一种缓释型沥青改性再生剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种缓释型沥青改性再生剂及其制备方法。本发明专利技术再生剂的组成按质量份计包括：30‑80份改性基础油、30‑50份基质沥青、10‑30份添加油、1‑5份增塑剂、1‑5份抗老剂、1‑5份改性剂、1‑10份胶囊改性剂。本发明专利技术再生剂具有可调节新旧沥青及混合料体系黏度、增强体系抗剥落性能、缓释轻质组分实现持久再生、节省新沥青用量、活性点增加新旧沥青相容性及对沥青性能进行提升、抗老化等诸多优点。不仅如此，本发明专利技术再生剂可实现废物再利用，还突破传统再生剂性能单一且长期再生效果不佳的问题。此外本发明专利技术再生剂制备工艺简单，便于工业化生产。

A kind of slow release asphalt modified regenerant and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种缓释型沥青改性再生剂及其制备方法
本专利技术属于沥青混凝土再生
，特别涉及一种缓释型沥青改性再生剂及其制备方法。
技术介绍
随着我国沥青道路大规模返修期的到来，面对资源与环境的双重压力，如何重新利用老化沥青，变废为宝，成为道路领域一大技术难题。目前，我国每年由高速公路维修而产生的旧沥青混合料约220万吨，如能对其再生利用材料费可节省3.5亿元，这一数字到2015年为15亿元，如再将中低等级公路维修废料再利用，则实际材料所需费用每年即可节约近120亿元。如能开发一种性能优异的沥青再生剂，则对道路铺设成本控制、环境保护、资源有效使用至关重要。地沟油本身是一种可资源化利用的废弃物，具有高闪电、低黏、量大价廉的特征。其与食用油主要组成一致，均为长碳链的甘油三酯。由于地沟油来源及处理工艺不同，它还含有游离脂肪酸、多环芳烃、过氧化物、胆固醇、丙二醛、重金属、丙烯醛等杂志。为避免其重返餐桌，人们在诸多领域开始对地沟油的再利用。国内外有相关专利中采用废植物油来再生或软化沥青，但仅用地沟油再生沥青会存在持久性不佳、改性沥青效果无法保证的问题。目前市场上沥青再生剂品种繁杂，大多数由废旧机油、废润滑油等低黏度轻质油分组成，辅以改性剂、抗老化剂调和而成，此类再生剂在热稳定性、长期性能上存在诸多问题。如何开发出一种再生效果好且具有缓释轻质组分功能的再生剂是本领域技术人员急需解决的技术问题。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种缓释型沥青改性再生剂及其制备方法。该方法具有节约新沥青用量、施工中黏度可调、缓释轻质组分、改善沥青性能且提高抗剥落功能的效果。本专利技术所述的缓释型沥青改性再生剂的组成按质量份计包括：30-80份改性基础油、30-50份基质沥青、10-30份添加油、1-5份增塑剂、1-5份抗老剂、1-5份改性剂、1-10份胶囊改性剂。所述的改性基础油由质量比为90-99:1-10的地沟油和改性添加剂组成；所述的地沟油需经过滤、闪蒸脱水及灭菌处理；所述的改性添加剂为以SPI和MD为壁材，裹附硫氧化物、吡咯类化合物、苯酚类化合物、四环芳香族化合物中的一种或几种为芯材的微胶囊A。所述的基质沥青为90#沥青、110#沥青、130#沥青、植物沥青中的一种或几种。所述的添加油为馏出油、橡胶油、抽出油、芳烃油中的一种或几种。所述的增塑剂为癸二酸二异辛酯、DOIP、己二酸610酯、环氧大豆油、环氧糠油酸丁酯、EPS、低分子量聚四氟乙烯、氯化石油酯、C5-9混合脂肪酸乙二醇酯中的一种或几种。所述的抗老剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(4-羟基-3,5-二叔丁基苯基)丙酸正十八碳醇酯、1,3,5-三甲基-2,4,6-三-(4-羟基-3,5-二叔丁基苄基)苯、苯丙酸-3,5-二(1,1-二甲基乙基)-4-羟基、C7-Ca支链烷基酯、N-苯基苯胺与2,2,4-三甲基戊烯的反应物、三-(壬基苯基)亚磷酸酯中的一种或几种。所述的改性剂为PEG、聚氨酯、环氧树脂中的一种或几种。所述的胶囊改性剂由囊壁包裹囊芯形成，其中囊壁为聚氨酯、硅酮、聚苯乙烯、蜡及改性蜡、石油树脂、EVA中的一种或几种；囊芯包括改性基础油和微胶囊B。所述囊壁具有一定强度和韧性，会随搅拌时间延长或搅拌强度的增强而破裂，即破裂可控。