基于环氧生物油的稳定型改性沥青再生剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于环氧生物油的稳定型改性沥青再生剂及其制备方法，该稳定型改性沥青再生剂主要由生物再生油70～80份、热熔性聚合物10～15份、稳定交联剂0.5～1份、融合促进剂4～8份、增延剂5～10份经氧化、加热、搅拌混合后制备得到。本发明专利技术具有经济环保、再生效果好及可有效保证再生沥青混合料性能稳定等优点。

【技术实现步骤摘要】
基于环氧生物油的稳定型改性沥青再生剂及其制备方法
本专利技术涉及建筑材料领域，特别是涉及一种基于环氧生物油的稳定型改性沥青再生剂及其制备方法。
技术介绍
随着我国经济的发展及气候环境的发展，沥青路面对材料的性能要求愈加严苛。21世纪初，SBS改性沥青因其优良的路用性能已在我国高等级沥青路面建设中广泛使用。在新时代经济环保、可持续的发展理念下，对路面铣刨旧料的使用是交通强国战略下中国道路发展的必经之路，而具有优良性能的老化的SBS改性沥青混合料的重复利用对降低道路建设成本效益明显。已有研究通过红外光谱(FTIR)及凝胶色谱(GPC)表明，SBS改性沥青的老化是沥青组分由轻质油分向胶质、沥青质转换及SBS分子降解组成。研究者进一步通过荧光显微镜发现，原SBS在沥青中形成的三维网络随着SBS分子的降解而破坏，造成沥青的粘弹性性能严重损失。因此，对改性沥青的再生要做到两个方面：一是基质沥青的再生；二是SBS分子的重新补充及三维网络的重构。然而，基于现有沥青再生剂的市场调研可以发现，目前沥青再生剂多用石油炼制过程所得的轻质芳香油或基于植物油的废油或其炼油过程所得的附加产品制备的生物油对老化沥青进行组分调节。如中国专利CN105754358A、CN103073899A、CN103725024A等专利所提出的植物废油及地沟油，辅以增塑剂、抗老化剂等提高再生剂对老化沥青的性能恢复能力及耐久性，添加现在市面上常用的轻质油再生剂仅可对沥青的四组分进行调节，而不能对改性沥青的分子结构进行再生，故其对老化SBS改性沥青的粘弹性恢复十分有限。基于现阶段的沥青再生剂调研可以发现目前其可分为三大类：以石油产品衍生物为代表的轻质油类，如芳烃油、减三线等；以可再生资源类为代表的植物油类，如中国专利CN105754358A、CN103073899A所提出的植物废油及地沟油；以具有改性功能为代表的轻质基础油中添加SBS改性剂类，例如中国专利CN104788975A。而在沥青再生剂的实际运用过程中发现，第一类产品不仅价格昂贵，而且容易在使用过程因混合料拌合温度较高或挥发或氧化；第二类产品虽然性能更为稳定，但对改性沥青的再生报道并未出现；第三类产品尚未有在实际工程中运用的报道，其可能是因为轻质油无法像沥青一样为聚合物提供沥青质“骨架”，再生剂在使用过程中存储稳定性不佳，故而无法在实际工程中使用。由此可见，目前改性沥青的再生剂几近空白，为了解决路面中老化SBS改性沥青混凝土再利用的问题，现阶段需要一种具有良好稳定性的改性沥青再生剂。此外，已有研究表明，再生沥青混合料中不仅仅是现阶段再生剂材料存在的问题，其还存在再生剂在旧沥青中的渗透及新旧沥青间的融合问题。在改性沥青的再生中，因为需要添加聚合物，其粘度及分子量的增大会进一步扩大该问题对于再生沥青混合料的性能影响。因此，欲使废旧SBS改性沥青混凝土再生效果良好，不仅需要考虑调整沥青的组分，更应该考虑补充降解的聚合物或对降解的聚合物进行修复。同时，增强再生剂的渗透能力及再生过程中的三维网络重构，综合性地提高再生改性沥青混合料的路用性能及性能稳定性。
技术实现思路
本专利技术旨在解决现有再生剂在再生改性沥青过程中对改性剂再生能力、再生剂本身稳定性及在旧沥青中渗透能力不足等问题，提供一种具有再生改性沥青及稳定型的改性沥青再生剂，通过少量的添加，可以全面地提升再生改性沥青混合料的路用性能及性能稳定。为实现上述技术目的，本专利技术采用了如下技术方案：基于环氧生物油的稳定型改性沥青再生剂，其主要由以下组分经氧化、加热、搅拌混合后制备获得：上述方案中，所述的生物再生油为由油菜花、花生、大豆及棉籽等农作物产品炼油后的残渣，经过加工、固液分离后获得的环氧植物油的任意一种或按任意比例的混合物。上述方案中，所述的环氧植物油经过工厂加工后，不稳定组分经过氧化后稳定化，可防止再生剂及再生剂使用过程中的二次氧化，保证室内试验结果与现场再生的高度统一。上述方案中，所述的热熔性聚合物为市售的进口或国产的高黏改性剂及具有热熔性的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)改性剂的一种或多种组成的混合物，旨在补充改性沥青在老化过程中降解的聚合物，从而保证再生沥青的粘弹性性能。