[發明專利]復合改性煤瀝青及其制備方法

有效

• 申請號: 201310430362.X
• 申請日: 2013-09-18
• 公開（公告）號: CN103450693A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 曹東偉;吳小維;李佰昌;何敏;張海燕;張艷君
• 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;C08L71/08;C08L59/02;C08L21/00;C08L25/06
• 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

技術領域

本發明涉及一種煤瀝青，尤其涉及一種復合改性煤瀝青及其制備方法。

背景技術

煤瀝青又叫煤焦油瀝青，是煤炭深加工過程中產生的煤焦油蒸餾后的副產物，是煤焦油加工過程中產生的大宗產品。目前，我國煤瀝青年產量約為600萬噸。因此，如何有效的利用這些煤瀝青資源成為煤炭加工行業關注的焦點。

近年來，我國公路建設規模非常大，需要大量的道路瀝青。然而石油資源日趨緊張，國際原油價格不斷攀升，石油基瀝青也供應緊張。因此，需要充分利用我國的煤炭資源優勢，發展道路煤瀝青，加速我國的交通建設。

未改性的煤瀝青溫度敏感性強，表現為高溫易流淌，低溫時易斷裂。煤瀝青中含有大量的多環芳烴類化合物，其中蒽、菲、芘、苯并芘等有毒物質在高溫加熱時會揮發出來，造成環境污染和對危害人體健康。特別是3,4-苯并芘（BaP）是高致癌物質。

張成如（CN102504556A）利用煤瀝青和石油瀝青混合，加入高分子材料、交聯劑及其他添加劑來制備高等級道路瀝青，其工藝復雜，且反應溫度較高。任真等（CN102070910A）將納米材料改性后與煤瀝青混合來制備路用煤瀝青，但其未考慮到煤瀝青的毒性問題。車春玲（CN101705003A）采用苯乙烯-丁二烯共聚物（SBS）、廢塑料和星狀芴類聚合物來改性煤瀝青，但效果不明顯。徐國財等（CN102676195A）將煤瀝青用有機溶劑提煉精制后，再用SBS來改性。此方法需使用大量有機溶劑，且工藝復雜。

綜上可知，目前對于煤瀝青的改性效果不是很好，存在較多問題，未能有效的解決煤瀝青的毒性問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種操作簡單，工藝簡便，性能優良，有效降低有毒物質含量的復合改性煤瀝青及其制備方法。

本發明所述的復合改性煤瀝青，基于復合改性煤瀝青的總重量，包含20-80wt%的煤瀝青、10-70wt%的渣油、0-20wt%的高分子材料、0-20wt%的改性劑、0-5wt%的添加劑。

本發明所述的復合改性煤瀝青的制備方法包括以下步驟：將煤瀝青，渣油，以及選自改性劑、高分子材料和添加劑中的至少一種加入到反應器中進行反應，反應時間為0.1-7小時，溫度為90-280℃。

本發明所述的復合改性煤瀝青的制備方法包括以下步驟：將煤瀝青和改性劑加入到反應器中，反應0.1-2小時，溫度控制在90-280℃，使其充分反應，再渣油，混合0.1-2小時，溫度控制在90-280℃，最后加入高分子材料及添加劑繼續混合0.1-3小時。

所述煤瀝青為煤干餾得到的煤焦油再經蒸餾加工制成的煤瀝青，其軟化點為60-120℃，甲苯不溶物含量小于25wt%，包括中溫煤瀝青或低溫煤瀝青。

所述渣油包括常壓渣油、減壓渣油、重油中的一種或兩種以上，所述渣油包含70-80wt%的飽和分、2-10wt%的芳香分、10-20wt%的膠質、0-0.5wt%的瀝青質。

所述高分子材料為廢橡膠粉、再生橡膠粉、丁苯橡膠、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、苯乙烯-丁二烯共聚物（SBS）、聚乙烯(PE)、聚丙烯（PP）、不飽和聚酯、聚氨酯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的一種或兩種以上。

所述改性劑為苯甲醛、多聚甲醛、三聚甲醛、古馬隆茚樹脂、環氧樹脂、聚乙二醇（分子量為400、600、800、2000、4000）中的一種或兩種以上。

所述添加劑為多聚磷酸、單質硫中的一種或兩種以上。

本發明的優點如下：

本發明通過渣油和高分子材料來復合改性煤瀝青，加工簡便，改性效果明顯。同時又大大減少有毒物質的含量，完全適用于道路建設施工的要求。

具體實施方式

本發明提供的復合改性煤瀝青為煤瀝青、渣油及高分子材料等的組合物，且基于該組合物總重量，煤瀝青含量為20-80wt%，渣油含量為10-70wt%，高分子材料含量為0-20wt%，改性劑含量為0-20wt%，添加劑含量為0-5wt%。

所述煤瀝青含量優選30-80wt%，更優選40-75wt%。所述渣油含量優選20-60wt%，更優選30-50wt%。所述高分子材料含量優選2-20wt%，更優選2-15wt%。所述改性劑含量優選2-20wt%，更優選2-15wt%。所述添加劑的含量優選0.5-5wt%，更優選0.5-4wt%。

本發明所述的復合改性煤瀝青的制備方法包括以下步驟：將煤瀝青，渣油，以及選自改性劑、高分子材料和添加劑中的至少一種加入到反應器中，反應時間為0.1-7小時，溫度為90-280℃。