一种环保沥青及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种环保沥青及其制备方法，环保沥青包括以下质量份数的原料：基质沥青、水、吸附剂、酸性螯合物、钠盐螯合物、水解反应催化剂、取代反应催化剂。制备方法为：在基质沥青中加入水和吸附剂，搅拌10‑15分钟后，吸附剂将基质沥青中大部分的3,4‑苯并芘等致癌物质吸附，过滤除去吸附剂，得到初产物；在上述步骤得到的初产物中加入酸性螯合物和水解反应催化剂，搅拌，在60‑80℃下发生水解反应20‑30分钟；再加入钠盐螯合物和取代反应催化剂，搅拌，在50‑60℃下发生取代反应20‑30分钟，得到成品。本发明专利技术所制得的沥青产品不含有或者少量含有3,4‑苯并芘等致癌物质，与传统的沥青相比，致癌物质的含量大大减少，成品为环保材料，值得提倡使用。

【技术实现步骤摘要】
一种环保沥青及其制备方法
本专利技术涉及沥青
，具体涉及一种环保沥青及其制备方法。
技术介绍
沥青是由不同分子量的碳氢化合物及其非金属衍生物组成的黑褐色复杂混合物，是高黏度有机液体的一种，呈液态，表面呈黑色，可溶于二硫化碳。沥青是一种防水防潮和防腐的有机胶凝材料。沥青主要可以分为煤焦沥青、石油沥青和天然沥青三种。其中，煤焦沥青是炼焦的副产品。石油沥青是原油蒸馏后的残渣。天然沥青则是储藏在地下，有的形成矿层或在地壳表面堆积。沥青主要用于涂料、塑料、橡胶等工业以及铺筑路面等。其中，煤焦沥青中含有2.5-3.5％的3,4-苯并芘，3,4-苯并芘为具有刺激性气味的致癌物质，在高温时3,4-苯并芘随烟气一起挥发出来。因此，煤焦沥青如果不经过处理，在生产或者施工过程容易对工作人员造成严重的损害。
技术实现思路
针对以上问题，本专利技术提供一种环保沥青及其制备方法。为实现上述目的，本专利技术通过以下技术方案来解决：一种环保沥青，包括以下质量份数的原料：基质沥青，其含有3,4-苯并芘等致癌物质；水；吸附剂；螯合类化合物，其包括：A1酸性螯合物，其包含至少一个游离的羧基；A2钠盐螯合物，其包含至少一个钠离子；催化剂，其包括：B1水解反应催化剂，用于加快基质沥青中的致癌物质与酸性螯合物发生的水解反应速率；B2取代反应催化剂，用于加快基质沥青中的致癌物质与钠盐螯合物发生的取代反应速率。具体的，所述吸附剂为活性炭，所述吸附剂的平均粒径为10-20mm。具体的，所述酸类螯合物为乙二胺四乙酸、氨基酸钛螯合物、高分子氨基酸钛螯合物中的一种。具体的，所述钠盐螯合物为三聚磷酸钠、多聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠中的一种。具体的，所述酸性螯合物与所述钠盐螯合物的比率小于1:1。具体的，所述水解反应催化剂为聚乙烯吡咯烷酮。具体的，所述取代反应催化剂为氢氧化钠。一种环保沥青的制备方法，包括以下步骤：S1在基质沥青中加入水和吸附剂，搅拌10-15分钟后，吸附剂将基质沥青中大部分的3,4-苯并芘等致癌物质吸附，过滤除去吸附剂，得到初产物；S2在上述步骤得到的初产物中加入酸性螯合物和水解反应催化剂，搅拌，在60-80℃下发生水解反应20-30分钟；S3再加入钠盐螯合物和取代反应催化剂，搅拌，在50-60℃下发生取代反应20-30分钟，得到成品。本专利技术的有益效果是：第一，本专利技术所制得的沥青产品不含有或者少量含有3,4-苯并芘等致癌物质，与传统的沥青相比，致癌物质的含量大大减少，成品为环保材料，值得提倡使用；第二，本专利技术先用吸附剂将大部分的3,4-苯并芘等致癌物质吸附，过滤后，加入酸性螯合物和钠盐螯合物，在催化剂的作用下依次发生水解反应和取代反应，将剩余的少量3,4-苯并芘等致癌物质反应掉，生成了无毒性或低毒性的混合物，反应合理，操作简单，3,4-苯并芘等致癌物质的去除率极高。附图说明图1为本专利技术的反应原理示意图。具体实施方式为了能进一步了解本专利技术的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合具体实施方式和附图对本专利技术作进一步的详细描述。图1所示为本专利技术的3,4-苯并芘的反应原理，第一阶段，3,4-苯并芘在B1水解反应催化剂的作用下，与A1酸性螯合物发生水解反应，由A1酸性螯合物中的羧基提供氢氧根离子，在3,4-苯并芘中引入羟基；第二阶段，羟基在B2取代反应催化剂的作用下，与A2钠盐螯合物发生取代反应，由A2钠盐螯合物提供钠离子，在3,4-苯并芘中引入钠离子，从而将3,4-苯并芘转变成无毒或低毒性的钠盐化合物，从而去除3,4-苯并芘。