一种旧沥青路面的改性再生剂及其制备方法技术

一种旧沥青路面的改性再生剂，是由６５．０～９３．９重％的重质矿物油类原料、６．０～３０．０重％的聚合物、０．１～５．０重％的抗剥离剂组成；将６５．０～９３．９重％重质矿物油类原料、６．０～３０．０重％聚合物和０．１～５．０重％抗剥离剂在１００℃～２５０℃下混合，在机械搅拌或剪切下反应０．５～５．０小时后制备得到该组合物。该再生剂用于旧沥青路面的再生，可使再生后的沥青路面的性能大大改善，达到聚合物改性沥青路面的水平；该再生剂也可以作为道路沥青调和组分，用于生产改性沥青。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于一种沥青材料组合物及其制备方法，更具体地说是属于一种聚合物改性的旧沥青路面再生剂及其制备方法。
技术介绍
沥青路面在长期的使用过程中，由于氧化、光照、雨水、荷载以及温度变化等因素的作用，会发生老化变硬进而产生裂缝、坑槽等路面破坏现象。旧的沥青路面材料(包括沥青和集料)往往作为废建筑材料处理，而沥青材料的生物降解性能不好，从而对环境造成污染。实际上，旧的沥青路面材料可以进行100％的回收、再生利用，达到节约资源、保护环境的目的。由于沥青老化，回收沥青的化学组成和流变性能与原始道路沥青的相差较大。因此，为了再生利用，往往需要加入一定数量的再生剂来使回收的沥青恢复化学组成和流变性能，达到原始道路沥青的要求。用于旧沥青路面的再生剂，可以是软沥青、乳化沥青等沥青软化材料。例如USP4,373,961提出用5～40重量％的针入度低于25dmm(1dmm＝0.1mm，下同)硬沥青和针入度60～300dmm的道路沥青调和得到针入度为10～50dmm、软化点为54.4～71.1℃的沥青，再进一步制备成水含量不小于35重量％的水包油型的沥青乳化液，用于旧沥青路面的再生。使用时用2.5～15重量％的沥青乳化液直接和破碎的旧沥青路面材料混合制得铺路混合料。USP4,549,834提出了将高胶质含量的新沥青胶结料用于再生旧沥青路面的沥青再生组合物及其制备工艺，其优点是可以提高沥青粘结料的延伸度和针入度，使路面抗损坏能力提高。沥青再生组合物由石油渣油经两段溶剂脱沥青分离得到的脱沥青油、胶质和脱油沥青调配得到，调配比例为30～50重％脱沥青油、40～60重％胶质和3～20重％脱油沥青，最优化的比例为34重％脱沥青油、59重％胶质和7重％脱油沥青。使用时将5～10重％沥青再生组合物与95～90重％的集料混合制成新沥青混合料，然后将50重％的旧沥青混合料和50重％新沥青混合料混合均匀后，即可用于铺筑沥青路面。沥青再生组合物也可进一步制成沥青乳化液使用。EP0854235公布了一种从API度为29～44的中东原油制备的针入度为200～350dmm的沥青路面再生剂。该再生剂由1～99重％的炼油厂脱油沥青和0～99重％针入度为10～200dmm的沥青以及针入度＞200dmm的减压渣油组成，或者由1～80重％芳烃性油(如光亮油的糠醛抽出油)、20～99重％的炼油厂脱油沥青和0～99重％针入度为10～200dmm的沥青组成。上述再生剂也可以进一步制成稀释沥青和乳化沥青，用于旧沥青路面再生。再生剂用量为0.01～10重％。上述专利提出的旧沥青路面再生剂主要由沥青组分构成，但都没有提到在沥青路面再生剂中使用聚合物。USP5,578,663公开了一种包含弹性体的沥青路面再生剂的组成和制备方法。具体是将0.01～13重％的弹性体和50重％左右的拔头煤焦油在82.2℃、60转/分钟条件下搅拌3～6小时，然后在65.6℃条件下加入16重％的沥青性路面再生剂，继续搅拌3小时，再和20～30％的芳烃溶剂混合，搅拌1小时即可。所用的弹性体为丙烯-丁二烯聚合物、腈基橡胶、丁二烯聚合物、天然和合成橡胶、氯丁橡胶以及苯乙烯-丁二烯树脂；拔头煤焦油的50℃漂浮度为75～100秒；沥青性路面再生剂为煤焦油衍生物，包含二、三、四环芳香族化合物及其带一定数量酚和羟基的短链烷基同系物，其25℃比重不小于1.08，25℃粘度不大于30厘泊，初馏点不小于180℃，＞300℃残留物体积含量为40～70％；芳烃溶剂的API度为11～30，15.4℃比重为0.876～0.993，初馏点154.4～232.2℃，干点176.7～287.8℃，主要成分为三甲基苯和甲基乙基苯。