一种改性再生剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种改性再生剂及其制备方法与应用，该再生剂包括如下组分：植物沥青、改性剂、乳化剂及抗老化剂；制备方法包括将植物沥青加热搅拌，加入改性剂，搅拌冷却后，加入乳化剂和抗老化剂继续搅拌，即制得改性再生剂。优点为本发明专利技术的改性再生剂能够有效提升热再生改性沥青混合料的路用性能，恢复老化SBS改性沥青，且经济环保，无污染；同时，该制备方法简单，大大降低了生产成本；此外，制得的改性再生剂能够应用到高速公路上面层的养护工程中，对于热再生技术的推广具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于沥青再生
，尤其涉及一种改性再生剂及其制备方法与应用。
技术介绍
沥青路面热再生技术越来越受到人们的重视。沥青老化后变硬、黏度增大、性能衰退，因此在对旧料进行再生利用时，需对老化沥青进行再生，使老化沥青重新获得适宜的黏度和性能。目前，国内外关于老化沥青的再生方法主要有两种：一是当旧料掺量不超过30％时，一般采用较软的新沥青来进行调和，即新沥青的高温性能等级要比设计沥青性能等级低一个等级；二是当旧料掺量较高时，则倾向于采用再生剂，因此再生剂成为沥青路面再生利用的关键技术。现有再生剂主要是针对于基质沥青的老化而研发，多以石油工业中的轻质油为主，实践证明虽然其能够在一定程度上恢复老化普通沥青的性能，但其稳定性较差，而且在老化聚合物改性沥青的性能恢复方面作用低效，聚合物改性沥青的老化不仅包括沥青组分的迁移，同时还伴随着改性剂的裂解和失效。我国高速公路上面层普遍采用SBS改性沥青，研究表明SBS改性沥青优良的性能来源于SBS聚合物在基质沥青中形成的趋于连续相的交联网络结构，而再生剂不含SBS聚合物，不具备修复SBS聚合物网络结构的功能，因此难以真正实现SBS改性沥青的老化再生。目前我国改性沥青路面热再生中添加的现有再生剂，只能起到降低老化沥青黏度和提升施工和易性的作用，对老化沥青和再生混合料性能的提升效果并不明显，反而使得再生路面的高温稳定性降低。容易产生车辙病害。因此制约了热再生技术在高速公路养护中的发展。而且由于目前再生剂均为石油多次提炼后的产物，因而价格昂贵。因此寻求研发价格合理、环保且能够有效恢复老化SBS改性沥青性能，提升再生混合料路用性能的新型再生剂很有必要。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的第一目的是提供一种能够有效恢复老化SBS改性沥青、提升热再生沥青混合料路用性能，且价格低廉环保的改性再生剂；本专利技术的第二目的是提供该再生剂的制备方法；本专利技术的第三目的是提供该改性再生剂的应用。技术方案：本专利技术的改性再生剂，包括如下组分：植物沥青70～80份、改性剂15～25份、乳化剂1～5份以及抗老化剂0.5～1份。优选的，植物沥青72～75份、改性剂20～30份、乳化剂4.2～4.5份以及抗老化剂0.5～0.8份。本专利技术采用的植物沥青通过生物发酵以及高温高压氢化过程促使植物糖醇分子之间出现脱水环化成饱和链状或轻度聚合成长链，具有天然的分子极性，与SBS改性沥青与SBS改性沥青有很好的相似相容性。本专利技术采用的改性剂优选可为SBR胶乳或者VAE乳液，其中，SBR胶乳是由SBR丁苯橡胶经乳液共聚制得的阴离子型聚合物分散体，SBR胶乳与植物沥青有着很好的相容性，且稳定性好，可以改善植物沥青的感温性和粘弹性；VAE乳液是醋酸乙稀－乙烯共聚乳液，其不仅与沥青具有良好的相容性，且在沥青中有很好的分散性，能够有效改善沥青高温性能、低温柔韧性、抗老化及耐久性。本专利技术采用的乳化剂优选可为脂肪醇与环氧乙烷缩合物、脂肪酸聚氧乙烯酯或辛基酚聚氧乙烯醚，其中，脂肪醇与环氧乙烷缩合物能够有效改善植物沥青和SBR胶乳的黏度，使得再生剂常温下呈流动状态，无需加热便可用于施工；脂肪酸聚氧乙烯酯具有良好的乳化、增溶、润湿、分散作用，能够使得植物沥青与改性剂进一步溶合并改善混合液的黏度；辛基酚聚氧乙烯醚具有良好的乳化性能，能够使得改性剂在植物沥青中的充分扩散并有效改善再生剂的黏度。本专利技术改性再生剂的制备方法包含以下步骤：按重量份数称量植物沥青、改性剂、乳化剂以及抗老化剂，将植物沥青加热至70～80℃搅拌5～10min，加入改性剂，搅拌30～60min，待冷却至50～60℃时，加入乳化剂和抗老化剂继续搅拌20～40min，即制得改性再生剂。本专利技术将植物沥青加热至70～80℃能够使得该植物沥青具有良好的流动性，提高再生剂的高温性能，若加热温度低于70℃，则会使得植物沥青的动力粘度过高，植物沥青过粘，不利于植物沥青与改性剂之间的充分溶合；若加热温度高于80℃，则会导致植物沥青的动力粘度过小，植物沥青流动性过高，降低再生剂的高温性能。