一种环保沥青，包括以下质量份数的原料：基质沥青，其含有3,4-苯并芘等致癌物质；水；吸附剂；螯合类化合物，其包括：A1酸性螯合物，其包含至少一个游离的羧基；A2钠盐螯合物，其包含至少一个钠离子；催化剂，其包括：B1水解反应催化剂，用于加快基质沥青中的致癌物质与酸性螯合物发生的水解反应速率；B2取代反应催化剂，用于加快基质沥青中的致癌物质与钠盐螯合物发生的取代反应速率。优选的，吸附剂为活性炭，活性炭对于3,4-苯并芘等致癌物质的吸附能力极强，能吸附基质沥青中大部分的3,4-苯并芘等致癌物质，为了方便吸附剂的过滤，吸附剂的平均粒径为10-20mm。优选的，酸类螯合物为乙二胺四乙酸、氨基酸钛螯合物、高分子氨基酸钛螯合物中的一种。优选的，钠盐螯合物为三聚磷酸钠、多聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠中的一种。优选的，为了将水解反应后的羟基全部能引进钠离子，加入钠盐螯合物的量要大于酸性螯合物的量，因此，需满足以下条件：酸性螯合物与钠盐螯合物的比率小于1:1。优选的，水解反应催化剂为聚乙烯吡咯烷酮。优选的，取代反应催化剂为氢氧化钠。一种环保沥青的制备方法，包括以下步骤：S1在基质沥青中加入水和吸附剂，搅拌10-15分钟后，吸附剂将基质沥青中大部分的3,4-苯并芘等致癌物质吸附，过滤除去吸附剂，得到初产物；S2在上述步骤得到的初产物中加入酸性螯合物和水解反应催化剂，搅拌，在60-80℃下发生水解反应20-30分钟，将温度提高，有助于提高水解反应速率，但是，高温下(大于120℃)3,4-苯并芘等致癌物质容易随烟气挥发到大气中，容易造成大气污染，因此需在低温条件下进行反应，而60-80℃对于该专利技术的水解反应，是一个既能加快水解反应速率，又不会使3,4-苯并芘等致癌物质挥发的温度，故采用60-80℃条件进行；S3再加入钠盐螯合物和取代反应催化剂，搅拌，在50-60℃下发生取代反应20-30分钟，得到成品，将温度提高，有助于提高取代反应速率，但是，高温下(大于120℃)3,4-苯并芘等致癌物质容易随烟气挥发到大气中，容易造成大气污染，因此需在低温条件下进行反应，而50-60℃对于该专利技术的取代反应，是一个既能加快取代反应速率，又不会使3,4-苯并芘等致癌物质挥发的温度，故采用50-60℃条件进行。以上所述实施例仅表达了本专利技术的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本专利技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本专利技术的保护范围。因此，本专利技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环保沥青，其特征在于，包括以下质量份数的原料：基质沥青，其含有3,4‑苯并芘等致癌物质；水；吸附剂；螯合类化合物，其包括：A1酸性螯合物，其包含至少一个游离的羧基；A2钠盐螯合物，其包含至少一个钠离子；催化剂，其包括：B1水解反应催化剂，用于加快基质沥青中的致癌物质与酸性螯合物发生的水解反应速率；B2取代反应催化剂，用于加快基质沥青中的致癌物质与钠盐螯合物发生的取代反应速率。

【技术特征摘要】
1.一种环保沥青，其特征在于，包括以下质量份数的原料：基质沥青，其含有3,4-苯并芘等致癌物质；水；吸附剂；螯合类化合物，其包括：A1酸性螯合物，其包含至少一个游离的羧基；A2钠盐螯合物，其包含至少一个钠离子；催化剂，其包括：B1水解反应催化剂，用于加快基质沥青中的致癌物质与酸性螯合物发生的水解反应速率；B2取代反应催化剂，用于加快基质沥青中的致癌物质与钠盐螯合物发生的取代反应速率。2.根据权利要求1所述的一种环保沥青，其特征在于，所述吸附剂为活性炭，所述吸附剂的平均粒径为10-20mm。3.根据权利要求1所述的一种环保沥青，其特征在于，所述酸类螯合物为乙二胺四乙酸、氨基酸钛螯合物、高分子氨基酸钛螯合物中的一种。4.根据权利要求1所述的一种环保沥青，其特征在于，所述钠盐螯合物为三聚磷酸钠、多聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭伟杰，陈强，
申请(专利权)人：东莞泰和沥青产品有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44