60min ；C、逐漸降溫至60-100°C，依次加入按比例稱取的穩(wěn)定劑和防老化劑，繼續(xù)快速攪 拌至均勻，后逐漸冷卻至室溫即可得到浙青再生劑。有益效果由于本發(fā)明采用了植物油作為老化浙青的再生成分，它具有粘度低、閃 點(diǎn)高、無(wú)毒無(wú)污染的特點(diǎn)，因此改變了以往的以富含芳烴類物質(zhì)的礦物油作為浙青再生組 分的局面，不僅具有滲透性好、施工安全的特點(diǎn)，而且大大減少了芳烴類對(duì)環(huán)境及人類的污 染和毒害，同時(shí)，本發(fā)明的再生劑還具有用量少的特點(diǎn)。本發(fā)明還具有原材料易得，制備工 藝簡(jiǎn)單、儲(chǔ)存穩(wěn)定，復(fù)合綠色生態(tài)和可持續(xù)發(fā)展的特點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明由下列組分按重量份配制而成植物油50.0 90.0%、浙青10. 0 50. 0%、穩(wěn)定劑 0. 05-5. 0%、防老劑 0. 1-3. 0%o上述的植物油為大豆油、葵花籽油、玉米油、菜籽油、棕櫚油、橄欖油和亞麻籽油等 中的一種或一種以上任意比例的混合物。上述的浙青為70號(hào)、90號(hào)、110號(hào)、130號(hào)和160號(hào)等道路石油浙青中的一種或一 種以上的任意比例的混合物。上述的穩(wěn)定劑為硫磺、4，4’_ 二硫代二嗎啉、過(guò)氧化鋅、過(guò)氧化二異丙苯、過(guò)氧化苯 甲酰、過(guò)氧化(2，4_ 二氯苯甲酰)等中的一種或一種以上任意比例混合物。上述的防老劑為2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、2，2'-甲撐雙4_甲基_6_叔丁基苯酚、N-(1，3-二甲基丁基)-N-苯基對(duì)苯二胺(4020)、2，2，4-三甲基-1，2-二氫化喹啉 (RD)、N-苯基-1-萘胺(甲)、N-苯基-2-萘胺(丁)等中的一種或一種以上任意比例的 混合物。以下實(shí)施例中如無(wú)特殊說(shuō)明反應(yīng)釜的攪拌速度為100轉(zhuǎn)/分鐘，快速攪拌速度為 200轉(zhuǎn)/分鐘。實(shí)施例1預(yù)熱反應(yīng)釜，將按比例稱取的435g棕櫚油投入反應(yīng)釜內(nèi)預(yù)熱至140°C ；然后投入 按比例稱取的50g90號(hào)石油浙青，加熱至160°C之間，并快速攪拌30min ；逐漸降溫至60°C， 依次加入按比例稱取的IOg硫磺、1. 5g2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚和3. 5g2,2'-甲撐雙 4-甲基-6-叔丁基苯酚，繼續(xù)快速攪拌至均勻，后逐漸冷卻至室溫即可得到環(huán)保型浙青再 生劑A。實(shí)施例2預(yù)熱反應(yīng)釜，將按比例稱取的175g玉米油和200g菜籽油投入反應(yīng)釜內(nèi)預(yù)熱至 1200C ；然后投入按比例稱取的50g90號(hào)石油浙青和55gll0號(hào)石油浙青，加熱至150°C之 間，并快速攪拌45min ；逐漸降溫至70°C，依次加入按比例稱取的6g4，4’ - 二硫代二嗎啉和 6. 5g過(guò)氧化鋅，以及3g2，2'-甲撐雙4-甲基-6-叔丁基苯酚和4. 5gN-(l，3-二甲基丁 基)-N-苯基對(duì)苯二胺，繼續(xù)快速攪拌至均勻，后逐漸冷卻至室溫即可得到環(huán)保型浙青再生 劑B。實(shí)施例3預(yù)熱反應(yīng)釜，將按比例稱取的IOOg棕櫚油和225g大豆油投入反應(yīng)釜內(nèi)預(yù)熱至 IOO0C ；然后投入按比例稱取的55g70號(hào)和IOOg 130號(hào)石油浙青，加熱至150°C之間，并快 速攪拌55min ；逐漸降溫至80°C，依次加入按比例稱取的5g過(guò)氧化二異丙苯和5g過(guò)氧化苯 甲酰，以及2. 5g2，2，4-三甲基-1，2- 二氫化喹啉和7. 5gN-苯基-1-萘胺，繼續(xù)快速攪拌至 均勻，后逐漸冷卻至室溫即可得到環(huán)保型浙青再生劑C。實(shí)施例4預(yù)熱反應(yīng)釜，將按比例稱取的50g棕櫚油、IOOg葵花籽油和IOOg橄欖油投入反 應(yīng)釜內(nèi)預(yù)熱至160°C ；然后投入按比例稱取的IOOg 90號(hào)和140g 160號(hào)石油浙青，加熱至 170°C之間，并快速攪拌60min ；逐漸降溫至90°C，依次加入按比例稱取的2. 5g過(guò)氧化(2， 4- 二氯苯甲酰)和2. 5g硫磺，以及1. 5gN-苯基-1-萘胺和3. 5gN-苯基-2-萘胺，繼續(xù)快 速攪拌至均勻，后逐漸冷卻至室溫即可得到環(huán)保型浙青再生劑D。對(duì)比例1與實(shí)施例1相比，對(duì)比例1中采用了石油渣油作為再生成分代替棕櫚油。