[發(fā)明專利]一種瀝青VOCs抑制劑的制備方法及改性瀝青的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710507875.4
• 申請日: 2017-06-28
• 公開（公告）號: CN107324355B
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳少鵬;龍永雙;肖月;崔培強(qiáng);劉剛;劉全濤;謝君
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號: C01B39/02
• 分類號: C01B39/02;C08L95/00;C08K9/02;C08K7/26
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 鄔麗明

本發(fā)明涉及一種瀝青VOCs抑制劑的制備方法，它包括如下步驟：1)將偏鋁酸鈉、氫氧化鈣、氫氧化鈉及去離子水按照摩爾比1:1～2:5:100～200攪拌混溶；2)按硅鋁摩爾比40:1將堿性硅溶膠逐滴加入步驟1)所得到的溶液中，得到的混合物室溫攪拌；3)將攪拌完成后的溶液放入水熱釜中，160?180℃下保溫20?24h；4)使用離心分離機(jī)或真空抽濾裝置將所得產(chǎn)物水洗至中性；5)將水洗后的產(chǎn)物干燥，即得到所述瀝青VOCs抑制劑。本發(fā)明還提供改性瀝青的制備方法：將基質(zhì)瀝青加熱至135℃～150℃，隨后將抑制劑按加入基質(zhì)瀝青中并攪拌，待攪拌完成后，將瀝青移至高速剪切裝置下，3800r/min?4200r/min下攪拌1h。該方法原料來源廣泛，操作簡單，合成產(chǎn)物抑制效率高達(dá)50％，對于開發(fā)新型綠色環(huán)保瀝青材料及環(huán)境保護(hù)具有重大意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于道路建筑材料領(lǐng)域，具體涉及一種瀝青VOCs抑制劑的制備方法及改性瀝青的制備方法。

背景技術(shù)

據(jù)報道，2016年我國石油瀝青總產(chǎn)量達(dá)3264.9萬噸，瀝青材料在生產(chǎn)、運輸、攤鋪及服役過程中會產(chǎn)生大量揮發(fā)性有機(jī)物(Volatile Organic Compounds,VOCs)。研究表明，瀝青VOCs中含有的多環(huán)芳烴類物質(zhì)，具有強(qiáng)致癌性，容易引起皮膚癌及各類呼吸道疾??；瀝青VOCs釋放到空氣中后，在光照條件下發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，形成霧霾、酸雨等，對人類生產(chǎn)生活造成不利影響且嚴(yán)重污染大氣環(huán)境。

基于此，研究人員對瀝青VOCs抑制開展了大量研究。天然沸石材料大多形成于熱液礦床、噴出巖氣孔等高溫水熱環(huán)境中，其晶體結(jié)構(gòu)是由硅(鋁)氧四面體連成三維的格架，格架中有各種大小不同的空穴和通道，能夠有效吸附瀝青VOCs分子，進(jìn)而減少其釋放。目前沸石主要應(yīng)用于石油凈化、工業(yè)污染處理等方面，針對瀝青VOCs抑制研究較少，因此開發(fā)一種吸附效率較高的新型沸石材料，對綠色環(huán)保瀝青的制備及環(huán)境保護(hù)具有重要意義。

中國專利CN 105199409 A“一種瀝青抑煙劑及基于該抑煙劑的抑煙瀝青及其制備方法”中提出了一種由沸石、硅藻土、浮石等制備的瀝青抑煙劑，該抑煙劑化學(xué)穩(wěn)定性好，且能減少施工過程中VOCs的排放。但該抑煙劑成分復(fù)雜，生產(chǎn)成本較高，不利于實際應(yīng)用。中國專利CN 104194356 A“一種熱拌瀝青路面抑煙劑及抑煙瀝青的制備方法”中通過氫氧化鋁改性乳化型溫拌劑，該抑煙劑能夠有效降低瀝青拌和溫度，減少瀝青煙氣的排放。但該方法需借助乳化溫拌技術(shù)，工藝復(fù)雜，且需對瀝青拌和設(shè)備進(jìn)行改造。中國專利CN 105293520A“特殊形貌ZSM-5分子篩合成方法”中提出一種具有花瓣狀形貌的沸石合成方法，該沸石表面形貌復(fù)雜，具有較強(qiáng)的VOCs吸附潛力。但該專利并未將該沸石用于瀝青VOCs抑制，抑制效果有待進(jìn)一步研究。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題提供了一種瀝青VOCs抑制劑的制備方法及改性瀝青的制備方法。該方法原料來源廣泛，工藝操作簡單，抑制劑的抑制效率高達(dá)50％。

為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種瀝青VOCs抑制劑的制備方法，它包括如下步驟：

1)將偏鋁酸鈉、氫氧化鈣和氫氧化鈉、去離子水按摩爾比1:1～2:5:100～200攪拌混溶；

2)按硅鋁摩爾比40:1將堿性硅溶膠逐滴加入步驟1)所得到的溶液中，得到的混合物室溫攪拌12～24h；

3)將攪拌完成后的溶液放入水熱釜中，160-180℃下保溫20-24h；

4)使用離心分離機(jī)或真空抽濾裝置將所得產(chǎn)物水洗至中性；由于瀝青呈酸性，合成介質(zhì)呈強(qiáng)堿性，此步驟能有效避免合成產(chǎn)物與瀝青發(fā)生不良化學(xué)反應(yīng)；

5)將水洗后的合成產(chǎn)物干燥，即得到所述瀝青VOCs抑制劑。

上述方案中，步驟1)中的攪拌在室溫下進(jìn)行，攪拌時間為2～5h。攪拌2～5h保證原料混合均勻。