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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种改性沥青及其制备方法,属于道路沥青。
技术介绍
1、废橡胶是常见的高分子弹性材料,具有难熔性、耐热性、耐生物腐蚀性和良好的机械强度,自然状态下难以降解,是工业上危害较大的固体废物。废旧轮胎回收再利用可缓解环境压力,且对我国资源节约、经济可持续发展有着积极作用。将废橡胶破碎成的胶粉与沥青混合制备胶粉改性沥青是废橡胶常见的资源化利用手段之一。近年来对胶粉改性沥青的探索表明,胶粉改性沥青可显著提升路面耐久性和抗裂性,改善沥青低温柔性,提高沥青黏度以及路面疲劳寿命,但也存在胶粉与沥青反应不够充分,以简单的物理共混形成的胶粉改性沥青易离析、体系稳定性较差等缺点。
2、王辉等(基于化学改性的废胶粉复合改性沥青性能与机理研究[j].湖南大学学报(自然科),2021,v.48;no.330(06): 30-37.)分别制备了普通胶粉改性沥青和废胶粉复合改性沥青,二者制备流程相似,区别在于普通胶粉改性沥青除胶粉外没有加入任何其他改性剂,即将基质沥青加热至170-180℃后,缓慢加入28%的废胶粉,并搅拌均匀,而后保持180℃,以5000r/min转速剪切30min,再在175℃烘箱中发育45min,制得普通胶粉改性沥青,而复合改性沥青是在制备过程中加入了2%软化剂、2.5wt%活化剂和3%的交联剂。二者的性质监测表明,复合改性沥青的软化点优于前者,具有更好的高温性能,同时复合改性沥青的弹性恢复性较强,说明交联剂的加入抑制了废胶粉与基质沥青的分层,使得废胶粉复合改性沥青中的胶粉颗粒均匀分散在沥青中。
3、c
4、cn201911149481.1公开了一种再生橡胶沥青混合料的制备方法,属于沥青
,包括如下步骤:s1:按重量份称取橡胶油10-30份、橡胶粉60-80份,将橡胶粉加入橡胶油中在温度为20℃-40℃的条件下溶胀6小时以上得到混合物;s2:在容器中加入重量份的新集料60-80份进行混合,再将步骤s1中的混合物加入,再加入重量份的路面回收料20-40份,基质岩沥青4-10份、70#沥青1.7-2.8份、填料6-12份得到再生橡胶沥青混合料,制备的再生橡胶沥青具有较好的低温性能。
5、由上述专利可知,现有技术在改善胶粉和基质沥青的混合效果时,普遍采用的技术手段是加入添加剂,虽然取得了一定效果,但是可能提高整体的生产成本,若是采用工业副产物甚至是固体废物能够代替添加剂,而且不会影响产品的品质,将有助于实现废胶粉与其他固废的协同资源化利用,将会产生较好的社会效益和经济效益。
6、曹萍等(苯乙烯焦油对橡胶改性沥青性能的影响[j]. 精细石油化工, 2012,v.29;no.167(02):77-80.)将苯乙烯焦油添加到橡胶改性沥青中,实验发现苯乙烯焦油使橡胶粉可在沥青中充分溶胀,提高橡胶沥青的使用性能,具体表现为改性沥青较普通沥青软化点下降,针入度上升,延度先上升后下降。但为了提高产品性能,还需加入一定量自制稳定剂;并且由于直接加入苯乙烯焦油,而苯乙烯焦油组成不稳定,因此对改性沥青成品的性质稳定有一定影响。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的问题,本专利技术提供了一种改性沥青及其制备方法。本专利技术将危险废物苯乙烯焦油进行预处理后再作为添加剂,提高了废胶粉与基质沥青的混合效果,保障产品品质,实现了苯乙烯焦油的资源化利用,降低了生产成本。
2、本专利技术提供的一种改性沥青的制备方法,包括如下步骤:
3、(1)将苯乙烯焦油与预处理溶剂混合,静置分层后分离出上层液与下层液;
4、(2)分别脱除上层液和下层液中的预处理溶剂,得到液相y1和液相y2;
5、(3)将废胶粉与液相y1混合反应,反应后固液分离,获得固相g1,同时回收分离后的液相y3;
6、(4)将固相g1与液相y2混合反应,得到混合物g2;
7、(5)在基质沥青中加入混合物g2,制得改性沥青。
8、步骤(1)中所述的预处理溶剂是在标准状态下为液相且碳原子数不大于12的烷烃及其混合物中的至少一种,优选为c4-c12的直链烷烃、支链烷烃、环烷烃等中的至少一种,更优选为c5-c9的直链烷烃、支链烷烃、环烷烃等中的至少一种。
9、步骤(1)中所述的苯乙烯焦油是乙苯脱氢制苯乙烯生产工艺中,产品精馏环节的精馏残渣,其中主要含有苯乙烯、二苯乙烯、二苯乙烷、多环芳烃、阻聚剂等组分。
10、步骤(1)中所述的苯乙烯焦油和预处理溶剂的质量比为1:1-4,优选1:2-3.5。
11、步骤(1)中所述的混合,实现手段包括但不限于搅拌、强制循环等,即能实现系统内各物质的均匀混合即可。
12、步骤(2)中所述脱除上层液和下层液中的预处理溶剂,可以采用蒸发处理等方式,蒸发出的预处理溶剂经回收后可以循环使用。脱除预处理溶剂的温度一般为50-200℃,优选为90-180℃。
13、步骤(3)中所述废胶粉是废旧轮胎经过粉碎后得到的,废胶粉目数一般为40-80目。
14、步骤(3)中废胶粉与液相y1的质量比为0.1-5:1,优选为0.2-2:1。反应温度为20-80℃,优选30-50℃,搅拌转速20-120r/min,优选为30-60r/min,反应时间2-4h。
15、步骤(3)固液分离可以采用过滤、离心等方式,优选离心分离。
16、步骤(3)回收的液相y3可以继续利用,利用手段包括但不限于回芳烃装置、回炼、作为清洗油等。
17、步骤(4)中液相y2与固相g1的质量比为0.2-20:1,优选为0.5-3:1。反应温度为30-80℃,优选40-60℃,搅拌转速20-120r/min,优选为30-60r/min,反应时间20-60min。