預(yù)熱反應(yīng)釜，將按比例稱取的435g石油渣油投入反應(yīng)釜內(nèi)預(yù)熱至140°C ；然后 投入按比例稱取的50g90號(hào)石油浙青，加熱至160°C之間，并快速攪拌30min ；逐漸降溫至 60°C，依次加入按比例稱取的IOg硫磺、1. 5g2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚和3. 5g2,2'-甲 撐雙4-甲基-6-叔丁基苯酚，繼續(xù)快速攪拌至均勻，后逐漸冷卻至室溫即可得到對(duì)比樣1。對(duì)比例2與實(shí)施例1相比，對(duì)比例2中采用了 90號(hào)石油浙青取代再生成分代替棕櫚油。預(yù)熱反應(yīng)釜，將按比例稱取的485g90號(hào)石油浙青投入反應(yīng)釜內(nèi)加熱至160°C之間，并快速攪拌30min ；逐漸降溫至60°C，依次加入按比例稱取的IOg硫磺、1. 5g2，6-二叔 丁基-4-甲基苯酚和3. 5g2，2 ‘-甲撐雙4-甲基-6-叔丁基苯酚，繼續(xù)快速攪拌至均勻，后 逐漸冷卻至室溫即可得到對(duì)比樣2。表1為實(shí)施例和對(duì)比例制得的浙青再生劑的幾項(xiàng)基本性能指標(biāo)。表 權(quán)利要求
一種環(huán)保型瀝青再生劑，其特征在于由下列組分按重量計(jì)算為植物油50.0～89.0％瀝 青10.0～49.0％穩(wěn)定劑0.05 5.0％防老劑0.1 3.0％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型浙青再生劑，其特征在于所述植物油為大豆油、葵花 籽油、玉米油、菜籽油、棕櫚油、橄欖油、亞麻籽油中的一種，或一種以上任意比例的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型浙青再生劑，其特征在于所述浙青為70號(hào)、90號(hào)、110 號(hào)、130號(hào)或160號(hào)道路浙青中的一種或一種以上的任意比例的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型浙青再生劑，其特征在于所述的穩(wěn)定劑為硫磺、4， 4’ - 二硫代二嗎啉、過(guò)氧化鋅、過(guò)氧化二異丙苯、過(guò)氧化苯甲酰、過(guò)氧化(2，4_ 二氯苯甲酰) 中的一種或一種以上任意比例混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型浙青再生劑，其特征在于所述的防老劑為2，6_二叔丁 基-4-甲基苯酚、2，2'-甲撐雙4-甲基-6-叔丁基苯酚、N-(1，3-二甲基丁基)-N-苯基 對(duì)苯二胺、2，2，4-三甲基-1，2- 二氫化喹啉、N-苯基-1-萘胺、N-苯基-2-萘胺中的一種 或一種以上任意比例的混合物。
6.一種如權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的環(huán)保型浙青再生劑的制備方法，其特征在于該 方法包括如下步驟a、預(yù)熱反應(yīng)釜，將按比例稱取的植物油投入反應(yīng)釜內(nèi)預(yù)熱至100-160°C；b、然后投入按比例稱取的浙青，加熱至140-180°C之間，并快速攪拌30-60min；c、逐漸降溫至60-100°C，依次加入按比例稱取的穩(wěn)定劑和防老化劑，繼續(xù)快速攪拌至 均勻，后逐漸冷卻至室溫即可得到浙青再生劑。
全文摘要
一種環(huán)保型瀝青再生劑及其制備方法涉及道路鋪設(shè)材料，即一種低粘度、無(wú)污染、低摻量的道路廢舊瀝青用環(huán)保型瀝青再生劑及其制備方法。該再生劑由如下比例的原材料組成植物油50.0～90.0％、瀝青10.0～50.0％、穩(wěn)定劑0.05-5.0％、防老劑0.1-3.0％。加工工藝步驟包括a、預(yù)熱反應(yīng)釜，將按比例稱取的植物油投入反應(yīng)釜內(nèi)預(yù)熱至100-160℃；b、然后投入按比例稱取的石油瀝青，加熱至140-180℃之間，并快速攪拌30-60min；c、逐漸降溫至60-100℃，依次加入按比例稱取的穩(wěn)定劑和防老劑，繼續(xù)快速攪拌至均勻，后逐漸冷卻至室溫即可得到環(huán)保型瀝青再生劑。本發(fā)明的環(huán)保型瀝青再生劑可穩(wěn)定儲(chǔ)存性能穩(wěn)定，粘度低滲透性好，有利于施工，且節(jié)能環(huán)保有利于可持續(xù)發(fā)展。
文檔編號(hào)C08K5/46GK101948622SQ20101028848
公開(kāi)日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2010年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月21日
發(fā)明者劉加平, 徐靜, 洪錦祥, 王文峰, 趙永利, 馬濤, 黃曉明 申請(qǐng)人:東南大學(xué)