一种洁净化聚合物改性沥青及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种洁净化聚合物改性沥青及其制备方法。该洁净化聚合物改性沥青包括以下原料组分，以质量分数计：基质沥青80%～97.8%，聚合物1%～5%，优化剂0.1%～5%，分散剂1%～10%，洁净化添加剂0.001%～2.0%。所述洁净化聚合物改性沥青的制备方法包括：将洁净化添加剂和优化剂加入到分散剂中，混合均匀，得到混合液；将基质沥青加热到130～160℃，再与聚合物和所得的混合液混合剪切，得到洁净化聚合物改性沥青。本发明专利技术洁净化聚合物改性沥青，不但能达到快速降低沥青烟气量的目的，而且提高了聚合物改性沥青的稳定性和抗老化性能。了聚合物改性沥青的稳定性和抗老化性能。

【技术实现步骤摘要】
一种洁净化聚合物改性沥青及其制备方法


[0001]本专利技术属于沥青
，具体涉及一种洁净化聚合物改性沥青及其制备方法。

技术介绍

[0002]作为沥青路面主要原材料之一的石油沥青是由性质及分子量不同的烃和烃的衍生物组成的混合物。在沥青路面施工过程中，绝大部分采用的是热拌热铺工艺。在热拌沥青混合料生产过程中，沥青与石料需要在高温条件下拌和，在此过程中部分易挥发的轻质油分会因受热而迁移到空气中，形成有毒有害的沥青烟。沥青烟的挥发还会对沥青内部结构产生影响，导致路用性能劣化，抗老化性能下降，沥青变脆，粘结力降低，以至于直接影响路面使用寿命。因此在确保路用性能的前提下最大限度的减少沥青烟的释放、实现沥青路面洁净化施工将是未来交通事业发展的重要内容。
[0003]沥青烟的成分相当复杂，主要是多环芳烃（PAHs）及少量的氧、氮、硫的化合物，其中包括萘、菲、酚、咔唑、吡啶、吡咯、吲哚、茚等100多种有机质，会严重破坏生态平衡、污染周边环境并对人体健康造成威胁，此外沥青路面在铺筑过程中沥青烟气释放不集中，不可能全过程进行收集治理。其中向沥青中加入抑烟添加剂技术是在保证沥青混合料路用性能的前提下，通过添加剂与沥青中轻组分发生化学反应生成大分子化合物留在沥青中来达到减少烟气排放的目的。
[0004]CN109749466A、CN109705734A除了利用反应型气味抑制剂，还利用金属有机框架和无机多孔吸附材料增加对多环芳烃和易挥发有机物的吸附，来降低沥青烟气整体排放，但是金属和无机材料与石油沥青的物理、化学性质相差较大，导致相容性较差，直接混合极易出现相分离。CN101842426A、CN109749466A、CN108276783A、EP2185640B1、US8425678B2等涉及抑制或降低沥青高温气味的反应型添加剂或除味剂为醛或醛与酮组合物，但这些添加剂存在与沥青中产生气味的物质反应速度慢或不完全的问题。
[0005]综上，现有反应型抑烟技术在解决沥青烟释放问题时存在不同程度缺陷，未能在保证沥青路用性能同时快速减少沥青烟的释放，所以亟需开发新的洁净化沥青产品。

