專利名稱：廢舊瀝青混合料熱再生專用添加劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種廢舊浙青混合料熱再生專用添加劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
浙青路面在長(zhǎng)期的使用過(guò)程中由于氧化，溫度變化，雨水，紫外線，荷載等作用使 浙青逐漸老化。老化后浙青的化學(xué)組分以及流變性質(zhì)發(fā)生變化，導(dǎo)致粘度劇增，針入度降 低，軟化點(diǎn)升高，延度顯著減少，從而使得浙青混合料路面的路用性能逐漸降低，直到出現(xiàn) 裂縫，松散，坑槽等問(wèn)題影響到路面的正常使用時(shí)，需要采用銑刨，再生，重鋪等手段進(jìn)行修 復(fù)和改造。而在此過(guò)程中產(chǎn)生的廢舊浙青混合料的再生利用，一直是備受矚目的一個(gè)世界 性環(huán)保課題，人們?cè)缭谑攀兰o(jì)就開始進(jìn)行相關(guān)研究。目前廢舊浙青混合料再生技術(shù)已經(jīng) 越來(lái)越受重視，尤其是廠拌熱再生技術(shù)由于適用性廣，經(jīng)濟(jì)環(huán)保，專用設(shè)備較為成熟，而且 再生料的性能與新料性能相當(dāng)，因而是目前世界上應(yīng)用最為廣泛的再生技術(shù)。而熱再生劑 的研制是再生技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)之一，通過(guò)再生劑中各成分對(duì)老化浙青的組分進(jìn)行還原，補(bǔ) 充，補(bǔ)強(qiáng)等作用，能夠使得廢舊浙青重新發(fā)揮膠結(jié)料的作用。因而廢舊浙青混合料熱再生劑 的研制對(duì)于保護(hù)日益枯竭的石油資源以及節(jié)約道路建設(shè)成本都具有積極的意義。2007年公開的公開號(hào)為CN101041743A，名稱為“路面浙青再生劑”的專利，公 開了一種浙青再生劑及其制備方法，其不足之處在于，使用柴油和機(jī)械油作為軟化劑，柴 油和機(jī)械油也是一種不可再生資源，并且揮發(fā)到空氣中將會(huì)造成一定的空氣污染。而且 我國(guó)在二十世紀(jì)八十年代初使用的輕油型再生劑也是由柴油等輕質(zhì)油份配置而成的，其 使用效果表明它們對(duì)浙青的軟化效果只能是短期的，長(zhǎng)期效果欠佳。2008年授權(quán)的專利 ZL200710078414. 6 “一種舊浙青路面再生添加劑及其制備再生浙青路面混合料的方法”，其 使用桐油作為再生劑的主原料，再生劑的使用過(guò)程中需要與新浙青拌合均勻才能用到廢舊 浙青混合料中，在現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中存在一定的難度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種配方簡(jiǎn)單，成本低，制備工藝方便，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，能夠 在現(xiàn)有的施工工藝條件下，使老化浙青各項(xiàng)物理性能指標(biāo)滿足規(guī)范要求，再生后的混合料 路用性能良好，各項(xiàng)性能指標(biāo)均符合《公路浙青路面施工技術(shù)規(guī)范》，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)廢舊浙青 混合料的再利用的一種廢舊浙青混合料熱再生專用添加劑。