一种废旧沥青混合料改善剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种废旧沥青混合料改善剂及其制备方法，属于沥青再生剂制备技术领域，包括以下原料：基础油、相容剂、稳定剂和抗老化剂；抗老化剂包括以下步骤制得：将羧基化橡胶、羟基化粉煤灰和废塑料输送至高速剪切搅拌机就行混合搅拌，升温至170

【技术实现步骤摘要】
一种废旧沥青混合料改善剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于沥青再生剂制备
，具体地，涉及一种废旧沥青混合料改善剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前，沥青结合料是道路建设的主要材料之一，主要来源于石油。随着各国高速公路的发展，沥青的过度开采和应用导致原油资源枯竭。此外，每年在旧路面维护过程中都会产生大量的再生沥青路面(RAP)材料。据统计，仅我国路面养护产生的RAP材料每年就达到50
‑
8000万吨，并且这个数据不断增长。这些RAP材料如果不进行处理，不仅会给环境带来很大的负担，还会造成大量的资源浪费。因此，面对原油资源的紧缺和公路建设的迫切需求，再生RAP材料已成为兼具经济效益和环境效益的选择。
[0003]现有技术中，石油基再生剂广泛应用于道路工程，但在利用石油基再生剂再生老化沥青时存在问题：石油基再生剂一般芳烃含量较高，不饱和键较多，在高温下易被氧化，降低再生沥青的抗老化性和耐久性(与原沥青相比)。同时，石油基再生剂来源于石油，属于不可再生材料，不符合可持续发展的要求。因此，开发绿色、环保、高效的再生剂成为未来道路材料领域新的发展方向。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种废旧沥青混合料改善剂及其制备方法，通过废弃木质纤维材料进行热解获得基础油(生物质油)，该基础油与沥青之间有很好的相容性，通过加入由羧基化橡胶、羟基化粉煤灰和废塑料组成的抗老化剂增加了再生沥青的抗老化和机械性能。
[0005]本专利技术要解决的技术问题：石油基再生剂一般芳烃含量较高，不饱和键较多，在高温下易被氧化，降低再生沥青的抗老化性和耐久性(与原沥青相比)。同时，石油基再生剂来源于石油，属于不可再生材料，不符合可持续发展的要求。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0007]一种废旧沥青混合料改善剂，包括以下质量份原料：基础油50
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80份、相容剂10
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20份、稳定剂0.5
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2份和抗老化剂1
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3份；
[0008]所述抗老化剂包括以下步骤制得：
[0009]将羧基化橡胶、羟基化粉煤灰和废塑料输送至高速剪切搅拌机就行混合搅拌，升温至170
‑
180℃并在5000rpm高速剪切下剪切1
‑
1.5小时，直到羧基化橡胶和废塑料全部熔融，即得抗老化剂，其中，羧基化橡胶、羟基化粉煤灰和废塑料的用量比为20
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40g：1
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3g：8
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10g。
[0010]进一步地，所述基础油由木质纤维材料快速热解得到的，快速热解的加热温度为500
‑
650℃，升温速率为104
‑
105℃/s，停留时间1
‑
2s，所述木质纤维材料取自锯末、植物秸秆和废木材等。
[0011]进一步地，所述相容剂为为50号道路石油沥青、70号道路石油沥青和90号道路石油沥青中的一种。
[0012]进一步地，所述稳定剂为过氧化锌、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰、过氧化(2，4
‑
二氯苯甲酰)中的一种或一种以上任意比例混合物。
[0013]进一步地，羧基化橡胶由62wt％的苯乙烯、35wt％的丁二烯和3wt％的羧基官能单体组成。
[0014]进一步地，羟基化粉煤灰包括以下步骤制得：
[0015]将粒径为100
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125μm的粉煤灰在10％稀硝酸中处理12小时，然后在98％浓硫酸和30％过氧化氢的溶液中煮沸30分钟，过滤后依次用乙醇和去离子水洗涤数次，然后在真空干燥箱中于120℃干燥3h，即得羟基化粉煤灰，其中，粉煤灰、稀硝酸、浓硫酸和过氧化氢的用量比为1