同理，本专利技术在50～60℃时加入乳化剂和抗老化剂，能够提高乳化剂和抗老化剂在混合溶液中的分散能力，并充分降低混合液的黏度。本专利技术的改性再生剂应用于高速公路上面层的养护工程中。有益效果：与现有技术相比，其显著优点为本专利技术制得的再生剂能够有效提升热再生改性沥青混合料的路用性能，恢复老化SBS改性沥青，而且经济环保，无污染；本专利技术一方面通过向改性再生剂中加入植物沥青，即玉米秸秆加工提取后的产物，由于其黏度适当，因此，不仅能够软化老化沥青、降低老化沥青黏度、提升施工和易性，且其环保，对环境无污染；另一方面采用SBR胶乳作为改性剂，其不仅能够显著提高老化SBS改性沥青的低温抗变形能力、改善老化SBS改性沥青的感温性和粘弹性，而且SBR胶乳与植物沥青间也有着很好的相容性，二者可以形成交联结构，增强稳定性；同时，本专利技术中的再生剂制备方法简单，大大降低了生产成本，且产品质量好，合格率高；此外，本专利技术制备的改性再生剂能够应用到高速公路上面层的养护工程中，对于热再生技术的推广具有重要意义。具体实施方式下面对本专利技术的技术方案作进一步说明。实施例1原料：植物沥青75份，SBR胶乳20份，脂肪醇与环氧乙烷缩合物4.2份，2，6-三级丁基-4-甲基苯酚0.8份。本专利技术采用的原料均可从市场上购买得到。方法：将植物沥青加入到搅拌釜中，加热至80℃搅拌，搅拌5min，加入SBR胶乳，搅拌60min，搅拌混合均匀，待搅拌釜冷却至60℃时，加入脂肪醇与环氧乙烷缩合物和2，6-三级丁基-4-甲基苯酚继续搅拌20min，冷却到常温得到的液态混合物即制得改性再生剂。将实施例1制得的改性再生剂进行室内再生性能试验，获得的性能检测结果如表1所示。表1再生剂再生性能结果由表1可知，本专利技术提供的再生剂明显改善了老化SBS改性沥青的粘弹性，尤其是使老化SBS改性沥青的高、低温性能恢复到了与新SBS改性沥青相当的程度，进一步说明了本专利技术的再生剂用于老化SBS改性沥青的有效性。实施例2原料：植物沥青72份，VAE乳液30份，脂肪酸聚氧乙烯酯4.5份，双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚0.5份。方法：将植物沥青加入到搅拌釜中，加热至70℃搅拌，搅拌10min，加入VAE乳液，搅拌30min，搅拌混合均匀，待搅拌釜冷却至50℃时，加入脂肪酸聚氧乙烯酯和双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚继续搅拌40min，冷却到常温得到的液态混合物即制得改性再生剂。将实施例2制得的改性再生剂进行室内再生性能试验，获得的性能检测结果如表2所示。表2再生剂再生性能结果由表2可知，本专利技术提供的再生剂明显改善了老化SBS改性沥青的粘弹性，尤其是使老化SBS改性沥青的高、低温性能恢复到了与新SBS改性沥青相当的程度，进一步说明了本专利技术的再生剂用于老化SBS改性沥青的有效性。实施例3基本步骤与实施例1相同，不同之处在于乳化剂采用辛基酚聚氧乙烯醚，抗老化剂采用四〔β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯。实施例4基本步骤与实施例1相同，不同之处在于：植物沥青65份，SBR胶乳10份，脂肪醇与环氧乙烷缩合物0.5份，抗老化剂0.3份，其中，抗老化剂包括2，6-三级丁基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改性再生剂，其特征在于按重量份数计，包括如下组分：植物沥青70～80份、改性剂15～25份、乳化剂1～5份以及抗老化剂0.5～1份。

【技术特征摘要】
1.一种改性再生剂，其特征在于按重量份数计，包括如下组分：植物沥青70～80份、改性剂15～25份、乳化剂1～5份以及抗老化剂0.5～1份。2.根据权利要求1所述的改性再生剂，其特征在于：所述植物沥青72～75份、改性剂20～30份、乳化剂4.2～4.5份以及抗老化剂0.5～0.8份。3.根据权利要求1所述的改性再生剂，其特征在于：所述改性剂为SBR胶乳或VAE乳液。4.根据权利要求1所述的改性再生剂，其特征在于：所述乳化剂为脂肪醇与环氧乙烷缩合物、脂肪酸聚氧乙烯酯或辛基酚聚氧乙烯醚。5.根据权利要求1所述的改性再生剂，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾兴宇，周洲，高磊，姜言旭，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32