技术实现思路

[0006]为解决现有技术的不足之处，本专利技术提供了一种洁净化聚合物改性沥青及其制备方法。本专利技术洁净化聚合物改性沥青，不但能达到快速降低沥青烟气量的目的，而且提高了聚合物改性沥青的稳定性和抗老化性能。
[0007]本专利技术第一方面提供了一种洁净化聚合物改性沥青，包括以下原料组分，以质量分数计：基质沥青
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
80%～97.8%，优选为88%～95.7%；聚合物
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1%～5%，优选为2%～4%；优化剂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
0.1%～5%，优选为0.2%～1%；分散剂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1%～10%，优选为2%～6%；
洁净化添加剂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
0.001%～3.0%，优选为0.01%～1.2%。
[0008]所述洁净化添加剂可以为醛类化合物和/或酮类化合物，优选为醛类化合物和酮类化合物。
[0009]所述洁净化聚合物改性沥青，优选地，包括以下原料组分，以质量分数计：基质沥青
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
80%～97.8%，优选为88%～95.7%；聚合物
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1%～5%，优选为2%～4%；优化剂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
0.1%～5%，优选为0.2%～1.2%；分散剂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1%～10%，优选为2%～6%；醛类化合物
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
0.001%～1.0%，优选为0.002%～0.2%；酮类化合物
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
0.01%～2.0%，优选为0.04%～1.0%。
[0010]所述基质沥青可以是渣油、直馏沥青、脱油沥青、调和沥青氧化沥青等中的至少一种。渣油、直馏沥青可以源于原油蒸馏工艺，脱油沥青源于溶剂脱沥青工艺，调和沥青源于调和工艺、氧化沥青源于沥青氧化工艺。所述基质沥青，25℃针入度为60~100 1/10mm，软化点≮43℃，一般可以为43~49℃。
[0011]所述醛类化合物包括但不限于2,3-二羟基苯甲醛、间苯二甲醛、α-己基肉桂醛、香草醛、肉桂醛、水杨醛中的一种或多种。采用多种醛类化合物时，可以采用上述醛类化合物任意组合任意配比的混合物。
[0012]所述酮类化合物包括但不限于二苯甲酮、苯乙酮、甲基苯乙酮、对甲基苯乙酮中的一种或多种。采用多种酮类化合物时，可以采用上述酮类化合物任意组合任意配比的混合物。
[0013]所述聚合物可以为苯乙烯系热塑性弹性体，选自苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯型嵌段共聚物(SEPS)中的一种或多种，优选为SBS。
[0014]所述的优化剂为丙烯酰胺及其衍生物的聚合物，包括丙烯酰胺聚合物、氯丙烯酰胺聚合物、戊烯酰胺聚合物、溴丙烯酰胺聚合物、硝基丙烯酰胺聚合物中的一种或多种。所述丙烯酰胺及其衍生物的聚合物的分子量≯3
×
107，可以为1.2
×
106~3
×
107。采用多种优化剂时，可以采用上述优化剂任意组合任意配比的混合物。
[0015]所述分散剂为可以溶解芳香类化合物的有机溶剂，包括但不限于二乙二醇醚、N-甲基吡咯烷酮、环丁砜、四乙二醇醚、2-呋喃甲醛中的至少一种。采用多种分散剂时，可以采用上述分散剂任意组合任意配比的混合物。
[0016]本专利技术第二方面提供了上述洁净化聚合物改性沥青的制备方法，包括：（1）将洁净化添加剂和优化剂加入到分散剂中，混合均匀，得到混合液；（2）将基质沥青加热到130～160℃，再与聚合物和步骤（1）所得的混合液混合剪切，得到洁净化聚合物改性沥青。
[0017]步骤（1）中所述的混合可以采用常规的搅拌方式，搅拌速率为100～400r/min。
[0018]步骤（2）中所述的剪切在剪切速率为3000～4000r/min条件下进行，直到混合均匀。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的洁净化聚合物改性沥青及其制备方法具有如下有益效果：
1、本专利技术的洁净化聚合物改性沥青，采用洁净化添加剂能够与沥青中分子量较小、较轻的硫化物发生反应生成分子量更大的组分，并在高温下保留在沥青中，达到降低沥青烟气排放量的目的；采用聚合物会在沥青内部形成网络状结构，对小分子化合物产生包裹作用，减少小分子释放量；采用丙烯酰胺及其衍生物的聚合物作为优化剂，利用其分子链中存在的酰基基团和氨基基团，其中氨基基团具有碱性，能中和氢离子，加快洁净化添加剂与沥青中小分子硫化物的反应，缩短洁净化添加剂与沥青中小分子硫化物的反应时间，达到快速降低沥青烟气本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种洁净化聚合物改性沥青，包括以下原料组分，以质量分数计：基质沥青
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
80%～97.8%，优选为88%～95.7%；聚合物
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1%～5%，优选为2%～4%；优化剂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
0.1%～5%，优选为0.2%～1%；分散剂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1%～10%，优选为2%～6%；洁净化添加剂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
0.001%～3.0%，优选为0.01%～1.2%。2.按照权利要求1所述的洁净化聚合物改性沥青，其特征在于：所述洁净化添加剂为醛类化合物和/或酮类化合物，优选为醛类化合物和酮类化合物。3.按照权利要求1或2所述的洁净化聚合物改性沥青，其特征在于：所述洁净化聚合物改性沥青，包括以下原料组分，以质量分数计：基质沥青
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
80%～97.8%，优选为88%～95.7%；聚合物
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1%～5%，优选为2%～4%；优化剂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
0.1%～5%，优选为0.2%～1.2%；分散剂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1%～10%，优选为2%～6%；醛类化合物
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
0.001%～1.0%，优选为0.002%～0.2%；酮类化合物
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
0.01%～2.0%，优选为0.04%～1.0%。4.按照权利要求1所述的洁净化聚合物改性沥青，其特征在于：所述基质沥青是渣油、直馏沥青、脱油沥青、调和沥青氧化沥青中的至少一种；所述基质沥青，25℃针入度为60~100 1/10...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴晓颖，刘树华，张建峰，傅丽，李志军，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：