[發明專利]具有降低的硫化氫排放的瀝青組合物

無效

• 申請號: 201180062238.1
• 申請日: 2011-12-19
• 公開（公告）號: CN103270104A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發明（設計）人: S·阿什特卡爾;S·納拉亞南
• 申請（專利權）人: 國際殼牌研究有限公司
• 主分類號: C08K5/3415
• 分類號: C08K5/3415;C08K13/02;C08L95/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 陳文平

技術領域

本發明涉及瀝青組合物和包含所述瀝青組合物的瀝青混凝土(asphalt)組合物。本發明還涉及瀝青組合物的制備方法和瀝青混凝土組合物的制備方法。

發明背景

在道路建造和道路鋪設工業中，成熟實用的方法是利用熱的液體瀝青涂覆集料(aggregate)材料，例如沙子、砂礫、碎石或其混合物，在其還熱的時候將涂覆的材料在路基或先前建造的道路上鋪展為均勻層，并通過重壓路機滾壓來將均勻層壓實，以形成表面光滑的道路。

瀝青與集料材料例如沙子、砂礫、碎石或其混合物的組合被稱作“瀝青混凝土”。瀝青，也被稱作“瀝青混凝土粘合劑”，通常是一種含有瀝青質、樹脂和溶劑的液體粘合劑。

本領域中已知可以將硫與瀝青混合以應用于道路建設和道路鋪設工業中。硫改性的瀝青通過用單質硫替換常規粘合劑中的瀝青的一部分來配制。

在瀝青中使用硫時所遇到的一個問題是形成不期望的硫化氫，其由瀝青和硫之間在高溫下的脫氫反應產生。

即使來自含硫瀝青混凝土的低排放量的硫化氫——意味著使用硫改性瀝青配制瀝青混凝土，其中單質硫已被用來代替瀝青的一部分——也對鋪設項目造成排放損害。這是由于在地窖儲存過程中和在卡車運送到鋪設現場過程中，松散的鋪設混合物中的空氣空隙中的硫化氫氣體濃度逐漸增加至高水平。隨著混合物被從運送卡車上丟下或隨著對混合物進行機械混合而使混合物中的空氣囊打開時，“存儲”的氣體被釋放。

由于使用大量的硫，尤其是在含硫瀝青混凝土具有高硫-瀝青重量比，例如高至1∶1時，硫化氫的排放是嚴重的問題。因此，有必要減少在含硫瀝青混土中形成和排放不希望的硫化氫。

已經作出了各種嘗試以從硫改性瀝青和瀝青混凝土組合物中減少硫化氫的排放。然而，仍需要進一步改進。

發明概述

現發現通過將選定的馬來酰亞胺化合物摻入到包含顯著量的硫的瀝青和瀝青混凝土組合物中，可以實現硫化氫的排放顯著減少。

因此，本發明提供了這樣一種瀝青組合物，其包含20重量％至99.9重量％的瀝青和0.01重量％至10重量％的馬來酰亞胺化合物，并且還包含0.5-75重量％的硫。本文所有的重量百分數基于瀝青組合物的重量，除非另有具體說明。

本發明的另一個方面提供了瀝青混凝土組合物，其包含本申請要求保護的瀝青組合物以及填料和/或集料。

本發明的另一個方面提供了制造本發明的瀝青組合物的方法，所述方法包括以下步驟：

(i)加熱瀝青；

(ii)將這樣得到的熱瀝青和量在0.5重量％到75重量％的范圍的硫混合；

其中在所述步驟(i)或(ii)的至少一個中加入0.01重量％至10重量％的馬來酰亞胺化合物，所有重量％基于所述瀝青組合物的重量。

本發明的再另一個方面提供了制造本發明的瀝青混凝土組合物的方法，所述方法包括以下步驟：

(i)加熱瀝青；

(ii)加熱集料；

(iii)在混合單元將所述熱瀝青和所述熱集料混合，以形成瀝青混凝土組合物；

其中在所述步驟(i)、(ii)或(iii)的至少一個中加入0.5重量％至75重量％的硫；并且在所述步驟(i)、(ii)或(iii)的至少一個中加入0.01重量％至10重量％的馬來酰亞胺化合物；所有重量％基于所述包含瀝青、馬來酰亞胺化合物和硫的瀝青組合物的重量。

本發明的再另一個方面提供了馬來酰亞胺化合物用于減少瀝青組合物中硫化氫的排放的用途，其中基于瀝青組合物的重量，所述瀝青組合物包含20重量％至99.9重量％的瀝青和0.01重量％至10重量％的馬來酰亞胺化合物，并另外包含0.5-75重量％的硫。

發明詳述

本文中瀝青組合物的第一基本成分是瀝青。瀝青可以選自寬范圍的瀝青化合物。然而現有技術的一些文件規定，瀝青在用于鋪路應用以前必須經過吹制，而在本發明的組合物中不需要這種要求。所以，可應用的瀝青可以是直餾瀝青、熱裂化殘渣或沉淀瀝青，例如來自丙烷。雖然不是必要的，但瀝青也可經過吹制。可以通過用含氧氣體例如空氣、富氧空氣、純氧氣或任何其他含有分子氧和惰性氣體(例如二氧化碳或氮氣)的氣體處理瀝青來進行吹制。吹制操作可以在175-400℃，優選200-350℃的溫度下進行。或者，吹制處理可以利用催化過程進行。在這種過程中合適的催化劑包括氯化鐵、磷酸、五氧化二磷、氯化鋁和硼酸。使用磷酸是優選的。