[發明專利]改性煤瀝青材料的制備方法

無效

• 申請號: 200810207318.1
• 申請日: 2008-12-19
• 公開（公告）號: CN101475693A
• 公開（公告）日: 2009-07-08
• 發明（設計）人: 歐陽春發;施宇濤
• 申請（專利權）人: 上海應用技術學院
• 主分類號: C08J3/20
• 分類號: C08J3/20;C08L95/00;C08K5/378;C08K3/06;C04B26/26
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司
• 代理人: 吳寶根

技術領域

本發明涉及一種用于道路鋪設的改性煤瀝青材料的制備方法。

背景技術

采用煤瀝青用作道路鋪設材料由來已久，但由于煤瀝青質脆，且含有較多的稠環芳烴，其中苯并芘具有致癌性，因而在二十世紀九十年代鑒于環保的要求首先從歐洲限制使用。近年來，隨著石油資源的日趨緊缺，煤瀝青的開發利用已是大勢所趨。但煤瀝青用作鋪路材料存在兩大問題，一是煤瀝青性能上能否滿足現代道路鋪設的需要；二是在環境保護上是否符合要求，或是能否最大限度上降低環境污染的可能性。針對前一問題，從低等級道路用煤瀝青的開發上已有諸多文獻和專利予以公布，如上世紀已普遍道路鋪設使用的碳瀝青，該瀝青系中溫煤瀝青與石油瀝青的混合物再經改性，從而提高其低溫延展性的方法，但該方法并非純粹意義上煤瀝青的改性；為提高煤瀝青的低溫延展性，已有文獻報導和專利如美國專利US4008095采用中溫煤瀝青與大量芳烴油或煤加工副產物洗油互配，制備出低溫性能較佳的道路用煤瀝青；在此基礎上，中國專利CN?1342726A通過添加焦化溶劑油、聚合物、防老劑經高溫(260℃以上)反應長達6個小時從而制備出滿足近似于石油基質瀝青，且軟化點小于55℃，且該方法沒有考慮煤瀝青高溫貯存穩定性等性能；中國專利CN1074458A公開了一種回收的聚乙烯和乙烯-醋酸乙烯共聚物為添加劑，石油瀝青為原料生產改性煤瀝青的方法，但該方法針對的是防水卷材的方法；加拿大專利50372/14、美國專利USP5473000、6193793公布了聚合物如回收塑料或橡膠改性石油瀝青或是煤瀝青通過添加第三組分如酯類物質改善了其相容性，但這些專利沒有給出相關高溫貯存穩定性的數據，且沒有給出其對環境影響的評價；《用聚合物試劑減少煤瀝青中3，4-苯并芘的研究》(煤化工，2007，1：58-60)報道了煤瀝青采用聚合物經高溫反應降低其致癌物含量的方法，但該方法溫度過高，導致聚合物改善煤瀝青強度等性能會降低，且該方法沒有對改性煤瀝青材料的道路使用性能予以闡述。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種改性煤瀝青材料的制備方法，該方法可以大大降低煤瀝青中致癌物苯并芘的含量，制備的改性煤瀝青材料可以用于道路鋪設，物理性能和貯存穩定性好。

本發明技術方案：一種改性煤瀝青材料的制備方法，其步驟為：在高速剪切設備中將煤瀝青加熱至150～200℃至完全流動，然后把稀釋劑加入煤瀝青中，稀釋劑的用量為瀝青重量的10～90％，在轉速1000～3000rpm攪拌5～20min，再把聚合物加入煤瀝青中，聚合物的用量為瀝青重量的1～10％，在轉速4000～8000rpm攪拌20～120min，再加入硫化劑，硫化劑的用量為瀝青重量的0.001～0.2％，最后維持轉速和溫度不變攪拌20～120min即可得改性煤瀝青成品；其中，所述稀釋劑選自焦化溶劑油、環烷油中的一種或它們的混合物，所述聚合物選自橡膠類、熱塑性彈性體類、塑料類中的一種或橡膠類、熱塑性彈性體類、塑料類三者的共混聚合物，所述硫化劑選自二硫代嗎啉或二硫代嗎啉與硫磺的混合物。

所述聚合物中的橡膠類選自天然橡膠或合成的順丁橡膠、乙丙橡膠、丁基橡膠、丁腈橡膠、氯丁橡膠、丁苯橡膠其中之一。

所述聚合物中的熱塑性彈性體類選自苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物或苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯三嵌段共聚物。

所述聚合物中的塑料類選自聚乙烯、聚丙烯或聚苯乙烯其中之一。

所述稀釋劑的用量為瀝青的20～50％。

所述聚合物的用量為瀝青的2～8％。

所述聚合物為橡膠類、熱塑性彈性體類、塑料類三者的共混聚合物時橡膠含量為10～90％。

所述聚合物為橡膠類、熱塑性彈性體類、塑料類三者的共混聚合物時橡膠含量為30～70％。

所述硫化劑為二硫代嗎啉與硫磺的混合物時，二硫代嗎啉與硫磺的重量配比為10.0～100.0:90.0～5.0。

發明的有益效果：本發明改性煤瀝青材料的制備方法既可保證煤瀝青的物理性能和貯存穩定性達到我國規定的道路用瀝青材料指標，又能大大降低煤瀝青中致癌物苯并芘的含量，避免污染環境，而且制備方法簡單，反應和加工時間可控，不會不放出刺激性有害氣體，適合工業應用。

具體實施方式