為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種廢舊浙青混合 料熱再生專用添加劑，本發(fā)明的特殊之處在于所述的按質(zhì)量份數(shù)比由50份 100份高芳烴 礦物油，3份 10份桐油預(yù)聚物，5份 20份增塑劑組成，所述的高芳烴礦物油為糠醛抽出 油，煤焦油中的一種以上，所述的增塑劑為鄰苯二甲酸二丁酯，鄰苯二甲酸二辛脂，鄰苯二 甲酸二異辛酯中的一種以上。所述的按質(zhì)量份數(shù)比由60份 90份高芳烴礦物油，4份 8份桐油預(yù)聚物，8份 18份增塑劑組成，所述的高芳烴礦物油為糠醛抽出油，煤焦油中的一種以上，所述的增塑劑為鄰苯二甲酸二丁酯，鄰苯二甲酸二辛脂，鄰苯二甲酸二異辛酯中的一種以上。所述的按質(zhì)量份數(shù)比由65份 85份高芳烴礦物油，5份 7份桐油預(yù)聚物，10 份 15份增塑劑組成，所述的高芳烴礦物油為糠醛抽出油，煤焦油中的一種以上，所述的 增塑劑為鄰苯二甲酸二丁酯，鄰苯二甲酸二辛脂，鄰苯二甲酸二異辛酯中的一種以上。所述的桐油預(yù)聚物的制備方法，按下述步驟進(jìn)行1)、將氯化鋁、無(wú)水乙醇溶液加入桐油中，攪拌均勻形成乳液后；2)、將乳液加熱到220 250°C繼續(xù)攪拌0 1. 5h，冷卻至室溫，即得到所述的桐 油預(yù)聚物，其桐油預(yù)聚物中氯化鋁無(wú)水乙醇桐油的質(zhì)量份數(shù)分別為2份 3份100 份 200份500份 600份。一種所述的廢舊浙青混合料熱再生專用添加劑的制備方法，按下述步驟進(jìn)行1)、將高芳烴礦物油加熱到80 120°C至完全熔融；2)、將完全熔融的高芳烴礦物油添加到增塑劑和桐油預(yù)聚物中，攪拌30min后，冷 卻至室溫，即得所述的廢舊浙青混合料熱再生專用添加劑。其中高芳烴含量的礦物油可以補(bǔ)充浙青由于老化造成的芳烴含量的損失，浙青的 老化過(guò)程中芳香成分和膠質(zhì)成分不斷減少，浙青質(zhì)增加導(dǎo)致浙青變粘稠，變硬，延度減低， 因此通過(guò)再生劑補(bǔ)充芳烴，可以重新平衡浙青中各組分的配比，同時(shí)芳香族油份對(duì)老化浙 青具有良好的溶解性和貫入性，可以使得處于凝膠狀態(tài)的浙青產(chǎn)生溶脹，從而促使大分子 之間的相互運(yùn)動(dòng)，增加大分子的柔順性。通過(guò)一系列的篩選試驗(yàn)，選擇粘度適中的高芳烴 礦物油，不僅具有較高的芳烴含量而且與需要再生的浙青復(fù)配良好，能夠較好的恢復(fù)浙青 延度并降低其粘度。增塑劑的主要作用是削弱聚合物分子之間作用力，從而增加了聚合物 分子鏈的移動(dòng)性，降低了聚合物分子鏈的結(jié)晶性，即增加了聚合物的塑性，表現(xiàn)為聚合物的 硬度、模量、軟化溫度和脆化溫度下降，而伸長(zhǎng)率、曲撓性和柔韌性提高。浙青老化后浙青 分子量變大，浙青質(zhì)聚集，柔韌性降低，加入增塑劑可以減少分子間作用力，有利于其低溫 變形能力的改善。桐油中的主要成分是被稱為桐油酸的脂肪酸，其主要化學(xué)結(jié)構(gòu)為順，反， 反-9，11，13-十八碳三烯酸，因此桐油中含有大量的C = C雙鍵，在一定的反應(yīng)條件下C = C雙鍵斷開發(fā)生聚合反應(yīng)，從而形成較大的預(yù)聚物分子，這些預(yù)聚體能夠與膠質(zhì)以及浙青質(zhì) 聚合成大分子，其中桐油酸聚合后生成的長(zhǎng)鏈脂肪烷烴可以作為界面劑增加膠質(zhì)、浙青質(zhì) 與飽和分子之間的互溶性，使浙青的膠體結(jié)構(gòu)更加均勻穩(wěn)定。并且這些長(zhǎng)鏈脂肪烷烴作為 “軟段”結(jié)構(gòu)，具有增強(qiáng)浙青低溫韌性以及提高針入度的作用。