所述的微胶囊B包括壁材和芯材；其中壁材为海藻酸钠，芯材为地沟油或添加油。所述的微胶囊B的制备方法为：将壁材溶于蒸馏水中搅拌均匀后静置，形成壁材溶液；向地沟油或添加油中加入乳化剂，在高转速下搅拌5min形成芯材溶液；将壁材溶液置于烧杯中，搅拌5-10min，然后边搅拌边加入芯材溶液，再加入蒸馏水、稳定剂调节微胶囊固形物，而后进行均质，在惰性气体保护下进行抽滤、洗涤、干燥制得微胶囊粉末；向干燥后的微胶囊粉末中均匀喷洒加热为液态的PEG溶液，待干燥后撒入PVA粉末，使PEG和PVA均匀包裹在微胶囊外面，制得尺寸为纳米级的微胶囊B。所述乳化剂为聚氧乙烯月桂醚、醇羊毛脂衍生物、聚氧乙烯十八醇、聚氧乙烯油醇、油酸钾、聚氧乙烯醚、油酸钠、聚氧乙烯失水山梨醇单棕榈酸酯中的一种或几种；所述稳定剂为PVA、SMA、SDS、HPMC中的一种或几种。所述的缓释型沥青改性再生剂的制备方法为：先将基质沥青于120-150℃加热为流动状态，而后将改性基础油加入，搅拌5-15min混合均匀，然后将改性剂加入分散至均匀，而后将添加油、增塑剂和抗老剂加入继续搅拌至混合均匀，最后将胶囊改性剂加入，混合均匀后冷却即可。借由上述技术方案，本专利技术的有益效果如下：本专利技术再生剂性能优异且环保性强。改性基础油利用地沟油，且对其进行脱水、过滤、灭菌处理实现了地沟油的安全环保再利用。此外改性基础油中加入了改性添加剂，该添加剂中富含增加体系极性的活性点位，可更好的促进新旧沥青的融合，其中硫氧化物、吡咯类化合物、苯酚类化合物、四环芳香族化合物等物质所含官能团还可增加体系与石料的吸附能力从而提升抗剥落性能。此外该改性添加剂以微胶囊的形式加入可起到缓释作用，增加对抗剥落性能改善的持久性。且微胶囊外裹附有PEG和PVA，两者不但可对沥青性能有所改善，且能避免壁材遇水迅速溶解从而使芯材释放，无法实现缓释的作用；另一方面由于PEG和PVA具有一定的水溶性，其在多次长时间水浸环境下会逐渐溶解，使得芯材释放，工程中可起到真正缓释的效果，此外将其裹附于微胶囊外又能克服传统微胶囊只有破裂才能释放的单一控制条件。本专利技术再生剂中基质沥青的加入可节省再生沥青混凝土中新沥青的用量，其与添加油的协同作用可保证再生剂具有高芳香分、低饱和分的性能。所用改性剂均可对沥青性能进行提升并且易于在体系内分散开来。增塑剂降低体系黏度并可提升低温性能，抗老剂可保证体系稳定、延缓老化进程。传统微胶囊的破裂主要以精准的应力破坏为主，但由于其尺寸较小，其在道路领域中应用时会出现较大的宏观受力使其破损率不高的问题，从而无法使修复材料释放出来。本专利技术再生剂中的胶囊包括两种：即宏观尺度的胶囊改性剂和纳米级的微胶囊，且两者的破裂释放机理完全不同。宏观尺度的胶囊改性剂囊壁均为不溶于水的弹性体，兼具一定的强度和韧性，其只有在受到一定强度破坏力的作用下才会破裂。纳米级微胶囊由于尺寸较小，传统道路载荷难以使其破裂。由于其壁材及外壁裹附物均具有一定程度的水溶性，因此其释放的条件为水将壁材及裹附物溶解从而使芯材释放。宏观尺度的胶囊改性剂囊壁材料强度可调，由此使得其破裂过程可控，施工中可通过延长搅拌时间或增加搅拌强度而使其破裂，实现调节施工和易性的作用，即当混合料难以搅拌均匀时无需升高温度，只需延长搅拌时间或增加搅拌强度从而使胶囊改性剂破裂，其内液相体系释放可增加施工和易性。此外通车后其会由于受到一定强度荷载的作用而破裂开来。而微降囊在施工中难以破裂释放，其会在路面使用过程中由于雨水冲刷使得壁材及裹附物溶解，从而使得芯材释放，在长期使用中真正实现缓释的作用，实现持久再生的有益效果。综上本专利技术再生剂不仅实现废物再利本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种缓释型沥青改性再生剂，其特征在于，其组成按质量份计包括：30-80份改性基础油、30-50份基质沥青、10-30份添加油、1-5份增塑剂、1-5份抗老剂、1-5份改性剂、1-10份胶囊改性剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种缓释型沥青改性再生剂，其特征在于，其组成按质量份计包括：30-80份改性基础油、30-50份基质沥青、10-30份添加油、1-5份增塑剂、1-5份抗老剂、1-5份改性剂、1-10份胶囊改性剂。


