一种地沟油基改性生物沥青、生物沥青混合料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及公路路面材料，公开了一种地沟油基改性生物沥青、生物沥青混合料及其制备方法。该改性生物沥青材料包括以下质量百分比组分：33.3％‑38％的地沟油残渣、28.6％‑33.8％的硬质沥青颗粒、26.5％‑34％的树脂、1.2％‑4.6％的低密度聚乙烯再生塑料，另外掺3％‑5％线型SBS，其制备方法是：将地沟油残渣加热至170℃，再均匀加入硬质沥青颗粒，搅拌30min，再剪切45min(4000r/min)至均匀相容；再均匀加入树脂搅拌60min至均匀；降温至155℃，加入SBS及LDPE，继续搅拌溶胀40min，剪切50min(温度加热到170℃，4000r/min)，最后搅拌发育15min(温度降至155℃)。该方法提供了一种直接利用废弃油脂提炼生物柴油后剩余残渣及再生塑料的新方法，为节约能源、循环利用废弃物开辟了新途径。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种地沟油基改性生物沥青、生物沥青混合料及其制备方法，属于道路工程的沥青

技术介绍
随着我国公路建设事业的飞速发展，沥青消耗量不断增加，2006-2015年，国内沥青表观消费量从1352万吨涨至2724万吨。路用沥青胶结料主要来源于石油，而石油作为一种不可再生资源，面临供求失衡的危机。此外，传统石油沥青存在一些路用性能上的缺陷，需要进一步研究并改善。因此，迫切需要开发一种新型结合料，部分或完全代替现有的石油沥青。生物沥青(Bio-asphalt)是石油沥青的一种替代方案，它来源于非石油基的可再生资源。我国每年从餐饮业中产生的地沟油超过2600万吨，地沟油经过酯化、蒸馏处理能够提炼生物柴油，剩余10％左右的残渣可用于制备生物沥青。但是，地沟油基生物沥青的软化点低、粘度小、粘附性差，不能满足道路工程技术要求。基于此，研究地沟油基改性生物沥青、生物沥青混合料的制备方法及路用性能，具有重要的环保和经济价值。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种地沟油基改性生物沥青、生物沥青混合料及其制备方法，将四种改性剂加入地沟油残渣，改善地沟油残渣的性能，制备出一种能够完全替代传统石油沥青的地沟油基改性生物沥青，并用以铺筑路面。本专利技术地沟油基改性生物沥青由地沟油残渣、硬质沥青颗粒、树脂、LDPE再生塑料和线型SBS制备而成，以地沟油残渣、硬质沥青颗粒、树脂、LDPE再生塑料的总质量为基准，所述地沟油残渣的重量百分比含量为33.3％-38％，所述硬质沥青颗粒的重量百分比含量为28.6％-33.8％，所述树脂的重量百分比含量为26.5％-34％、所述LDPE再生塑料的重量百分比含量为1.2％-4.6％，外掺所述线型SBS的重量百分比含量为3％-5％。上述地沟油基改性生物沥青的制备方法按以下步骤进行：一、称取地沟油残渣、硬质沥青颗粒、树脂、LDPE再生塑料和线型SBS，其中，以地沟油残渣、硬质沥青颗粒、树脂、LDPE再生塑料的总质量为基准，所述地沟油残渣的重量百分比含量为33.3％-38％，所述硬质沥青颗粒的重量百分比含量为28.6％-33.8％，所述树脂的重量百分比含量为26.5％-34％、所述LDPE再生塑料的重量百分比含量为1.2％-4.6％，外掺所述线型SBS的重量百分比含量为4％。二、将步骤一称取的地沟油残渣加热到170℃，向其中加入步骤一中称取的硬质沥青颗粒，在温度170℃、搅拌速率为400rpm的条件下搅拌30min，然后在剪切速率为4000rpm的条件下剪切45min；再加入步骤一中称取的树脂，在温度170℃、搅拌速率为400rpm的条件下搅拌60min；再加入步骤一中称取的LDPE再生塑料和线型SBS，在温度155℃、搅拌速率为400rpm的条件下搅拌40min，然后在温度170℃、剪切速率为4000rpm的条件下剪切50min；最后在温度155℃、搅拌速率为400rpm的条件下搅拌发育15min，得到地沟油基改性生物沥青。本专利技术提供一种生物沥青混合料，其包括地沟油基改性生物沥青、矿料，所述地沟油基改性生物沥青和所述矿料的质量比为4.45:95.55。本专利技术生物沥青混合料的制备方法，将所述地沟油基改性生物沥青加热至183℃，将矿料加热至183℃，将所述地沟油基改性生物沥青与所述矿料搅拌均匀后得到所述生物沥青混合料。本专利技术的生物沥青混合料可以用于在铺装道路中。本专利技术的有益效果是：本专利技术的原料包括废弃油脂提炼生物柴油后剩余残渣和LDPE再生塑料，本专利技术不仅降低生产成本，而且循环利用再生资源，满足路用性能要求，具有良好的环境和经济效益；本专利技术工艺明确，制备的地沟油基改性生物沥青满足道路用沥青的使用性能，可完全替代石油沥青产品。本专利技术提供了一种直接利用废弃油脂提炼生物柴油后剩余残渣及再生塑料的新方法，为节约资源、循环利用废弃物开辟了新途径。