此外桐油能耐酸堿，耐油，耐 大氣腐蝕，有良好的抗水性，富有彈性，結(jié)膜性好，使用后能夠在表面形成一層膜，保護(hù)內(nèi)部 的浙青不被繼續(xù)老化，因此能夠增加再生浙青的耐久性。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)廢舊浙青混合料的還原再生，能夠節(jié)約大量的浙青和砂石材料，符 合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。2)該廢舊浙青混合料熱再生專用添加劑的加工工藝簡(jiǎn)單，所涉及的原料在加工使 用過(guò)程中不會(huì)對(duì)人體造成傷害，也不會(huì)污染環(huán)境。3)該廢舊浙青混合料熱再生專用添加劑的使用方法簡(jiǎn)便，現(xiàn)有設(shè)備即可完成混合 料拌合，再生后的混合料性能夠滿足路面使用要求。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)發(fā)明內(nèi)容作進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不受實(shí)施例所 限。實(shí)施例1一種廢舊浙青混合料熱再生專用添加劑，按質(zhì)量份數(shù)比由50份 100份高芳烴礦 物油，3份 10份桐油預(yù)聚物，5份 20份增塑劑組成，所述的高芳烴礦物油為糠醛抽出 油，煤焦油中的一種以上，所述的增塑劑為鄰苯二甲酸二丁酯，鄰苯二甲酸二辛脂，鄰苯二 甲酸二異辛酯中的一種以上。所述的桐油預(yù)聚物的制備方法，按下述步驟進(jìn)行1)、將氯化鋁、無(wú)水乙醇溶液加入桐油中，攪拌均勻形成乳液后；2)、將乳液加熱到220 250°C繼續(xù)攪拌0 1. 5h，冷卻至室溫，即得到所述的桐 油預(yù)聚物，其桐油預(yù)聚物中氯化鋁無(wú)水乙醇桐油的質(zhì)量份數(shù)分別為2份 3份100 份 200份500份 600份。一種廢舊浙青混合料熱再生專用添加劑的制備方法，按下述步驟進(jìn)行1)、將高芳烴礦物油加熱到80 120°C至完全熔融；2)、將完全熔融的高芳烴礦物油添加到增塑劑和桐油預(yù)聚物中，攪拌30min后，冷 卻至室溫，即得所述的廢舊浙青混合料熱再生專用添加劑。實(shí)施例2一種廢舊浙青混合料熱再生專用添加劑，按質(zhì)量份數(shù)比由60份 90份高芳烴礦 物油，4份 8份桐油預(yù)聚物，8份 18份增塑劑組成，所述的高芳烴礦物油為糠醛抽出油， 煤焦油中的一種以上，所述的增塑劑為鄰苯二甲酸二丁酯，鄰苯二甲酸二辛脂，鄰苯二甲酸 二異辛酯中的一種以上，桐油預(yù)聚物和專用添加劑的制備方法同實(shí)施例1。實(shí)施例3一種廢舊浙青混合料熱再生專用添加劑，按質(zhì)量份數(shù)比由65份 85份高芳烴礦 物油，5份 7份桐油預(yù)聚物，10份 15份增塑劑組成，所述的高芳烴礦物油為糠醛抽出 油，煤焦油中的一種以上，所述的增塑劑為鄰苯二甲酸二丁酯，鄰苯二甲酸二辛脂，鄰苯二 甲酸二異辛酯中的一種以上，桐油預(yù)聚物和專用添加劑的制備方法同實(shí)施例1。實(shí)施例4一種廢舊浙青混合料熱再生專用添加劑，按質(zhì)量份數(shù)比取糠醛抽出油70份，鄰苯 二甲酸二辛脂16份，桐油預(yù)聚物5份配制，其制備方法同實(shí)施例1。實(shí)施例5一種廢舊浙青混合料熱再生專用添加劑，按質(zhì)量份數(shù)比取糠醛抽出油90份，鄰苯 二甲酸二丁酯16份，桐油預(yù)聚物5份配制，其制備方法與實(shí)施例1相同。