节能环保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节能环保沥青再生剂及其制备方法，所述制备方法包括下述步骤：(1)按重量份称取各原料；(2)将菜籽油、棕榈油混合加热至100‑130℃，加入沥青升温至130‑160℃搅拌30‑60min，降温至50‑80℃加入增塑剂、表面活性剂、防老剂搅拌10‑20min，即得。本发明专利技术节能环保沥青再生剂针对沥青老化机制，经过大量深入研究，采用特定植物油、增塑剂、表面活性剂实现对老化沥青基本组分的调和，能够在再生过程中相互作用、促进性能的整体恢复，促使老化沥青中凝聚的沥青质重新均匀溶解分散在沥青胶体体系中，能够有效恢复废旧沥青混合料路用性能，并提高再生沥青混合料的抗老化能力，有效调节老化沥青的粘度，能大幅提高沥青延度，增加老化沥青的流动性和低温抗裂性能。

【技术实现步骤摘要】
节能环保沥青再生剂及其制备方法
本专利技术属于沥青再生剂
，具体地说，涉及一种节能环保沥青再生剂及其制备方法。
技术介绍
沥青路面经过长时间的使用，其面层慢慢变薄老化，同时随着交通量不断增长使其路面结构越发难以适应，路面产生病害。此外，由于设计或铺设不规范，有部分路面结构铺设不久就出现各种病害，且呈现逐步扩展趋势，极大的制约了道路行车。对于前者，采取的方案为重新铺设或对老化面层再次罩面，处理的方法是采用适当的机械对现出病害的路面部分进行刨除，再重新铺筑。后者则须进行修补，从而保证路面结构完整和行车顺畅，这样就须挖除旧路面，从而产生相当数量的废弃物，废弃物造成两大问题，一是占堆放场地，二是污染环境。沥青混凝土路面的一般设计年限为15年，其实通常年限仅10年左右。即每隔10到15年，沥青混凝土路面就得翻修一次。而我国九十年代以来，铺筑了大量高等级道路，经过二十年的使用，逐渐进入大修期，沥青路面维修工程量巨大，在维修养护和改扩建中，必然将产生庞大的沥青混合料废弃物，同时，重新铺筑沥青混凝土路面，也需要大量沥青和石料，这也将使我们面临巨大的资源压力。如何有效利用这些废弃物，使得老化沥青再利用，也就成了当今世界的一大课题。长久以来，各国广泛开展沥青混合料再生利用试验研究，并取得很大的成就。沥青路面热再生技术在国外已经广泛采用，但是我国起步较晚，处于技术探索时期，尚未大规模推广。我国道路大修基本上采用去旧用新的方法，刨除旧沥青路面，加铺新沥青路面。粗劣估算，每年废弃的沥青混合料要高于两百万吨，其中含沥青十多万吨，且随着道路里程逐年增加，废弃混合料必将逐年增加。路用沥青主要是石油沥青，但石油属于不可再生资源，过度的开采终将造成资源的枯竭。目前，国内外学者普遍接受的沥青理论主要有胶体结构理论、高分子溶液理论和橡胶理论三种，根据这三种沥青理论，国内外学者又相对应的提出了三种沥青再生理论，分别是组分调和理论、相容性理论和橡胶增塑理论。(1)组分调和理论沥青主要包含芳香分、饱和分、胶质和沥青质这四种基础组分，每一种组分都与沥青的化学性质及性能息息相关。芳香分和饱和分共同构成了沥青的油分。胶质属于极性芳烃，具有很强的极性，可以改善沥青的粘结力和延度；沥青质属于一种高度缩合的芳香烃，可以提高沥青的软化点和稠度。石油沥青作为一种胶体分散体系，只有当其中的各种化学组分的相对含量符合一定的比例时，才能形成相对稳定的胶体体系，具有良好的物理性质和路用性能。(2)相容性理论相容性理论是对应于高分子溶液理论所提出的一种沥青再生理论。高分子溶液理论认为沥青是一种高分子浓溶液，软沥青质是溶剂部分而沥青质是溶质部分。对于沥青而言，当沥青质和软沥青质相容性较好时，才能得到相对稳定的沥青溶液，即路用性能良好的沥青。(3)橡胶增塑理论沥青橡胶结构理论，简而言之就是把沥青看作具有类似于橡胶结构的一种混合物。沥青橡胶结构理论认为网状分子结构和油相分子共同构成了沥青的橡胶结构，这两种组成分子之间存在的极性作用决定了沥青路用性能的优良。沥青老化后，芳香分转化为沥青质，橡胶结构中的油分减少而网状结构分子增多，导致沥青脆性增大。同时，油分的减小会降低胶溶及润滑作用，使沥青表现更多的弹性特征。综合上述三种沥青再生理论可以看出，沥青的老化主要是由于油分的缺失造成的，三种理论得出的结论都是通过加入油分来对沥青进行再生，特别是对老化沥青芳香分的补充。目前市场上存在着形形色色的不同再生剂，但这些再生剂良莠不齐、质量不一，很多再生剂对废旧沥青的再生效果并不明显而且性价比很低。现有的再生剂存在着抗老化性能差和渗透性差的问题。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种性能更好、工艺简单可控的节能环保沥青再生剂及其制备方法，具有优异的热稳定性和相容性，能够显著改善废旧沥青的性能。本专利技术是这样实现的：一种节能环保沥青再生剂的制备方法，包括下述步骤：(1)按重量份称取各原料：菜籽油2-20份、棕榈油50-70份、沥青2-20份、增塑剂15-25份、表面活性剂2-10份、防老剂1-5份；(2)将菜籽油、与棕榈油混合均匀加热至100-130℃，加入沥青升温至130-160℃搅拌30-60min，降温至50-80℃加入增塑剂、表面活性剂、防老剂搅拌10-20min，即得。一种节能环保沥青再生剂的制备方法，包括下述步骤：(1)按重量份称取各原料：菜籽油5-15份、棕榈油55-65份、沥青6-12份、增塑剂15-25份、表面活性剂3-9份、防老剂1-3份；(2)将菜籽油与棕榈油混合均匀加热至100-130℃，加入沥青升温至130-160℃以转速为100-300r/min搅拌30-60min，降温至50-80℃加入增塑剂、表面活性剂、防老剂以转速为100-300r/min搅拌10-20min，即得。一种节能环保沥青再生剂的制备方法，包括下述步骤：(1)按重量份称取各原料：改性菜籽油-蒙脱土纳米复合材料5-15份、棕榈油55-65份、沥青6-12份、增塑剂15-25份、表面活性剂3-9份、防老剂1-3份；(2)将改性菜籽油-蒙脱土纳米复合材料与棕榈油混合均匀加热至100-130℃，加入沥青升温至130-160℃以转速为100-300r/min搅拌30-60min，降温至50-80℃加入增塑剂、表面活性剂、防老剂以转速为100-300r/min搅拌10-20min，即得。所述沥青选自70号沥青、90号沥青、110号沥青、130号沥青、160号沥青中的至少一种。所述改性菜籽油-蒙脱土纳米复合材料的制备方法为：室温下，将改性菜籽油和钠基蒙脱土以重量比(90-100):(1-10)混合，在500-2000rpm速度下搅拌10-60min，然后以400-800W功率、频率20-40kHz超声处理10-40min，得到改性菜籽油-蒙脱土纳米复合材料。所述改性菜籽油的制备方法为：将菜籽油加热至110-120℃，再在超声功率为200-400W、超声频率为25-45kHz超声处理5-15min，采用500-1500目尼龙滤布过滤，得到过滤菜籽油；将过滤菜籽油加热至70-90℃，在转速为200-600r/min搅拌下滴加质量分数为40-55％双氧水，所述质量分数为40-55％双氧水的滴加速度为0.05-0.5g/s，所述质量分数为40-55％双氧水的用量为过滤菜籽油重量的4-10倍，双氧水滴加完毕后将温度控制在110-120℃保温10-30min，得到预处理菜籽油；将预处理菜籽油自然冷却至55-65℃，加入反应釜中，在55-65℃温度下转速为200-600r/min搅拌条件下加入过滤菜籽油重量15-25％的乙酸酐反应5-8h；保持200-600r/min转速搅拌，冷却至30-50℃，滴加过滤菜籽油重量5-10％的氢氧化钠，滴加速度为0.05-0.5g/s，同时检测pH值，pH为7.0时停止滴加氢氧化钠，继续搅拌反应20-40分钟；然后在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种节能环保沥青再生剂的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：/n(1)按重量份称取各原料：菜籽油2-20份、棕榈油50-70份、沥青2-20份、增塑剂15-25份、表面活性剂2-10份、防老剂1-5份；/n(2)将菜籽油、棕榈油混合加热至100-130℃，加入沥青升温至130-160℃搅拌30-60min，降温至50-80℃加入增塑剂、表面活性剂、防老剂搅拌10-20min，即得。/n

