基于回收油脂的老化沥青复配再生剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种基于回收油脂的老化沥青复配再生剂，由以下组分组成：废机油、废食用油、脱硫胶粉、环氧树脂和纳米TiO2。其制备方法为：将废机油和废食用油混合后添加脱硫胶粉和纳米TiO2，再进行剪切；将剪切后的混合液温度降至室温，加入环氧树脂后搅拌得到。本发明专利技术复配再生剂以废机油和废食用油为主要原料，达到了对废弃物多次循环利用的目的，减少了二次处理这些废弃物对环境的污染，减少了由于处理这些废旧油料而产生的费用。采用脱硫胶粉替代普通胶粉，在沥青中溶胀和溶解更加充分且同时发生物理化学变化，改善老化沥青的基本性能。纳米TiO2粉体作为紫外线吸收抗老化剂，能够有效地增强再生沥青抗紫外线光老化的能力。

【技术实现步骤摘要】
基于回收油脂的老化沥青复配再生剂及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种老化沥青复配再生剂，更具体地，涉及一种基于回收油脂的老化沥青复配再生剂，本专利技术还涉及该老化沥青复配再生剂的制备方法和应用。
技术介绍
截至2017年底，全国公路总里程477.35万公里，其中二级及以上公路62.22万公里，其中沥青路面占绝大部分比例。目前全国公路养护里程比例高达98％，每年需要维修及养护的公路里程非常大。维修过程中必将产生大量的废旧沥青混合料，废弃处理必将引起环境污染，且其中旧沥青的废弃将进一步加深我国缺乏优质沥青的现状，随之的维修工程所需石料又通过开采矿山获取，再次对水土保持和环境带来严重影响。《十三五公路养护管理发展纲要》中明确要求“普通国省干线路面旧料回收率达到98％以上，循环利用率达到80％以上”，在这一指导思想的引导下，旧沥青混合料的再生利用已经进入快车道，再生剂对旧沥青混合料的高效再利用有重要影响。如何利用废弃物或低成本材料进行研制后形成再生剂，进而重新利用在沥青路面养护维修将是一个非常有意义的研究方向。现阶段，随着我国人民生活水平的提高，越来越多的油脂油料被废弃，目前我国每年废弃油脂油料已达几千万吨，其中只有很少一部分经过回收，其余大部分被直接燃烧或者丢弃，对环境造成污染，威胁人们正常生活，特别是地沟油的再次利用给人民的身体健康带来巨大影响。大量采用不同类型回收油脂，减少了其对环境和居民的污染，既有利于废旧油料在改性沥青产业中的推广应用，也考虑到了回收油脂在道路领域的再生利用问题，达到了对废弃物多次循环利用的目的，减少了由于处理这些费油料而产生的费用。现有方法对废机油和废食用油的利用率不高，大多采用其中的一种，没有充分利用废机油和废食用油相容性的特点，其他外掺剂大多采用化工产品，成本较高，且没有考虑到利用其他废弃物。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于回收油脂的老化沥青复配再生剂，大量采用废机油和废食用油，成本低，提高了废物的有效利用率。本专利技术的另一个目的在于提供一种基于回收油脂的老化沥青复配再生剂的制备方法。本专利技术的第三个目的在于提供一种基于回收油脂的老化沥青复配再生剂的应用。为了解决上述技术问题，本专利技术公开了一种基于回收油脂的老化沥青再生剂，按质量百分比由以下组分组成：废机油23～28％、废食用油39～45％、脱硫胶粉20～23％、环氧树脂7～8％和纳米TiO22～5％，上述质量百分比之和为100％。进一步地，环氧树脂为E51环氧树脂，环氧值为184～195g/mol，粘度为10000～16000mPa.s。本专利技术还公开了一种基于回收油脂的老化沥青复配再生剂的制备方法，具体按照以下步骤实施：步骤1，按质量百分比分别称取废机油23～28％、废食用油39～45％、脱硫胶粉20～23％、环氧树脂7～8％和纳米TiO22～5％，上述质量百分比之和为100％；步骤2，将废机油和废食用油混合，然后添加脱硫胶粉和纳米TiO2，再进行剪切；步骤3，将步骤2剪切后的混合液温度降至室温，加入环氧树脂后搅拌，得到老化沥青再生剂。进一步地，步骤1中在称取废机油和废食用油之前，分别将废机油和废食用油搅拌均匀，然后通过0.075mm的筛孔，过滤掉杂质。进一步地，步骤2中将废机油和废食用油混合后加热至140～160℃，再添加脱硫胶粉和纳米TiO2。进一步地，步骤2中剪切是利用剪切机以5000～5500r/min的速率剪切1～2h。进一步地，步骤3中搅拌时间为15～25min。本专利技术公开的第三个技术方案是：一种基于回收油脂的老化沥青复配再生剂的应用，向上述制备的复配再生剂中加入固化剂，搅拌均匀后加入到老化沥青中，实现老化沥青再生。进一步地，固化剂与再生剂中环氧树脂的质量比为1：1.5～3。进一步地，再生剂的添加量为老化沥青的3～4％。与现有技术相比较，本专利技术的有益效果：本专利技术基于回收油脂的老化沥青复配再生剂，是一种环保型复配沥青再生剂，以废机油和废食用油为主要原料，达到了对废弃物多次循环利用的目的，减少了二次处理这些废弃物对环境的污染，减少了由于处理这些废旧油料而产生的费用。