實(shí)施例6—種廢舊浙青混合料熱再生專用添加劑，按質(zhì)量份數(shù)比取糠醛抽出油80份，鄰苯 二甲酸二丁酯8份，桐油預(yù)聚物10份配制，其制備方法與實(shí)施例1相同。綜上所述，將實(shí)施例1制得的廢舊浙青混合料熱再生專用添加劑按照RAP中老化 浙青質(zhì)量的5%和7%加入通過(guò)旋轉(zhuǎn)薄膜烘箱(RTFOT)老化180分鐘后的SK A-90浙青中， 測(cè)試其各項(xiàng)指標(biāo)，同時(shí)為了檢測(cè)再生后浙青的耐老化性能，對(duì)實(shí)施例1再生后的浙青通過(guò)RTF0T，進(jìn)行85分鐘的二次老化，對(duì)該再生浙青的性能檢測(cè)結(jié)果如表1所示。表1實(shí)施例1再生后浙青試驗(yàn)結(jié)果
再生劑 添加量 (%)25 0C 針入度 (0.1mm)軟化點(diǎn) (5°C/min,°C)10°C延度 (5cm/min, cm)二次老化后 的殘留針入 度比(%)二次老化后的 10°C 延 度 (5cm/min, cm)042557——572482281.510787455979.817 由表1知5 %的添加劑可以使老化浙青滿足AH_70#浙青的使用要求，7 %的添加劑 使老化浙青滿足AH-90#浙青的使用要求。使用實(shí)施例1的廢舊浙青混合料熱再生專用添加劑，對(duì)西安繞城高速公路銑刨料 進(jìn)行熱再生。在不添加新浙青的條件下，將占廢舊浙青用量10%的廢舊浙青混合料熱再生 專用添加劑加入100% RAP料中，所得再生混合料的性能如下表2所示表2100 % RAP料再生混合料性能
再牛劑添加量 (%)穩(wěn)定度(KN)凍融劈裂強(qiáng)度比 (%)試件破壞時(shí)最大 彎拉應(yīng)變(με )012.964.7小梁試件切割加工時(shí)全 部斷裂1010.992.01518由表2可知，添加再生劑的RAP料，穩(wěn)定度由原來(lái)的12. 9KN降低到10. 9KN，穩(wěn)定度 的下降不僅符合再生規(guī)律，而且可以證明再生劑在混合料中對(duì)老化浙青起到較好的軟化效 果。凍融劈裂強(qiáng)度比由原來(lái)的64. 7%增加到92. 0%，混合料的抗水損害能力明顯提高。-10°C的低溫彎曲試驗(yàn)中，在不添加再生劑的情況下，100% RAP料構(gòu)成的車轍板 試件在切割300mm*30mm*35mm的小梁試件時(shí)，試件全部斷裂，無(wú)法進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)。而摻加再 生劑后，試件切割順利并且-10°C的低溫彎曲破壞時(shí)的最大彎拉應(yīng)變達(dá)到1518 μ ε，即添 加再生劑后，混合料的低溫性能大大提高，因此本發(fā)明提供的廢舊浙青混合料熱再生專用 再生劑在混合料中同樣具有優(yōu)異的再生能力。將實(shí)施例2與實(shí)施例3分別制得的廢舊浙青混合料熱再生專用添加劑，分別按照 RAP中老化浙青6%的劑量加入經(jīng)過(guò)RTFOT老化180分鐘后的SKA-90浙青中，測(cè)試其各項(xiàng) 指標(biāo)，結(jié)果如表3所示表3實(shí)施例2、實(shí)施例3制得的再生劑再生后浙青指標(biāo)
再生劑25°C針入度 (0.1mm, IOOg)軟化點(diǎn) (5°C/min, 0C)10 延度 (5cm/min, cm)042557實(shí)施例28246.948實(shí)施例3734731
實(shí)施例1，2中廢舊浙青混合料熱再生專用添加劑的各項(xiàng)物理指標(biāo)如表4所示。 表4再生劑的各項(xiàng)物理指標(biāo)
