[發(fā)明專利]一種道路用生物瀝青的化學合成方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202010464071.2
• 申請日: 2020-05-27
• 公開（公告）號: CN111635637A
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 易軍艷;孫朝杰;裴忠實;黃玉東;馮德成
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學
• 主分類號: C08L91/00
• 分類號: C08L91/00;C08K5/14;C08K5/098;C08L95/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務(wù)所 23109
• 代理人: 岳泉清

一種道路用生物瀝青的化學合成方法，本發(fā)明涉及道路用生物瀝青的制備方法，它要解決現(xiàn)有生物瀝青使用性能較差的問題。化學合成方法：一、將生物油和有機溶劑按質(zhì)量比為1:1～3混合，攪拌均勻使生物油完全溶解于有機溶劑中，得到生物油溶液；二、生物油溶液中加入引發(fā)劑，得到混合溶液；三、將促進劑溶液加入到混合溶液中，攪拌均勻得到反應(yīng)溶液；四、在85～130℃的溫度下反應(yīng)2～8h，得到道路用生物瀝青。本發(fā)明添加引發(fā)劑和促進劑，對小分子量的生物油實現(xiàn)自由基聚合為長鏈分子，以此增加生物油的黏度和與礦料間的黏附性，合成工藝簡單，制備的生物瀝青滿足道路用瀝青的使用性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于道路工程領(lǐng)域，具體涉及道路用生物瀝青的制備方法。

背景技術(shù)

隨著日益嚴重的全球能源危機與環(huán)境惡化，尋找可再生資源和保護自然環(huán)境成為人類亟待解決的主要問題。在道路工程領(lǐng)域，石油瀝青是主要的筑路材料，據(jù)統(tǒng)計我國每年瀝青消耗量約2000萬噸。由于石油資源的不可再生性，瀝青材料價格近年來開始飛漲。同時，瀝青的制備及使用過程中還伴隨著大量的碳排放。

我國為農(nóng)業(yè)與人口大國，日常生活中殘留的植物秸稈與廢油脂數(shù)量巨大，對生態(tài)系統(tǒng)有著嚴重的影響。如果能對其進行合理的處理，對緩解我國常規(guī)能源緊張狀況，促進社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的改善都具有重要意義。現(xiàn)有國內(nèi)外對廢棄植物秸稈與廢舊油脂的處理工藝主要集中在制備生物柴油及汽油方面，由于汽車發(fā)動機對于生物柴油及汽油的質(zhì)量要求較高，其制備技術(shù)與生產(chǎn)效率還需要進一步完善。在其制備過程中，主要依靠蒸餾或裂解廢棄油脂得到輕組分汽油及汽油，而殘留剩下的重質(zhì)成分即為生物油。由于未經(jīng)過處理，該部分生物油常溫下為黑色且具有一定粘稠性的液體，不具備良好的使用性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是要解決現(xiàn)有生物瀝青使用性能較差的問題，而提供一種道路用生物瀝青的制備方法。

本發(fā)明道路用生物瀝青的化學合成方法按以下步驟實現(xiàn)：

一、將生物油和有機溶劑按質(zhì)量比為1:1～3混合，攪拌均勻使生物油完全溶解于有機溶劑中，得到生物油溶液；

二、向步驟一得到的生物油溶液中加入引發(fā)劑過氧化苯甲酸叔丁酯，得到混合溶液；

三、將促進劑環(huán)烷酸鈷和有機溶劑混合，攪拌均勻使促進劑完全溶解于有機溶劑中，制得促進劑溶液，然后將促進劑溶液加入到步驟二得到的混合溶液中，攪拌均勻得到反應(yīng)溶液；

四、將步驟三得到的反應(yīng)溶液加入反應(yīng)器中，在85～130℃的溫度下反應(yīng)2～8h，得到道路用生物瀝青。

對于初始的生物油，其雖然具有一定粘稠性，但其分子量小，黏度較小，同時其與集料的黏附性都較差。本發(fā)明采用添加引發(fā)劑過氧化苯甲酸叔丁酯和促進劑環(huán)烷酸鈷，對小分子量的生物油實現(xiàn)自由基聚合為長鏈分子，以此增加生物油的黏度和與礦料間的黏附性。引發(fā)劑和促進劑的作用是為了將小分子量生物油內(nèi)的自由基進行聚合反應(yīng)。

本發(fā)明所使用的原料為廢棄植物秸稈與廢棄油脂制備生物柴油及汽油過程中產(chǎn)生的重質(zhì)成分—生物油，本發(fā)明不但降低生產(chǎn)成本，而且更好的利用能源，提高生物油的使用性能，緩解傳統(tǒng)道路用瀝青產(chǎn)量不足、價格飛漲的局面；本發(fā)明生物瀝青的合成工藝簡單，制備的生物瀝青滿足道路用瀝青的使用性能，可以部分或完全替代現(xiàn)有瀝青產(chǎn)品。

具體實施方式

具體實施方式一：本實施方式道路用生物瀝青的化學合成方法按以下步驟實施：

一、將生物油和有機溶劑按質(zhì)量比為1:1～3混合，攪拌均勻使生物油完全溶解于有機溶劑中，得到生物油溶液；

二、向步驟一得到的生物油溶液中加入引發(fā)劑過氧化苯甲酸叔丁酯，得到混合溶液；