‑
2g：200
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230mL：70
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100mL：30
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50mL。
[0016]进一步地，所述废塑料为废弃中密度聚乙烯或废弃低密度聚乙烯。
[0017]一种废旧沥青混合料改善剂的制备方法，包括以下步骤：
[0018]S1、称取配方质量份原料，将基础油、抗老化剂和相容剂混合后在环境温度下静置2小时，然后以250
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300rpm的搅拌速度升温至260℃，升温速率为8℃/分钟；
[0019]S2、降温至60
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80℃时，开始加入稳定剂，温度始终保持在60℃
±
10℃并不断搅拌10
‑
20min，冷却至室温后，即得一种废旧沥青混合料改善剂。
[0020]本专利技术的有益效果：
[0021](1)本专利技术技术方案中，所制备的废旧沥青混合料改善剂来源于非石油基可再生资源，取自锯末、植物秸秆和废木材等的木质纤维材料，来源广泛，经济环保，因此，改善剂在废旧沥青材料再生中的应用将产生经济效益和环境效益。
[0022](2)本专利技术技术方案中，抗老化剂中的羟基化粉煤灰和废塑料也是充分利用了对环境具有重大污染的粉煤灰和废弃塑料，其中，羟基化粉煤灰与羧基化橡胶通过官能团之间的存在的氢键作用而实现吸附，而掺入废塑料(低密度聚乙烯)可以提高橡胶改性沥青的高温流变性能和低温抗裂性能，以及橡胶颗粒与沥青结合料的相容性，进而实现羟基化粉煤灰
‑
羧基化橡胶复合材料在废旧沥青中的更好分散，橡胶材料能够起到增加沥青的抗老化性能，而粉煤灰起到增加沥青的机械性能的作用。
具体实施方式
[0023]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0024]分散剂的使用过程为：纤维先用疏水改性剂进行疏水改性，再用表面活性剂改性，然后经阴离子粘土负载，再与泡沫混凝土进行混合。
[0025]实施例1
[0026]羟基化粉煤灰包括以下步骤制得：
[0027]将1g粒径为100μm的粉煤灰在200mL 10％稀硝酸中处理12小时，然后在70mL 98％浓硫酸和30mL 30％过氧化氢的溶液中煮沸30分钟，过滤后依次用乙醇和去离子水洗涤数
次，然后在真空干燥箱中于120℃干燥3h，即得羟基化粉煤灰。
[0028]实施例2
[0029]羟基化粉煤灰包括以下步骤制得：
[0030]将1.5g粒径为115μm的粉煤灰在220mL 10％稀硝酸中处理12小时，然后在90mL 98％浓硫酸和40mL 30％过氧化氢的溶液中煮沸30分钟，过滤后依次用乙醇和去离子水洗涤数次，然后在真空干燥箱中于120℃干燥3h，即得羟基化粉煤灰。
[0031]实施例3
[0032]羟基化粉煤灰包括以下步骤制得：
[0033]将2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种废旧沥青混合料改善剂，其特征在于，包括以下质量份原料：基础油50
‑
80份、相容剂10
‑
20份、稳定剂0.5
‑
2份和抗老化剂1
‑
3份；所述抗老化剂包括以下步骤制得：将羧基化橡胶、羟基化粉煤灰和废塑料输送至高速剪切搅拌机就行混合搅拌，升温至170
‑
180℃并在5000rpm高速剪切下剪切1
‑
1.5小时，直到羧基化橡胶和废塑料全部熔融，即得抗老化剂。2.根据权利要求1所述的一种废旧沥青混合料改善剂，其特征在于，所述基础油由木质纤维材料快速热解得到的，快速热解的加热温度为500
‑
650℃，升温速率为104
‑
105℃/s，停留时间1
‑
2s，所述木质纤维材料取自锯末、植物秸秆和废木材等。3.根据权利要求1所述的一种废旧沥青混合料改善剂，其特征在于，所述相容剂为为50号道路石油沥青、70号道路石油沥青和90号道路石油沥青中的一种。4.根据权利要求1所述的一种废旧沥青混合料改善剂，其特征在于，所述稳定剂为过氧化锌、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰、过氧化(2，4
‑
二氯苯甲酰)中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘福明，彭家远，曾发前，王瑜，孙红燕，江汉文，
申请(专利权)人：南昌工程学院，
类型：发明
国别省市：