生物基常温液体沥青及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开生物基常温液体沥青及其制备方法与应用。本发明专利技术的生物基常温液体沥青包含30‑40重量份基质石油沥青、40‑50重量份生物基软化剂和15‑25重量份改性剂。将本发明专利技术的生物基常温液体沥青与强化剂、级配集料拌合得到的生物基常温液体沥青混合料可用作路面坑槽修补、新建道路铺筑的材料，具有成本低，强度高和强度发展快的特点。

Bio-based ambient temperature liquid asphalt and its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
生物基常温液体沥青及其制备方法与应用
本专利技术涉及道路建筑材料，尤其涉及生物基常温液体沥青及其制备方法与应用。
技术介绍
常温液体沥青由于使用时无需加热，因而在生产、施工等方面对设备、气候、人员的要求更低，在道路的维修养护中具有显著的优势。目前，传统的常温液体沥青(乳化沥青、溶剂型常温液体沥青)普遍存在性能较差的问题，难以达到热拌沥青混合料的效果；此外，对于性能较好的常温液体沥青，往往原材料价格偏高。如何在较低成本的条件下实现常温沥青材料的较高性能这一目的，是目前常温液体沥青材料所面临的重难点问题之一。植物沥青是植物油加工过程中产生的废渣，即植物油脚，由于其颜色与沥青相近，故而被称作为植物沥青。但事实上，它与石油沥青不同，是一种可再生的生物基材料，从其组成上看，是由约10％的甾醇、5％的维生素E和大量高级脂肪酸组成。目前，其主要用途有：添加到生产铸造粘结剂、橡胶软化剂、水泥预制隔离剂、黑色印刷油墨、沥青涂料、涂料、表面活性炭、皮革助剂及重质燃料等。由于植物沥青与石油沥青在化学组成上具有相似性，因而能替代一部分石油沥青，并对沥青的性能影响较小。中国专利公布CN102304289A公开了一种利用植物沥青添加至石油沥青作为道路用沥青及生产方法，再替代部分石油沥青的条件下，还能提高沥青的粘度和混合料的高温稳定性。中国专利公布CN104629392A公开了一种基于植物沥青的环保型高渗透乳化沥青掺入植物沥青、树脂、渗透剂等制备价格价格低、渗透性好的乳化沥青。中国专利公布CN105602263A公开了一种植物沥青乳液及制备方法和应用其的水乳型改性植物沥青防水涂料及制备方法。其中涉及利用植物沥青植被防水涂料。从以上文献可以看出，通过植物沥青取代石油沥青的做法是可行的，并具备良好的经济性。但已现有技术中，主要将植物沥青应用于热拌沥青混合料技术，或者将其应用于常温沥青时是作为粘接层或透层的乳化沥青，或者沥青防水涂料，而非作为道路结构的常规沥青混合料以及冷补材料。
技术实现思路
为解决现有技术中的至少部分技术问题，本专利技术提供一种生物基常温液体沥青，使植物沥青作为替代剂(改性剂)制备道路常温沥青时的性能大大提高，避免了直接使用时无法作为道路结构的常规沥青混合料以及冷补材料的问题。具体地，本专利技术包括以下内容。本专利技术的第一方面，提供一种生物基常温液体沥青，其包含30-40重量份基质石油沥青、40-50重量份生物基软化剂和15-25重量份改性剂。优选地，所述生物基软化剂包含不饱和脂肪酸和植物沥青，且所述不饱和脂肪酸和所述植物沥青的重量比为0.75-1.15:1。优选地，所述不饱和脂肪酸选自由油酸、亚油酸和亚麻酸组成的组中的至少一种。优选地，所述改性剂包含环氧树脂和聚丙烯酰胺，且两者的重量比为2-3:1。本专利技术的第二方面，提供一种生物基常温液体沥青的制备方法，其包括以下步骤：(1)将基质石油沥青加热至140-160℃；(2)将生物基软化剂加热至40-60℃，加入(1)中加热后的基质石油沥青中，在第一速度搅拌后，以第二速度保持搅拌状态备用，第一速度大于第二速度；(3)向(2)中加入改性剂，以第一速度搅拌后，即得本专利技术的生物基常温液体沥青；其中，基质石油沥青的用量为30-40重量份，生物基软化剂的用量为40-50重量份和改性剂的用量为15-25重量份。本专利技术的第三方面，提供一种生物基常温液体沥青混合料，其包含生物基常温液体沥青、强化剂和级配集料，且所述生物基常温液体沥青为第一方面所述的生物基常温液体沥青，强化剂为植物基常温液体沥青的12-15wt％。优选地，所述强化剂包含纳米碳酸钙、氧化钙和硅酸盐水泥。优选地，所述强化剂由纳米碳酸钙、氧化钙和硅酸盐水泥组成，且三者之间的重量比为4-5:1:5。优选地，生物基常温液体沥青、强化剂和级配集料的重量比为6-8:0.78-1.04:100。本专利技术的生物基常温液体沥青使植物沥青作为替代剂(改性剂)制备道路常温沥青时的性能大大提高，避免了直接使用时无法作为道路结构的常规沥青混合料以及冷补材料的问题。可应用于路面和/或道路修建中。特别是可方便地用作路面坑槽修补、新建道路铺筑的材料，并具有成本低，强度高和强度发展快的特点。具体实施方式现详细说明本专利技术的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本专利技术的限制，而应理解为是对本专利技术的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。应理解本专利技术中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本专利技术。另外，对于本专利技术中的数值范围，应理解为具体公开了该范围的上限和下限以及它们之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本专利技术内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本专利技术所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本专利技术仅描述了优选的方法和材料，但是在本专利技术的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。除非另有说明，否则“％”为基于重量的百分数，“份”是指重量份。本专利技术的“生物基常温液体沥青”是指具有常温流动性的沥青。本专利技术的生物基常温液体沥青使用时无需加热。与传统的常温液体沥青例如乳化沥青、溶剂型常温液体沥青不同，本专利技术的常温液体沥青含有植物沥青。本专利技术的“常温流动性”是指在25±5℃温度下具有流动性。该性质可通过目视观察明显判断。当根据T0625-2000沥青布氏旋转粘度试验测量时，本专利技术的沥青的60℃的布氏粘度为3.0Pa·s以下，优选2.5Pa·s以下，更优选2.0Pa·s以下。另一方面，通常为1.0Pa·s以上，优选1.5Pa·s以上。[生物基常温液体沥青]本专利技术的第一方面，提供一种生物基常温液体沥青，其包含30-40重量份基质石油沥青、40-50重量份生物基软化剂和15-25重量份改性剂。优选地，本专利技术中，生物基软化剂与基质石油沥青的重量比大于1，优选大于1.2，由此可使得本专利技术制备的生物基常温液体沥青在常温下具有良好的工作性能。基质石油沥青本专利技术的基质石油沥青为原油蒸馏后的残渣。在常温下本专利技术的基质石油沥青一般为半固体或固体。优选地，本专利技术的基质石油沥青中油分的含量基于重量为20％-60％，优选为25％-50％，更优选25％-38％。油分的含量越高越有利于流动性的提高。本专利技术的基质石油沥青中胶质的含量基于重量为10％-20％，优选10％-15％。胶质的含量过低，则虽然具有较高的流动性，但是粘度和延度不好，不利于初始强度的提高。基质石油沥青中沥青质的含量基于重量为10％-30％，优选10％-20％。本专利技术的沥青质含量越高软化点越高、粘性越。本专利技术的基质石油沥青还包含少量的沥青碳和似碳物，优选其含量基于重量为3％以下，优选2％以下。上述范围的成分有利于在实现流动性的同时减小对所得沥青的粘度和延度的影响。本专利技术中基质石油沥青的用量一般为30-40重量份，优选为32-28重量份，更优选32-36重量份，例如基质石油沥青用量为35重量份。生物基软化剂本专利技术的生物基软化剂优选本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物基常温液体沥青，其特征在于，包含30‑40重量份基质石油沥青、40‑50重量份生物基软化剂和15‑25重量份改性剂。