该专利报道的路面再生剂包含大量的低沸点的芳烃类化合物，在使用时存在安全问题并对环境和人的健康有不良影响，另外路面再生剂制备过程复杂、时间长，不利于规模化生产。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是提供一种用于旧沥青路面再生的改性再生剂。本专利技术的另一个目的是提供一种用于旧沥青路面再生的改性再生剂的制备方法。一种旧沥青路面的改性再生剂，其组成为重质矿物油类原料65.0～93.9重％、聚合物6.0～30.0重％、抗剥离剂0.1～5.0重％。所述的重质矿物油是选自石油渣油、重质馏分油、脱沥青油、润滑油溶剂精制抽出油、催化裂化重循环油、催化裂化澄清油、蒸汽裂解制乙烯的焦油、煤焦油、润滑油基础油、白油、环烷油、废润滑油之中的一种或一种以上的混合物，其环烷烃和芳香烃含量之和大于60％，初馏点大于230℃。所述的石油渣油可以是原油的常压渣油，也可以是原油的减压渣油，其针入度大于200dmm。所述的聚合物是选自树脂、橡胶、热塑性弹性体之中的一种或一种以上的混合物。所述的树脂为聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、环氧树脂(EP)、香豆酮树脂(Coumarone)中的一种或一种以上的混合物。所述的橡胶为天然橡胶(NR)、丁苯橡胶(SBR)、氯丁橡胶(CR)、丁二烯橡胶(BR)、戊二烯橡胶(IR)、乙丙橡胶(EPDM)、丙烯腈丁二烯共聚物(ABR)、异丁烯异戊二烯共聚物(IIR)、苯乙烯异戊二烯橡胶(SIR)中的一种或一种以上的混合物。所述的热塑性弹性体为苯乙烯-共轭二烯的嵌段共聚物、聚酯弹性体、聚氨酯弹性体、聚烯烃弹性体中的一种或一种以上的混合物。所述的抗剥离剂为石灰、碱性的有机含氮化合物中的一种或一种以上的混合物。该旧沥青路面改性再生剂的制备方法为将65.0～93.9重％的重质矿物油类原料、6.0～30.0重％的聚合物和0.1～5.0重％的抗剥离剂在100℃～250℃下混合，在机械搅拌或剪切下反应0.5～5.0小时。本专利技术提供的旧沥青路面改性再生剂用于旧沥青路面的再生，可以直接和回收的旧沥青路面混合料加热混合制成热拌沥青混合料，使再生后的沥青性能达到改性沥青的水平，从而延长再生沥青路面的寿命。本专利技术提供的旧沥青路面改性再生剂也可以和其它道路沥青混合制成改性沥青，还可以作为制备乳化沥青的原料。具体实施例方式本专利技术提供的用于旧沥青路面再生的改性再生剂的组成为重质矿物油类原料65.0～93.9重％、聚合物6.0～30.0重％、抗剥离剂0.1～5.0重％。本专利技术所用的重质矿物油是选自石油渣油、重质馏分油、脱沥青油、润滑油溶剂精制抽出油、催化裂化重循环油、催化裂化油浆、蒸汽裂解制乙烯的焦油、煤焦油、润滑油基础油、白油、环烷油、废润滑油之中的一种或一种以上的混合物，其环烷烃和芳香烃含量之和大于60％，初馏点大于230℃。石油渣油可以是原油的常压渣油，也可以是原油的减压渣油。其针入度大于200dmm。重质矿物油的主要作用是软化已经老化变硬的旧路面回收的沥青，使其化学组成和流变性能恢复到道路沥青的一般水平。重质矿物油类原料用量为65.0～93.9重％，最好为77.0～91重％。本专利技术所用的聚合物是选自树脂、橡胶、热塑性弹性体之中的一种或一种以上的混合物。聚合物树脂为聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、环氧树脂(EP)、香豆酮树脂(Coumarone)中的一种或一种以上的混合物。聚合物橡胶为天然橡胶(NR)、丁苯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旧沥青路面的改性再生剂，其特征在于该改性再生剂是由６５．０～９３．９重％的重质矿物油类原料、６．０～３０．０重％的聚合物、０．１～５．０重％的抗剥离剂组成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王子军，佘玉成，李锐，龙军，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]