2.根据权利要求1所述的缓释型沥青改性再生剂，其特征在于，所述的改性基础油由质量比为90-99:1-10的地沟油和改性添加剂组成；所述的地沟油需经过滤、闪蒸脱水及灭菌处理；所述的改性添加剂为以SPI和MD为壁材，裹附硫氧化物、吡咯类化合物、苯酚类化合物、四环芳香族化合物中的一种或几种为芯材的微胶囊A。


3.根据权利要求1所述的缓释型沥青改性再生剂，其特征在于，所述的基质沥青为90#沥青、110#沥青、130#沥青、植物沥青中的一种或几种。


4.根据权利要求1所述的缓释型沥青改性再生剂，其特征在于，所述的添加油为馏出油、橡胶油、抽出油、芳烃油中的一种或几种。


5.根据权利要求1所述的缓释型沥青改性再生剂，其特征在于，所述的增塑剂为癸二酸二异辛酯、DOIP、己二酸610酯、环氧大豆油、环氧糠油酸丁酯、EPS、低分子量聚四氟乙烯、氯化石油酯、C5-9混合脂肪酸乙二醇酯中的一种或几种；所述的抗老剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(4-羟基-3,5-二叔丁基苯基)丙酸正十八碳醇酯、1,3,5-三甲基-2,4,6-三-(4-羟基-3,5-二叔丁基苄基)苯、苯丙酸-3,5-二(1,1-二甲基乙基)-4-羟基、C7-Ca支链烷基酯、N-苯基苯胺与2,2,4-三甲基戊烯的反应物、三-(壬基苯基)亚磷酸酯中的一种或几种；所述的改性剂为PEG、聚氨酯、环氧树脂...

【专利技术属性】
技术研发人员：王威，畅润田，刘力源，周亚军，高学凯，殷传峰，裴强，樊长昕，游晓英，
申请(专利权)人：山西省交通科技研发有限公司，
类型：发明
国别省市：山西;14