【技术特征摘要】
1.一种生物基常温液体沥青，其特征在于，包含30-40重量份基质石油沥青、40-50重量份生物基软化剂和15-25重量份改性剂。2.根据权利要求1所述的生物基常温液体沥青，其特征在于，所述生物基软化剂包含不饱和脂肪酸和植物沥青，且所述不饱和脂肪酸和所述植物沥青的重量比为0.75-1.15:1。3.根据权利要求2所述的生物基常温液体沥青，其特征在于，所述不饱和脂肪酸选自由油酸、亚油酸和亚麻酸组成的组中的至少一种。4.根据权利要求1所述的生物基常温液体沥青，其特征在于，所述改性剂包含环氧树脂和聚丙烯酰胺，且两者的重量比为2-3:1。5.一种生物基常温液体沥青的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将基质石油沥青加热至140-160℃；(2)将生物基软化剂加热至40-60℃，加入(1)中加热后的基质石油沥青中，在第一速度搅拌后，以第二速度保持搅拌状态备用，第一速度大于第二速度；(3)向(2)中加入改性剂，以第一速度搅拌后，即...

【专利技术属性】
技术研发人员：李九苏，王潇潇，沈增晖，林咸强，张毅，黄志轩，王威，
申请(专利权)人：湖南鑫长胜材料科技有限公司，长星科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43