乳化改性沥青及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种乳化改性沥青及其制备方法，其由改性沥青和乳化液按1∶0.4-0.7的比例制备而成；所述改性沥青由质量百分比为2-10%∶90-98%的改性剂和基质沥青制备而成；所述乳化液由乳化剂和水制备而成，其中乳化剂占乳化液重量百分比的1.5-3%；所述改性剂为经乙烯裂解装置中的丁二烯抽提装置排出的废弃结焦物。本发明专利技术为乙烯裂解装置中的丁二烯抽提装置排出的废弃结焦物提供了良好的应用途径。本发明专利技术的乳化改性沥青中使用结焦物作为改性剂，其粘弹性增加，温度敏感度降低，且结焦物出现离析的情况不明显，具有较好的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种，其由改性沥青和乳化液按1∶0.4-0.7的比例制备而成；所述改性沥青由质量百分比为2-10%∶90-98%的改性剂和基质沥青制备而成；所述乳化液由乳化剂和水制备而成，其中乳化剂占乳化液重量百分比的1.5-3%；所述改性剂为经乙烯裂解装置中的丁二烯抽提装置排出的废弃结焦物。本专利技术为乙烯裂解装置中的丁二烯抽提装置排出的废弃结焦物提供了良好的应用途径。本专利技术的乳化改性沥青中使用结焦物作为改性剂，其粘弹性增加，温度敏感度降低，且结焦物出现离析的情况不明显，具有较好的稳定性。【专利说明】
本专利技术涉及浙青改性及乳化加工技术，特别是涉及一种乳化改性浙青及其制备方法。
技术介绍
聚合物对浙青的改性效果早已被认可，浙青中掺入聚合物后粘弹性、柔韧性增加，对温度敏感性降低。热塑性树脂、热塑性弹性体、橡胶、胶乳、废旧橡胶粉等聚合物被用于改性浙青已有多年。乳化浙青是浙青熔化后经过机械剪切的作用，以细小的微粒状态分散于含有乳化剂的水溶液中，形成油状的浙青乳液。因乳化浙青使用时不用加热，可以在常温状态下施工，故被用于稀浆封层、微表处理、粘层以及路面维修、养护等。浙青经掺入聚合物改性后再制成的乳化浙青即为乳化改性浙青，在乳化浙青的生产过程中加入浙青改性剂制成的乳化浙青为改性乳化浙青。在乳化改性浙青或改性乳化浙青中，有乳化SBS改性浙青和用丁苯胶乳改性的改性乳化浙青。有文献公开一种乳化改性浙青及其制备方法，在基质浙青中加入改性剂，加热搅拌均匀后在研磨机上研磨改性，制得改性浙青，然后在改性浙青中加入乳化剂水溶液，在乳化机上混合乳化后制得乳化改性浙青。该文献所述的改性剂包括丁苯橡胶(SBR)、氯丁橡胶(CR)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯聚合物(SBS)、苯乙烯-异戍二烯(SIB)、乙烯-乙酸乙烯聚合物(EVA)、聚乙烯(PE)、无规聚丙烯(APP)、聚氯乙烯(PVC)。还有文献公开一种乳化SBS改性浙青及其加工方法，所用改性剂为热塑性橡胶SBS (苯乙烯-丁二烯-苯乙烯聚合物)，方法为先将固态SBS投入到浙青中制得改性浙青，再将改性浙青和乳化液同步输入乳化机乳化，制得乳化SBS改性浙青。还有文献公开一种改性乳化浙青的制备方法，将改性剂丁苯胶乳和乳化剂溶液充分混合均匀后，加热至一定温度，再与基质浙青通过乳化机混合乳化，经机械搅拌消泡后制得改性乳化浙青。还有文献公开另一种改性乳化浙青的制备方法，将改性剂丁苯胶乳直接加入基质浙青中充分混合均匀后，再和乳液通过乳化机混合乳化，经机械搅拌消泡后制得改性乳化浙青。在现有的乳化改性浙青制备方法中，一般采取先用聚合物改性基质浙青，然后用乳化液对得到的改性浙青进行乳化制得乳化改性浙青。对于聚合物改性浙青而言，制备改性浙青的关键是将聚合物均匀分散于基质浙青中。现有的聚合物改性浙青制备方法主要有两种，一是将基质浙青加热至150°C以上，然后与聚合物混合搅拌，待聚合物在浙青中充分溶胀后，在160°C或以上通过机械研磨或剪切将聚合物磨细或剪碎并分散于浙青，此法需在较高温度进行，能耗高以及高温易损坏基质浙青是其不足之处。另一种制备聚合物改性浙青的方法是将聚合物溶于溶剂中，然后将其与浙青混合，此法需要回收溶剂，实施困难和成本闻是其缺点。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述问题，提供一种成本低且可在相对较低的温度制备的乳化改性浙青及其制备方法。