18、步骤(5)中混合物g2质量占基质沥青质量的5%-50%,优选为10%-30%。
19、步骤(5)中改性沥青的制备采用本领域常规制备方式,优选为:在基质沥青中加入混合物g2后,在温度150-180℃,转速5000-10000 r/min条件下反应1-3h。
20、本专利技术所述的改性沥青是采用上述本专利技术方法制备的。
21、与现有技术相比,本专利技术具有以下有益效果:
22、(1)区别于现有技术,本专利技术未使用常规添加剂,而是使用苯乙烯焦油经预处理后的组分本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种改性沥青的制备方法,其特征在于包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(1)中所述的预处理溶剂是在标准状态下为液相且碳原子数不大于12的烷烃及其混合物中的至少一种,优选为C4-C12的直链烷烃、支链烷烃、环烷烃等中的至少一种,更优选为C5-C9的直链烷烃、支链烷烃、环烷烃等中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(1)中所述的苯乙烯焦油是乙苯脱氢制苯乙烯生产工艺中,产品精馏环节的精馏残渣,其中主要含有苯乙烯、二苯乙烯、二苯乙烷、多环芳烃、阻聚剂组分。
4.根据权利要求1或2或3所述的方法,其特征在于:步骤(1)中所述的苯乙烯焦油和预处理溶剂的质量比为1:1-4,优选1:2-3.5。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(2)中所述脱除上层液和下层液中的预处理溶剂,采用蒸发处理,蒸发出的预处理溶剂经回收后循环使用。
6.根据权利要求1或5所述的方法,其特征在于:脱除预处理溶剂的温度为50-200℃,优选为90-180℃。
7.根据权利要求1所述的方法
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(3)中废胶粉与液相Y1的质量比为0.1-5:1,优选为0.2-2:1。
9.根据权利要求1或8所述的方法,其特征在于:步骤(3)反应温度为20-80℃,优选30-50℃,搅拌转速20-120r/min,优选为30-60r/min,反应时间2-4h。
10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(3)回收的液相Y3回芳烃装置、回炼或作为清洗油。
11.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(4)中液相Y2与固相G1的质量比为0.2-20:1,优选为0.5-3:1。
12.根据权利要求1或11所述的方法,其特征在于:步骤(4)反应温度为30-80℃,优选40-60℃,搅拌转速20-120r/min,优选为30-60r/min,反应时间20-60min。
13.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(5)中混合物G2质量占基质沥青质量的5%-50%,优选为10%-30%。
14.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(5)中改性沥青的制备为:在基质沥青中加入混合物G2后,在温度150-180℃,转速5000-10000 r/min条件下反应1-3h。
15.一种改性沥青,其特征在于是采用权利要求1-14任意一项所述方法制备的。
...【技术特征摘要】
1.一种改性沥青的制备方法,其特征在于包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(1)中所述的预处理溶剂是在标准状态下为液相且碳原子数不大于12的烷烃及其混合物中的至少一种,优选为c4-c12的直链烷烃、支链烷烃、环烷烃等中的至少一种,更优选为c5-c9的直链烷烃、支链烷烃、环烷烃等中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(1)中所述的苯乙烯焦油是乙苯脱氢制苯乙烯生产工艺中,产品精馏环节的精馏残渣,其中主要含有苯乙烯、二苯乙烯、二苯乙烷、多环芳烃、阻聚剂组分。
4.根据权利要求1或2或3所述的方法,其特征在于:步骤(1)中所述的苯乙烯焦油和预处理溶剂的质量比为1:1-4,优选1:2-3.5。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(2)中所述脱除上层液和下层液中的预处理溶剂,采用蒸发处理,蒸发出的预处理溶剂经回收后循环使用。
6.根据权利要求1或5所述的方法,其特征在于:脱除预处理溶剂的温度为50-200℃,优选为90-180℃。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(3)中所述废胶粉是废旧轮胎经过粉碎后得到的,废胶粉目数为40-80目。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步...
【专利技术属性】
技术研发人员:回军,孙浩程,刘春阳,王宜迪,
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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