權(quán)利要求
1.一種廢舊浙青混合料熱再生專用添加劑，其特征在于按質(zhì)量份數(shù)比由50份 100份 高芳烴礦物油，3份 10份桐油預(yù)聚物，5份 20份增塑劑組成，所述的高芳烴礦物油為糠 醛抽出油，煤焦油中的一種以上，所述的增塑劑為鄰苯二甲酸二丁酯，鄰苯二甲酸二辛脂， 鄰苯二甲酸二異辛酯中的一種以上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱再生專用添加劑，其特征在于所述的按質(zhì)量份數(shù)比由60 份 90份高芳烴礦物油，4份 8份桐油預(yù)聚物，8份 18份增塑劑組成，所述的高芳烴礦 物油為糠醛抽出油，煤焦油中的一種以上，所述的增塑劑為鄰苯二甲酸二丁酯，鄰苯二甲酸 二辛脂，鄰苯二甲酸二異辛酯中的一種以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱再生專用添加劑，其特征在于所述的按質(zhì)量份數(shù)比由 65份 85份高芳烴礦物油，5份 7份桐油預(yù)聚物，10份 15份增塑劑組成，所述的高芳 烴礦物油為糠醛抽出油，煤焦油中的一種以上，所述的增塑劑為鄰苯二甲酸二丁酯，鄰苯二 甲酸二辛脂，鄰苯二甲酸二異辛酯中的一種以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱再生專用添加劑，其特征在于所述的桐油預(yù)聚物的制 備方法，按下述步驟進(jìn)行1)、將氯化鋁、無(wú)水乙醇溶液加入桐油中，攪拌均勻形成乳液后；2)、將乳液加熱到220 250°C繼續(xù)攪拌0 1.5h，冷卻至室溫，即得到所述的桐油預(yù) 聚物，其桐油預(yù)聚物中氯化鋁無(wú)水乙醇桐油的質(zhì)量份數(shù)分別為2份 3份100份 200份500份 600份。
5.一種權(quán)利要求1或2或3所述的廢舊浙青混合料熱再生專用添加劑的制備方法，按 下述步驟進(jìn)行1)、將高芳烴礦物油加熱到80 120°C至完全熔融；2)、將完全熔融的高芳烴礦物油添加到增塑劑和桐油預(yù)聚物中，攪拌30min后，冷卻至 室溫，即得所述的廢舊浙青混合料熱再生專用添加劑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種廢舊瀝青混合料熱再生專用添加劑及其制備方法。該熱再生專用添加劑按質(zhì)量份數(shù)比由50～100份高芳烴礦物油，3～10份桐油預(yù)聚物，5～20份增塑劑組成。其制備方法為將50～100份高芳烴礦物油加熱到80～120℃后，加入5～20份增塑劑和3～10份桐油預(yù)聚物，攪拌30min，冷卻至室溫后即得所述的廢舊瀝青混合料熱再生專用添加劑。該廢舊瀝青混合料熱再生專用添加劑用于瀝青路面廠拌熱再生和就地?zé)嵩偕┕すに囍校軌蚴乖偕蟮睦匣癁r青粘度，延度，針入度，耐久性等指標(biāo)滿足使用要求。從而使廢舊瀝青混合料得到循環(huán)利用，既節(jié)約成本又保護(hù)環(huán)境，具有良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)C08K5/01GK102093726SQ20101057432
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2010年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月1日
發(fā)明者張巧寧, 張曉宏, 張?jiān)? 張玲, 彭茂泉, 韓耀斌 申請(qǐng)人:西安國(guó)琳實(shí)業(yè)有限公司