上述方案中，所述的稳定交联剂为硫磺或硫磺衍生物及多聚磷酸等对SBS改性沥青稳定性有益的稳定剂的一种或多种的任意比例的混合物。上述方案中，所述的融合促进剂为柠檬、柚子及橘子外皮经提炼获得的柠檬烯，可促进再生剂在旧沥青的中的渗透，亦可促进新、旧沥青之间的融合，从而减少再生过程中部分旧料结团，提高再生沥青混合料的性能稳定性。上述方案中，所述增延剂为邻苯二甲酸二丁酯或邻苯二甲酸二辛酯的任意一种或按任意比例的混合物，旨在提高老化沥青的延度，提高沥青混合料低温性能。本专利技术还公开了上述的基于环氧生物油的稳定型改性沥青再生剂的制备方法，其主要步骤如下：1)按各组分所占质量份数称取原料，各组分所占质量份数为：生物再生油70～80份；热熔性聚合物10～15份；稳定交联剂0.5～1份；融合促进剂4～8份；增延剂5～10份；2)首先将生物再生油加热至95～110℃，启动搅拌机，控制转速在500～1000r/min，搅拌10～20min；随后，加入热熔性聚合物，持续搅拌15～30min；然后，加入稳定交联剂、融合促进剂及增延剂，降低转速至200～500r/min，保持搅拌15～30min；最后停止搅拌，控制温度在95～110℃，维持20-40min后取出冷却至室温即获得基于环氧生物油的稳定型改性沥青再生剂。作为优选，维持30min。由于采用了上述技术方案，本专利技术具有如下技术效果：本专利技术提供的一种基于环氧生物油的稳定型改性沥青再生剂及其制备方法，综合地考虑了老化SBS改性沥青在再生过程中轻质油分实现了老化沥青的组分调节、而添加新的聚合物及稳定交联剂可使得老化过程中破坏的聚合物聚合物网络在稳定交联剂的重新硫化作用下生成连续的聚合物网络，克服了现有市面再生剂多以组分调节的方式，实现了改性沥青中聚合物网络的重构，可有效地提升再生改性沥青的粘弹性性能，更好地提高再生改性沥青低温及疲劳性能；进一步地，考虑了添加聚合物对再生剂的渗透能力影响，使用热熔性聚合物同时辅以融合促进剂，可有效地提升再生剂对聚合物的再生以及其在混合料中新旧沥青融合的效益，从而提升再生沥青混合料的性能；此外，该专利技术不仅从原材料的选材角度考虑了经济环保性，即选用可再生植物废油及柠檬烯组成的融合促进剂，而且制作工艺简单、制作成本低，适于大规模推广应用；综上，本专利技术具有经济环保、再生效果好及可有效保证再生沥青混合料性能稳定等优点，实用性强，值得推广。附图说明本专利技术将通过例子并参照附图的方式说明，其中：图1是本专利技术实施例中高温性能测试结果；图2为本专利技术实施例中黏弹性测试结果。具体实施方式为了更好地理解本专利技术，下面结合具体实施案例进一步阐述本专利技术的内容，但本专利技术的内容不仅仅局限于下面实施案例。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于环氧生物油的稳定型改性沥青再生剂，其特征在于，所述稳定型改性沥青再生剂主要由以下组分经氧化、加热、搅拌混合后制备获得：/n

【技术特征摘要】
1.基于环氧生物油的稳定型改性沥青再生剂，其特征在于，所述稳定型改性沥青再生剂主要由以下组分经氧化、加热、搅拌混合后制备获得：





2.根据权利要求1所述的稳定型改性沥青再生剂，其特征在于，所述的生物再生油为农作物产品炼油后的残渣，经过加工、固液分离后获得的环氧植物油的任意一种或按任意比例的混合物。


3.根据权利要求2所述的稳定型改性沥青再生剂，其特征在于，所述的环氧植物油经过工厂加工后，不稳定组分经过氧化后稳定化处理。


4.根据权利要求1所述的稳定型改性沥青再生剂，其特征在于，所述的热熔性聚合物为高黏改性剂及苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)改性剂中的一种或多种组成的混合物。


5.根据权利要求1所述的稳定型改性沥青再生剂，其特征在于，所述的稳定交联剂为硫磺或硫磺衍生物及多聚磷酸中的一种或多种的任意比例的混合物。


6.根据权利要求1所述的稳定型改性沥青再生剂，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐刚，周文彬，武精科，杨军，王添令，陈先华，徐思田，于运红，
申请(专利权)人：江苏宝利路面材料技术有限公司，江苏宝利国际投资股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32