为达到上述目的，本专利技术采用以下方案:一种乳化改性浙青，其由改性浙青和乳化液按1:0.4-0.7的比例制备而成；所述改性浙青由质量百分比为2-10%:90-98%的改性剂和基质浙青制备而成；所述乳化液由乳化剂和水制备而成，其中乳化剂占乳化液重量百分比的1.5-3% ;所述改性剂为经乙烯裂解装置中的丁二烯抽提装置排出的废弃结焦物。在其中一些实施例中，其由改性浙青和乳化液按1:0.47-0.62的比例制备而成；所述改性浙青由质量百分比为3-6%:93-97%的改性剂和基质浙青制备而成；所述乳化剂占乳化液重量百分比的2.1-2.7%。在其中一些实施例中，所述改性剂在二甲苯溶液中的溶解度小于20%。在其中一些实施例中，所述改性剂在130°C通过40目筛网的重量分数小于20%。乙烯裂解装置的裂解气中含有大量丁二烯，该丁二烯通过溶剂抽提、精馏被分离，在丁二烯分离过程中，烯烃、二烯烃在高温下发生聚合形成俗称为结焦物的副产物，这种副产物含有较多的聚合物，它需要定期从装置排出，在一个20万吨/年小规模乙烯裂解装置中，所配套的丁二烯溶剂抽提装置每年要排出约60吨结焦物，这种结焦物作废弃物处理，所需处理费用在3000元/吨左右。国内的乙烯裂解装置规模超过一千五百万吨/年，每年产生的这种废弃物数量较多。本专利技术将上述废弃结焦物作为浙青的改性剂，是源于废弃结焦物中含有的可利用的有效成分:( I)在乙烯裂解抽提丁二烯分离过程中形成的大分子粘稠状聚合物俗称为结焦物(以下称改性剂)。经排放冷却后其外观呈黑褐色块状，表面细腻光亮。这种外观呈光亮的黑褐色块状物为多种物质的聚集状态。包括含有丁二烯、丁二烯端基聚合物，烯烃、二烯、糠醛与环烯烃及树脂类浙青质等复杂成份。它具有在加热时呈现软粘化，在逐渐冷却过程中呈现出一定的粘弹韧状态的特征。具有线性高分子与网状结构的多重性。(2)改性剂其分子间内聚力小、在同浙青的混合加工过程中有益于浙青粘度的降低、使经过改性的浙青结构趋于稳定状态，改性剂与浙青加热熔融混合过程中释放出的硫化物对其改性剂中的丁二烯产生有一定的交联使其有形成网状结构的倾向。烯烃、二烯烃均具有弹性体的特征。这些对于提高改性浙青的粘韧弹性有一定可利用性。(3)通过改性剂在二甲苯溶剂中的溶解状态及其对浙青溶解度的试验，在恒定温度和一定时间内对改性剂在134°C通过40目筛网的重量份数的测定，对改性剂和浙青熔融混合后在该温度条件下流动粘韧性、连续稳定性进行的试验，为改性剂在改性浙青中的应用提供了有效的参考。所述改性剂在二甲苯的溶解度按以下方法测定:在烧瓶中加入一定量二甲苯，加入经剪碎的结焦物，结焦物的加入量相当于二甲苯重量百分比的1%，搅拌60分钟，在静止状态下观察瓶底是否有未溶解的结焦物，若无，再加入相当于二甲苯重量百分比的1%的结焦物，并重复上述过程，直至观察到瓶底有未溶解的结焦物。最后一次加入的结焦物作不溶解的结焦物处理，由此计算结焦物在二甲苯的溶解度。 所述改性剂通过40目筛网的重量百分数按以下方法测定:在烧杯上方放置40目筛网，将重量不超过5克的结焦物压成薄片状放在筛网上，将其放置温箱内，130°C恒温2小时，其后称量通过筛网的结焦物并计算出其重量百分数。在其中一些实施例中，所述乳化剂为季铵盐类乳化剂、酰胺基多胺类乳化剂中的一种或两种。在其中一些实施例中，所述季铵盐类乳化剂选自十八烷基三甲基氯化铵或C14-C18烷基二甲基羟乙基氯化铵；所述的酰胺基多胺类乳化剂选自C12-C18烷基酰胺基多胺或N—氨乙基酰胺。在其中一些实施例中，所述季铵盐类乳化剂为十八烷基三甲基氯化铵。本专利技术还提供了一种制备上述乳化改性浙青的制备方法，包括以下步骤:(I)将所述改性剂进行粉碎研磨，所述基质浙青加热至135~150°C，然后输入乳化机或胶体磨进行剪切混合至熔融状态，得改性浙青；(2)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种乳化改性沥青，其特征在于，其由改性沥青和乳化液按1：0.4‑0.7的比例制备而成；所述改性沥青由质量百分比为2‑10%：90‑98%的改性剂和基质沥青制备而成；所述乳化液由乳化剂和水制备而成，其中乳化剂占乳化液重量百分比的1.5‑3%；所述改性剂为经乙烯裂解装置中的丁二烯抽提装置排出的废弃结焦物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：付海明，
申请(专利权)人：广东粤首新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44