本专利技术采用脱硫胶粉替代普通胶粉，在沥青中溶胀和溶解更加充分且同时发生物理化学变化，改善老化沥青的基本性能。本专利技术采用纳米TiO2粉体作为紫外线吸收抗老化剂，能够有效地增强再生后沥青抗紫外线光老化的能力。使用时，向本专利技术复配再生剂中加入固化剂，在加热条件下，环氧树脂在固化剂的作用下，与沥青形成较为致密的空间网络体系，具有强度高、韧性好、耐水性好、耐温性能优异、耐疲劳性能好等特点。本专利技术复配再生剂能够部分替代现阶段工程中常用的国内外产品，将有效降低道路维修成本，确保再生沥青路面质量，兼顾保护环境，为今后的推广提供可借鉴经验，具有广阔的推广应用前景。附图说明图1为废机油和废大豆油的红外光谱对比图；图2为废机油和废大豆油再生沥青的红外光谱图；图3为脱硫胶粉改性沥青的显微结构图；图4为普通胶粉改性沥青的显微结构图。具体实施方式以下将配合实施例来详细说明本专利技术的实施方式，藉此对本专利技术如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。本专利技术公开了一种基于回收油脂的老化沥青复配再生剂，按质量百分比由以下组分组成：废机油23～28％、废食用油39～45％、脱硫胶粉20～23％、环氧树脂7～8％和纳米TiO22～5％，上述组分质量百分比之和为100％。废机油：常规保养换下的机油。废食用油：煎炸过后的食用油，这里的食用油是指大豆油、菜籽油、玉米油、橄榄油和花生油，或者食用调和油等。环氧树脂为E51环氧树脂，环氧值为184～195g/mol，粘度为10000～16000mPa.s。纳米TiO2：25nm，锐钛，亲水亲油型。上述基于回收油脂的老化沥青复配再生剂的制备方法，具体按照以下步骤实施：步骤1，分别将废机油和废食用油搅拌均匀，然后通过0.075mm的筛孔，过滤掉杂质；步骤2，按质量百分比分别称取废机油23～28％、废食用油39～45％、脱硫胶粉20～23％、环氧树脂7～8％和纳米TiO22～5％，上述质量百分比之和为100％；步骤3，将废机油和废食用油混合后加热至140～160℃，再添加脱硫胶粉和纳米TiO2，利用剪切机以5000～5500r/min的速率剪切1～2h；步骤4，将步骤2剪切后的混合液温度降至室温，加入环氧树脂后搅拌15～20min，得到老化沥青再生剂。本专利技术基于回收油脂的老化沥青再生剂，以废机油和废食用油为主要原料，达到了对废弃物多次循环利用的目的，减少了二次处理这些废弃物对环境的污染，减少了由于处理这些废旧油料而产生的费用。现有的基于回收油脂的沥青再生剂，大多采用废机油和废食用油中的一种，没有考虑到废机油和废食用油相容性的特点，以至于在老化沥青再生时未能充分发挥废机油和废食用油各自的优势。分别进行了使用的回收油脂的组成成分测试和傅里叶红外光谱分析(FTIR)测试，结果如图1、图2和表1～3所示，分析发现，废机油和废大豆油能够为老化沥青提供缺失的油分，让老化沥青逐渐从硬塑性恢复为流动性。这主要是由于沥青与机油的来源都是原油，且机油的粘度比沥青更低，废食用油中含有大量不饱和脂肪酸，类似于沥青中的油分，根据同源理论与相似相容理论本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于回收油脂的老化沥青复配再生剂，其特征在于，按质量百分比由以下组分组成：废机油23～28％、废食用油39～45％、脱硫胶粉20～23％、环氧树脂7～8％和纳米TiO22～5％，上述组分质量百分比之和为100％。

【技术特征摘要】
1.一种基于回收油脂的老化沥青复配再生剂，其特征在于，按质量百分比由以下组分组成：废机油23～28％、废食用油39～45％、脱硫胶粉20～23％、环氧树脂7～8％和纳米TiO22～5％，上述组分质量百分比之和为100％。2.根据权利要求1所述的基于回收油脂的老化沥青复配再生剂，其特征在于，所述环氧树脂为E51环氧树脂，环氧值为184～195g/mol，粘度为10000～16000mPa.s。3.一种基于回收油脂的老化沥青复配再生剂的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1，按质量百分比分别称取废机油23～28％、废食用油39～45％、脱硫胶粉20～23％、环氧树脂7～8％和纳米TiO22～5％，上述组分质量百分比之和为100％；步骤2，将所述废机油和废食用油混合，然后添加脱硫胶粉和纳米TiO2，再进行剪切；步骤3，将步骤2剪切后的混合液温度降至室温，加入环氧树脂后搅拌，得到老化沥青再生剂。4.根据权利要求3所述的制备方...

【专利技术属性】
技术研发人员：李海滨，王文杰，赵栋，董博，赵桂娟，郭平，黄建云，马庆伟，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61