[發(fā)明專利]改性生物瀝青材料、生物瀝青混合料、其制備方法及用途

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210287402.5
• 申請日: 2012-08-13
• 公開（公告）號: CN102766340A
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發(fā)明（設計）人: 曹東偉;張海燕;何敏;吳曉維;唐小亮
• 申請（專利權）人: 交通運輸部公路科學研究所
• 主分類號: C08L95/00
• 分類號: C08L95/00;C08L7/00;C08L11/00;C08L9/06;C08L23/16;C08L9/02;C08L9/00;C08L23/06;C08L25/06;C08L23/12;C08L23/08;C08L31/04;C08L53/02
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

技術領域

本發(fā)明涉及道路工程的瀝青技術領域，特別涉及改性生物瀝青材料、其制備方法以及用途，還涉及一種生物瀝青混合料及其制備方法。?

背景技術

石油瀝青源自石油，其資源的日益減少，必然使得石油瀝青日趨緊俏。由于目前的過度開采和使用，石油資源即將面臨枯竭的危險，科學家預計到本世紀中葉，即2050年左右，石油資源將會開采殆盡。?

石油資源現(xiàn)狀和環(huán)境發(fā)展的問題迫使我們不斷尋找和應用新的、可再生的替代材料。目前，全世界全力研發(fā)的生物質能源就是一種取之不盡、用之不竭的可再生能源。這種材料由于具有原料廣泛、可再生和生物降解的特性，國內外都已經邁開了工業(yè)化的步伐。?

我國生物質資源量巨大，約有7億噸農副產品可作為能源利用。其中，農作物秸稈年產量約6億噸；其他農業(yè)廢棄物約1.3億噸；林業(yè)生物質資源每年可用于能源用途約3億噸；城市固體廢棄物年產生量約2.5億噸。與石化能源相比，生物質能源具有環(huán)境友好和可再生兩大突出優(yōu)點。?

熱解制油是目前生物能源生產利用的最主要技術途徑，生物質熱解又稱熱裂解或裂解，通常是指在無氧或缺氧的環(huán)境下，生物質被加熱升溫引起分子分解產生焦炭、可凝性揮發(fā)分和氣體產物的過程，可凝性揮發(fā)分被快速冷卻成可流動的液體，成為生物油或焦油，其產率約為40％-60％。經過熱解生成的生物?油原油要經過進一步的處理，例如分級、精煉以及分離，才能得到汽油、柴油、甲醇、乙醇等燃料油和化工產品。我國安徽、山東和東北等地已經建成了生物質熱解制油的示范工廠，且運行穩(wěn)定，保障了生產生物瀝青的原料供應。?

生物油經過處理后仍然有很大一部分重油或者渣油殘余物，通常都直接作為低級燃料直接燃燒掉。但是，重油或者渣油的性質與道路用瀝青很接近，可以改性為道路建設瀝青——生物瀝青，這樣既可以實現(xiàn)能源化工領域的相對“廢料”的再利用，變廢為寶，又可以形成循環(huán)經濟的互補生產系統(tǒng)。?

生物油經過蒸餾/萃取/熱氧老化/調合等熱處理加工工藝得到生物瀝青，并與石油瀝青等制備得到生物瀝青組合物。得到的生物瀝青及生物瀝青組合物具有優(yōu)良的可塑性和粘接性，可以用做道路鋪裝。但是其承載能力差，高溫抗車轍和低溫抗裂性能差，不能滿足現(xiàn)代交通和重載道路的高性能瀝青路面鋪筑要求。?

改性瀝青是目前常用的提高瀝青性能的方法。通過對生物瀝青及生物瀝青組合物中添加聚合物等改性劑進行改性可以提高彈性、韌性和粘性，提高耐疲勞性并降低生物瀝青材料對溫度的敏感性，鋪筑的路面也能顯著地提高抗永久變形、抗溫縮及抗疲勞開裂等，表現(xiàn)出優(yōu)良的性能。?

發(fā)明內容

發(fā)明要解決的問題

本發(fā)明的目的是提出提高生物瀝青及其組合物性能的方法，并制備改性生物瀝青材料及生物瀝青混合料，并用以代替石油瀝青鋪筑路面，從而減少石油瀝青的使用，用以解決目前正在廣泛使用的石油瀝青資源枯竭、價格過高以及生態(tài)環(huán)保性欠佳的問題。?

用于解決問題的方案

一種改性生物瀝青材料，其特征在于，所述改性生物瀝青材料含有生物瀝青組合物、改性劑、第一相容劑和穩(wěn)定劑；所述生物瀝青組合物包含生物瀝青以及選自石油瀝青、天然瀝青、煤焦油瀝青、第二相容劑中的至少一種；所述改性劑為聚合物材料或者廢舊高分子材料；基于所述的改性生物瀝青材料的總質量，所述生物瀝青組合物的含量為70-90質量%，所述改性劑的含量為0-20質量%，所述第一相容劑的含量為0-20質量%，所述穩(wěn)定劑的含量為0-2質量%。?

其中，所述的生物瀝青組合物中，基于所述的生物瀝青組合物的總質量，所述生物瀝青的含量為10-90質量%，所述石油瀝青的含量為0-90質量%，所述天然瀝青的含量為0-90質量%，所述煤焦油瀝青的含量為0-90質量%，所述第二相容劑的含量為0-30質量%組成。?

本發(fā)明的改性生物瀝青材料，其中所述的聚合物材料為橡膠、樹脂、熱塑性彈性體或其組合。?

本發(fā)明的改性生物瀝青材料，其中所述的橡膠選自天然橡膠、氯丁橡膠、丁苯橡膠、三元乙丙橡膠、丁腈橡膠、順丁橡膠的一種或多種。?

本發(fā)明的改性生物瀝青材料，其中所述的樹脂選自聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的一種或者多種。?

本發(fā)明的改性生物瀝青材料，其中所述的熱塑性彈性體選自苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物（SBS）、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯共聚物（SIS）、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物加氫產物（SEBS）、苯乙烯-丁二烯共聚物（SB）的一種或者多種。?