[發明專利]脂肪酸蒸餾廢油再生瀝青及其制備方法

在審

• 申請號: 201810596968.3
• 申請日: 2018-06-11
• 公開（公告）號: CN108676373A
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: 曹雪娟;唐伯明;曹芯芯;郭鵬;何麗紅;丁勇杰
• 申請（專利權）人: 重慶交通大學
• 主分類號: C08L95/00
• 分類號: C08L95/00;C08L91/00
• 代理公司: 重慶市前沿專利事務所(普通合伙) 50211
• 代理人: 鄒曉艷

本發明公開了一種脂肪酸蒸餾廢油再生瀝青，其特征在于，包括如下重量百分比的組分：10～15％的脂肪酸蒸餾廢油、85～90％的老化瀝青，所述脂肪酸蒸餾廢油是指油料作物的毛油精煉過程中得到的油腳經高溫蒸餾得到的精煉廢油，是脂肪酸甲酯及其高溫聚合物的混合物。還公開了其制備方法，包括如下步驟：將老化瀝青及脂肪酸蒸餾廢油混合，通過剪切機在100～180℃下以1000～5000轉/分鐘的速率剪切10～50min，即得。本發明利用W?oil顯著改善了老化瀝青施工和易性、疲勞性能和低溫性能。

技術領域

本發明涉及道路工程技術領域，具體涉及一種脂肪酸蒸餾廢油再生瀝青及其制備方法。

背景技術

回收瀝青混合料(RAP)在新建路面中的應用具有較好的經濟和環境效益。當RAP摻量在20％-50％之間時能夠節約建設成本14％-34％，還可以減少不可再生資源石料和瀝青的開采，同時降低開采和運輸中的能量消耗和污染排放。在RAP摻量超過20％后路面的疲勞開裂和低溫開裂等早期破壞逐步增加，RAP中高粘度的老化瀝青也會損害施工中的壓實。高摻量的再生混合料通常要使用再生劑，再生劑可以改善老化瀝青性能以減少路面早期破壞。再生劑種類主要有植物油和石油基提取油，其中植物油以其可再生的優勢近幾年受到關注。

2012年HallizzaAsli通過單因素方差分析針入度、軟化點、粘度與煎炸植物油摻量的關系，發現4％摻量的煎炸廢油再生瀝青與基質瀝青性能沒有明顯差異。2014年ChenMeizhu采用煎炸廢油再生老化瀝青，研究表明煎炸大豆油顯著改善了老化瀝青疲勞性能和低溫抗裂性能，但低溫延度并未得到有效改善，高溫性能也隨著煎炸大豆油的增加而降低。2016年Wan在煎炸廢油中加入甲醇并在堿金屬催化作用下進行化學改性，對比未改性和改性后再生瀝青的流變性能，發現改性后煎炸廢油再生瀝青具有更好的抗車轍性能。2017年張東評價了不同老化程度的大豆油對老化瀝青流變性能的影響，研究表明老化程度越高的植物油具有更高的抗車轍性能。綜上所述，植物油可以恢復老化瀝青的針入度，改善老化瀝青疲勞性能和低溫抗裂性能，但高溫抗車轍性能會降低，植物油在改性或進一步老化后可以改善其抗車轍性能。植物油提取脂肪酸后會產生約15％的副產物，命名該副產物為W-oil。W-oil是植物油酸化后高溫蒸餾產生的副產物，其老化程度遠大于植物油的煎炸過程，W-oil不同于煎炸廢油，其和煎炸廢油的來源差別如圖1所示。W-oil再生瀝青抗車轍性能應好于煎炸廢油。植物廢油應用在再生瀝青中通常指的是煎炸廢油，而非W-oil。W-oil在我國產量大，目前主要的處理措施是燃燒，在燃燒過程中會產生刺鼻氣味和溫室氣體污染環境，缺少一種環保的處理方式。

發明內容

本發明的目的是針對上述問題提供一種改善了老化瀝青施工和易性、疲勞性能和低溫性能的脂肪酸蒸餾廢油再生瀝青及其制備方法。

實現該目的的技術方案是：

一種脂肪酸蒸餾廢油再生瀝青，包括如下重量百分比的組分：10～15％的脂肪酸蒸餾廢油、85～90％的老化瀝青，所述脂肪酸蒸餾廢油是指油料作物的毛油精煉過程中得到的油腳經高溫蒸餾得到的精煉廢油，是脂肪酸甲酯及其高溫聚合物的混合物。

在上述技術方案中，所述脂肪酸蒸餾廢油的重量百分比為13.4％。

上述脂肪酸蒸餾廢油再生瀝青的制備方法，包括如下步驟：將老化瀝青及脂肪酸蒸餾廢油混合，通過剪切機在100～180℃下以1000～5000轉/分鐘的速率剪切10～50min，即得。

作為優選地，在135℃下以2000轉/分鐘的速率剪切15min。

本發明的有益效果是：

(1)W-oil可降低老化瀝青粘度，改善老化瀝青施工和易性。

(2)再生瀝青隨著荷載作用次數的增加復數模量不斷降低，隨著W-oil在再生瀝青中摻量的增加，復數模量減小變緩從而提高疲勞壽命。