【技术特征摘要】
1.一种节能环保沥青再生剂的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：
(1)按重量份称取各原料：菜籽油2-20份、棕榈油50-70份、沥青2-20份、增塑剂15-25份、表面活性剂2-10份、防老剂1-5份；
(2)将菜籽油、棕榈油混合加热至100-130℃，加入沥青升温至130-160℃搅拌30-60min，降温至50-80℃加入增塑剂、表面活性剂、防老剂搅拌10-20min，即得。


2.如权利要求1所述节能环保沥青再生剂的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：
(1)按重量份称取各原料：菜籽油5-15份、棕榈油55-65份、沥青6-12份、增塑剂15-25份、表面活性剂3-9份、防老剂1-3份；
(2)将菜籽油、棕榈油混合加热至100-130℃，加入沥青升温至130-160℃以转速为100-300r/min搅拌30-60min，降温至50-80℃加入增塑剂、表面活性剂、防老剂以转速为100-300r/min搅拌10-20min，即得。


3.如权利要求2所述节能环保沥青再生剂的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：
(1)按重量份称取各原料：改性菜籽油-蒙脱土纳米复合材料5-15份、棕榈油55-65份、沥青6-12份、增塑剂15-25份、表面活性剂3-9份、防老剂1-3份；
(2)将改性菜籽油-蒙脱土纳米复合材料、棕榈油混合加热至100-130℃，加入沥青升温至130-160℃以转速为100-300r/min搅拌30-60min，降温至50-80℃加入增塑剂、表面活性剂、防老剂以转速为100-300r/min搅拌10-20min，即得。


4.如权利要求1或2或3所述节能环保沥青再生剂的制备方法，其特征在于，所述沥青选自70号沥青、90号沥青、110号沥青、130号沥青、160号沥青中的至少一种。


5.如权利要求1或2或3所述节能环保沥青再生剂的制备方法，其特征在于，所述增塑剂为4-(4-甲基-3-戊烯基)-4-环己烯-1,2-酸异辛酯、二辛酸2,5-呋喃二甲醇酯中的至少一种。


6.如权利要求1或2或3所述节能环保沥青再生剂的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂为有机硅聚醚表面活性剂。


7.如权利要求1或2或3所述节能环保沥青再生剂的制备方法，其特征在于，所述防老剂为2...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨玉杰，
申请(专利权)人：杨玉杰，
类型：发明
国别省市：浙江;33