[發(fā)明專利]一種改性瀝青及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310613383.5
• 申請(qǐng)日: 2013-11-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103627192A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王雷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津東大道科技有限公司
• 主分類號(hào): C08L95/00
• 分類號(hào): C08L95/00;C08L21/00;C08J3/28;C08J3/02
• 代理公司: 天津市新天方有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12104
• 代理人: 張強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及瀝青的制備領(lǐng)域，尤其是涉及一種改性瀝青及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，交通體系的逐步完善，公路瀝青路面的建設(shè)規(guī)模逐漸擴(kuò)大，特別是高等級(jí)公路建設(shè)里程的不斷增加，對(duì)高質(zhì)量的公路瀝青的需求量呈上升趨勢(shì)。由于普通瀝青存在粘結(jié)力差、延伸度低、含蠟量高、溫度敏感性大等性能缺點(diǎn)，難以在高等級(jí)公路上使用；同時(shí)由于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來(lái)交通量迅速增加，車輛載重量大幅度增加以及我國(guó)南北、冬夏溫差大等因素，對(duì)瀝青路面的質(zhì)量提出了更高的要求。另一方面，隨著汽車工業(yè)的發(fā)展和汽車家庭化的增加，隨之產(chǎn)生的廢舊輪胎也相應(yīng)增加。據(jù)統(tǒng)計(jì)在我國(guó)，橡膠的消耗近60%用于生產(chǎn)輪胎。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，中國(guó)2006年產(chǎn)生廢舊輪胎1×10條，每年以15％的速度增長(zhǎng)，到2011年達(dá)到2×108條。廢舊輪胎屬于固體有害物質(zhì)，這些橡膠在自然條件下難以分解，并且極大的污染了環(huán)境。因此，如何處理這些廢舊輪胎已經(jīng)成為當(dāng)今的重要問(wèn)題。如何把這些廢舊橡膠加工成橡膠粉用于改性瀝青修筑道路已成為當(dāng)今的熱點(diǎn)研究問(wèn)題之一。

干法（Piusride法）和濕法（Mcdonald法）是制備橡膠瀝青的常規(guī)方法。干法是在熱的瀝青容器中邊攪拌邊加入廢舊橡膠粉制成的改性瀝青混合材料，但是由干法制成的改性瀝青僅能夠滿足鋪設(shè)一般公路的下層和底層，這是因?yàn)樵跒r青混合過(guò)程中反應(yīng)時(shí)間較短所導(dǎo)致的，進(jìn)而膠粉中的改性成分不能充分融入到瀝青中發(fā)揮作用，以致不適于制作路面的表層；濕法是將脫硫膠粉和活化膠粉等緩慢加入到熱的瀝青中，邊加邊攪拌一定的時(shí)間使之成為懸浮液，再利用高速剪切機(jī)加工使橡膠改性瀝青進(jìn)一步溶脹然后加入到混合料中。在這兩種方法中，橡膠粉在瀝青中的溶脹反應(yīng)都是改進(jìn)瀝青性能的關(guān)鍵步驟。但是，未處理的廢舊膠粉其表面平整，這些尺寸不同的孔比較淺并且不向里延伸，孔周圍大量細(xì)小物質(zhì)附著在孔壁及孔內(nèi)，使孔壁變得光滑呈比較平的板狀。這種結(jié)構(gòu)對(duì)瀝青的改性作用是大大不利的，其不能使膠粉顆粒更好地分散在瀝青中，達(dá)到理想的效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的問(wèn)題是提供一種如何有效的利用廢舊橡膠制備改性瀝青的方法，包括改性瀝青的配方及其制備方法。

本發(fā)明的改性瀝青包括以下組份：基礎(chǔ)瀝青、廢橡膠粉和復(fù)合乳化劑，它們的質(zhì)量配比為：基礎(chǔ)瀝青100份，廢橡膠粉10～30份，復(fù)合乳化劑1～8份；

其中基礎(chǔ)瀝青優(yōu)選遼河一帶瀝青，更優(yōu)選遼河油田90#瀝青或70#瀝青；

其中廢橡膠粉來(lái)自廢舊輪胎或其他廢舊塑料制品，目數(shù)優(yōu)選40～100目，更優(yōu)選80～100目；

其中復(fù)合乳化劑包括煤焦油、苯乙烯焦油、>450℃催化裂化油漿及聚合物改性劑，它們的質(zhì)量配比為：

煤焦油：10～80份

苯乙烯焦油：3～10份

>450℃催化裂化油漿：30～50份

聚合物改性劑：1～10份；

上述煤焦油優(yōu)選遼寧朝陽(yáng)煤焦油或遼寧沈陽(yáng)煤焦油；

上述苯乙烯焦油優(yōu)選遼寧撫順石化公司化工廠苯乙烯焦油，

上述>450℃催化裂化油漿中含有催化劑細(xì)粉，其主要組成為分子篩催化劑，粒徑﹤40μm。這部分催化劑在催化裂化分餾塔中沉降在油漿中，對(duì)油漿在煉油裝置中的進(jìn)一步應(yīng)用帶來(lái)很多影響。

該>450℃催化劑油漿的制備方法為：催化裂化油漿經(jīng)過(guò)真空蒸餾、分餾后，靜置沉降，得到>450℃催化裂化油漿（含催化裂化催化劑細(xì)粉）。本制備方法中催化劑細(xì)粉基本沉降在>450℃油漿中，﹤450℃仍可在煉油裝置中應(yīng)用。

上述聚合物改性劑可選擇SBS和SBR，它們的配比為：1:1。

上述復(fù)合乳化劑的制備方法如下：

按配方量將煤焦油、苯乙烯焦油（加熱到200～300℃，脫除解聚劑后聚合）、>450℃催化裂化油漿（含催化裂化催化劑細(xì)粉）、聚合物改性劑，常溫混合攪拌1～4小時(shí)。

該復(fù)合乳化劑能使橡膠粉在瀝青中很好的溶脹，吸收瀝青里的油份，使膠粉顆粒更好地分散在瀝青中，達(dá)到更好的乳化狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)理想的瀝青的改性作用。

本發(fā)明的改性瀝青的制備方法如下：

在容器中加入配比量的復(fù)合乳化劑及橡膠粉，加熱后放入超聲波輻射儀，頻率為14～100kHz，聲強(qiáng)為0.1～1.2W/cm²，輻射一定時(shí)間后，加入配比量的基礎(chǔ)瀝青后在溫度為120～280℃下高速剪切20～200min即可。

其中，高速剪切速度為6000～8000r/min；