[發(fā)明專利]溫拌改性瀝青、含有其的混合料及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610433024.5
• 申請日: 2016-06-17
• 公開（公告）號: CN107513278A
• 公開（公告）日: 2017-12-26
• 發(fā)明（設計）人: 陳保蓮;孫劍鋒;范思遠;張志銀;張靜;宋樂春;姚春雷;寧愛民;李志軍;程國香
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院
• 主分類號: C08L95/00
• 分類號: C08L95/00;C08L53/02;C08L9/06;C08L23/06;C08L91/06;C10G73/36;C10G73/42;C07C5/03;C07C9/00;C04B26/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及一種溫拌瀝青，具體地是一種溫拌改性瀝青及其制備方法，屬于石油工業(yè)及基礎材料化學領域。

背景技術

道路工程中使用的瀝青混合料根據拌合施工溫度一般分為三種類型：熱拌瀝青混合料HMA(Hot Mix Asphalt) 、冷拌瀝青混合料CMA(Cold Mix Asphalt)和溫拌瀝青混合料WMA(Warm Mix Asphalt)。

熱拌瀝青混合料是應用廣泛、路用性能良好的混合料，但熱拌瀝青混合料生產過程中，瀝青與石料需要在150℃～180℃高溫條件下拌合，這樣不僅消耗大量的能源，而且在熱拌瀝青混合料生產過程中會產生大量的煙塵及CO₂、CO、SO₂、NO_x等有害氣體，不僅污染環(huán)境，而且也影響工作人員的身體健康，同時，高溫條件下的拌合也容易引起瀝青發(fā)生熱老化，降低瀝青在路面上的服役時間，縮短瀝青路面的使用壽命。

冷拌瀝青混合料一般采用乳化瀝青或者液體瀝青與集料在常溫狀態(tài)下拌合、鋪筑，無需對集料和結合料進行加熱，這樣可節(jié)約大量能源。但是冷拌瀝青混合料初期強度較低，難以滿足高速公路、重載交通道路等重要工程的要求。

溫拌瀝青混合料是二十世紀九十年代后期歐美等發(fā)達國家為保護環(huán)境、節(jié)約能源并延長瀝青路面壽命而開始研究的，主要是通過降低瀝青混合料的拌合溫度，達到降低瀝青混合料生產過程中的能耗，減少粉塵及有害氣體排放量，同時保證溫拌瀝青混合料具有與熱拌瀝青混合料基本相同的路用性能及施工的和易性。

溫拌瀝青混合料技術主要有三種方式：一是采用蒸發(fā)殘留物含量較高的乳化瀝青，在80℃～120℃溫度下與石料拌合，該方式較熱拌瀝青的溫度低約30℃～50℃；二是在拌制混合料時把水（或表面活性劑的水溶液）與瀝青同時加入拌合罐中，由于水的存在，使瀝青發(fā)泡，達到降粘效果。但上述兩種方法會產生大量的水蒸氣，容易引起設備腐蝕，還經常會發(fā)生石粉結團甚至造成拌合設備堵塞問題，給生產帶來不便。此外，由于剩余未揮發(fā)的水分保留在混合料中，會影響混合料初期性能。第三種方法是預先將溫拌劑添加到瀝青中，然后采取與通常的熱拌瀝青混合料同樣的生產方式，便于操作，容易被生產單位所接受。該種方法通過預先在瀝青中添加溫拌劑，降低了瀝青的高溫粘度，改變了瀝青的粘溫曲線，從而降低了瀝青與石料的拌合溫度，達到溫拌效果。但目前所用的溫拌劑在降低瀝青高溫粘度的同時，通常也會引起瀝青60℃粘度的減小，使瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性受到損失。

費-托（F-T）合成技術是1923年發(fā)明的，主要包括高溫合成技術和低溫合成技術，二十世紀九十年代以來F-T合成工藝及催化劑都取得了突破性的進展，F-T合成產品日益豐富。F-T合成產物化學組成中以正構烷烴為主，有少量異構烷烴，其熔融粘度低、固態(tài)下結晶度高，可以制備高熔點、高硬度的蠟產品，但F-T合成產物中含有較多的烯烴和含氧化合物，并且碳數分布很寬。目前通常以F-T合成的蠟油組分直接用作F-T蠟使用。

CN200880116167.7（包括增粘劑的用于“溫拌”的瀝青改性劑）利用表面活性劑組分、蠟組分、樹脂組分制備了瀝青溫拌劑。其利用表面活性劑組分的潤滑作用起到溫拌效果；蠟組分（植物蠟、動物蠟、礦物蠟、酰胺蠟、氧化蠟等）和樹脂組分起到增粘效果，以彌補由于上述表面活性劑組分引起的瀝青粘度的損失。該專利所用的組分過多，而且很容易降低瀝青的60℃粘度，影響瀝青的高溫穩(wěn)定性，還會降低瀝青與石料的粘附性。雖然添加的樹脂組分如松香、酚醛樹脂等可彌補由于上述表面活性劑組分引起的瀝青粘度的損失，但樹脂組分與瀝青的相容性不好，長時間儲存時容易引起瀝青分層。

CN201010558295.6（一種瀝青混合料溫拌改性劑及其制備方法）利用F-T蠟、增塑劑、多元酸、合成樹脂、聚酯化合物制備溫拌改性劑，其中F-T蠟用于降低瀝青粘度，其碳原子數在40～80之間（優(yōu)選45～70之間）、正構烷烴比例大于80%（優(yōu)選85%～95%之間）、酸值0～1（優(yōu)選0～0.5之間）、熔點在55℃～120℃之間（優(yōu)選70～110℃之間）。該專利未介紹F-T蠟原料的來源，且從實施例中F-T蠟原料針入度（25℃）只有53.2 dmm看，該F-T蠟原料中含有較多的低分子量組分，這種F-T蠟原料會降低瀝青產品60℃粘度。