该生物沥青具备粘度高、粘附性强、延展性好和绿色环保等优良性能。本专利技术用于制备道路工程用的地沟油基改性生物沥青及生物沥青混合料。附图说明图1为本专利技术制备流程图。具体实施方式本专利技术提供了一种地沟油基改性生物沥青、改性生物沥青混合料的制备方法，具体实施方式如下：一、称取地沟油残渣、硬质沥青颗粒、树脂、LDPE再生塑料和线型SBS，其中，以地沟油残渣、硬质沥青颗粒、树脂、LDPE再生塑料的总质量为基准，所述地沟油残渣的重量百分比含量为33.3％-38％，所述硬质沥青颗粒的重量百分比含量为28.6％-33.8％，所述树脂的重量百分比含量为26.5％-34％、所述LDPE再生塑料的重量百分比含量为1.2％-4.6％，外掺所述线型SBS的重量百分比含量为3％-5％。二、将步骤一称取的地沟油残渣加热到170℃，向其中加入步骤一中称取的硬质沥青颗粒，在温度170℃、搅拌速率为400rpm的条件下搅拌30min，然后在剪切速率为4000rpm的条件下剪切45min；再加入步骤一中称取的树脂，在温度170℃、搅拌速率为400rpm的条件下搅拌60min；再加入步骤一中称取的LDPE再生塑料和线型SBS，在温度155℃、搅拌速率为400rpm的条件下搅拌40min，然后在温度170℃、剪切速率为4000rpm的条件下剪切50min；最后在温度155℃、搅拌速率为400rpm的条件下搅拌发育15min，得到地沟油基改性生物沥青。本实施方式提供一种改性生物沥青混合料，其包括地沟油基改性生物沥青、矿料，所述地沟油基改性生物沥青和所述矿料的质量比为4.45:95.55。本实施方式所述矿料级配选用AC-13型级配，见表1。表1级配设计表筛孔尺寸，mm1613.29.54.752.361.180.60.30.150.075试验级配1009672.940.630.722.715.411.37.75.5本实施方式改性生物沥青混合料的制备方法，将所述地沟油基改性生物沥青加热至183℃，将矿料加热至183℃，将所述地沟油基改性生物沥青与所述矿料搅拌均匀后得到所述改性生物沥青混合料。本实施方式所用原料均为市售产品。本实施方式采用的地沟油残渣是废弃油脂提炼生物柴油后剩余残渣。本实施方式的地沟油基改性生物沥青的制备方法，所述改性剂为硬质沥青颗粒、树脂、LDPE再生塑料和线型SBS。以下通过实施例和比较例来说明本专利技术的实验方案。实施例一：本实施例一种地沟油基改性生物沥青的制备方法按以下步骤进行：一、称取190g地沟油残渣、169g硬质沥青颗粒、132.5g树脂、8gLDPE再生塑料和20g线型SBS；二、将步骤一称取的地沟油残渣加热到170℃，向其中加入步骤一中称取的硬质沥青颗粒，在温度170℃、搅拌速率为400rpm的条件下搅拌30min，然后在剪切速率为4000rpm的条件下剪切45min；再加入步骤一中称取的树脂，在温度170℃、搅拌速率为400rpm的条件下搅拌60min；再加入步骤一中称取的LDPE再生塑料和线型SBS，在温度155℃、搅拌速率为400rpm的条件下搅拌40min，然后在温度170℃、剪切速率为4000rpm的条件下剪切50min；最后在温度155℃、搅拌速率为400rpm的条件下搅拌发育15min，得到地沟油基改性生物沥青。实施例二：本实施例一种地沟油基改性生物沥青的制备方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地沟油基改性生物沥青，其特征在于，包括以下重量百分比组分：33.3％‑38％的地沟油残渣、28.6％‑33.8％的硬质沥青颗粒、26.5％‑34％的树脂、1.2％‑4.6％的低密度聚乙烯(LDPE)再生塑料，并外掺3％‑5％线型SBS。

【技术特征摘要】
1.一种地沟油基改性生物沥青，其特征在于，包括以下重量百分比组分：33.3％-38％的地沟油残渣、28.6％-33.8％的硬质沥青颗粒、26.5％-34％的树脂、1.2％-4.6％的低密度聚乙烯(LDPE)再生塑料，并外掺3％-5％线型SBS。2.根据权利要求1所述的地沟油基改性生物沥青，其特征在于，所述地沟油残渣为废弃油脂提炼生物柴油后的剩余残渣。3.根据权利要求1所述的地沟油基改性生物沥青，其特征在于，所述硬质沥青颗粒为中石化生产固体硬质沥青颗粒。4.根据权利要求1所述的地沟油基改性生物沥青，其特征在于，所述树脂为芳香族碳氢树脂，软化点为140℃。5.根据权利要求1所述的地沟油基改性生物沥青的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将地沟油残渣加热至17...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙大权，孙国强，鲁童，庞琦，施沈越，吴颂阳，孙艳娜，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海;31