[發明專利]一種利用煤焦油制備的瀝青混合料改性劑及其制備方法

在審

• 申請號: 202011024690.6
• 申請日: 2020-09-25
• 公開（公告）號: CN112126238A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 于小橋;胡曉亮;張臣;汪海;孫學風
• 申請（專利權）人: 北京紫瑞天成科技有限公司
• 主分類號: C08L95/00
• 分類號: C08L95/00;C08L53/02;C08L23/12;C08L21/00;C08L91/00;C08L45/02;C08L29/14;C08L45/00;C08L57/02;C08K5/14;C08K3/06
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 王巍巍

本發明提供一種利用煤焦油制備的瀝青混合料改性劑及其制備方法，涉及高分子材料及道路工程技術領域，所述瀝青混合料改性劑的組分包括煤焦油、高質瀝青、苯乙烯系熱塑性彈性體、全同立構聚丙烯、橡膠粉、填充油、膠黏劑以及穩定劑。本發明提供的利用煤焦油制備的瀝青混合料改性劑，以煤焦油作為原料來制備瀝青混合料改性劑，通過煤焦油制備成高附加值的瀝青混合料改性劑，解決了煤焦油的存放問題，避免煤焦油的丟棄、存放對環境造成污染，實現了對煤焦油的綜合利用，創造了循環經濟價值。

技術領域

本發明涉及高分子材料及道路工程技術領域，具體而言，涉及一種利用煤焦油制備的瀝青混合料改性劑及其制備方法。

背景技術

煤焦油是煤干餾過程中得到的一種黑色或黑褐色粘稠狀液體，具有特殊的臭味，可燃，具有腐蝕性；煤焦油是一種高芳香度的碳氫化合物的復雜混合物。

由于目前煤焦油的產量較大，且煤焦油的丟棄、存放均會對環境造成污染；因此，為減少環境污染，同時避免資源浪費，如何對煤焦油進行綜合利用是目前亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明解決的技術問題是如何對煤焦油進行綜合利用。

為解決上述問題，本發明提供一種利用煤焦油制備的瀝青混合料改性劑，所述瀝青混合料改性劑的組分包括煤焦油、高質瀝青、苯乙烯系熱塑性彈性體、全同立構聚丙烯、橡膠粉、填充油、膠黏劑以及穩定劑。

煤焦油分為低溫煤焦油(450℃～650℃餾分)、低溫和中溫煤焦油(600℃～800℃餾分)、中溫煤焦油(900℃～1000℃餾分)、高溫煤焦油(1000℃以上餾分)；其中中溫煤焦油重組分(也稱中溫煤焦油瀝青)，是中溫煤焦油經管式爐加熱蒸餾后得到的塔底油副產物，中溫煤焦油重組分可以用于生產改質瀝青，因其具有一定的致癌性，目前在改質瀝青方面的應用很少，只是做堆放處理。

本申請以煤焦油作為原料之一，為使得瀝青混合料改性劑的性能滿足使用需求，同時，避免煤焦油的使用造成環境污染，在制備過程中，首先對煤焦油進行加工處理，得到中溫煤焦油重組分，再將中溫煤焦油重組分與其他組分復配來制備瀝青混合料；因此，本申請提供的瀝青混合料改性劑是通過中溫煤焦油重組分與高質瀝青、苯乙烯系熱塑性彈性體、全同立構聚丙烯、橡膠粉、填充油、膠黏劑以及穩定劑復配得到。

由于中溫煤焦油重組分的軟化點范圍為95℃～105℃，軟化點溫度較低，在后期造粒過程中，制備的小顆粒瀝青混合料改性劑難以固化；本申請通過加入高質瀝青來提高軟化溫度，從而使得制備的顆粒狀瀝青混合料改性劑易于固化，降低造粒難度，提高生產效率。

苯乙烯系熱塑性彈性體(SBS)能夠在中溫煤焦油重組分以及高質瀝青中形成空間網狀結構，使得高質瀝青以及中溫煤焦油重組分具有耐高溫、耐低溫以及耐老化等的類似于橡膠的特殊性能，進而使得制備的瀝青混合料改性劑具有耐高溫、耐低溫以及耐老化性能。

本申請中加入的全同立構聚丙烯(IPP)的作用是進行協同改性，全同立構聚丙烯附生在苯乙烯系熱塑性彈性體結構中，與苯乙烯系熱塑性彈性體在瀝青混合料中形成致密的空間網狀結構，從而提高瀝青混合料的耐高低溫性能、機械強度以及延伸度；因本申請原料中瀝青相混合組分高質瀝青和與中溫煤焦油重組分這兩種混合物質，在低溫環境下存在易脆、易開裂的缺點，本申請通過加入的苯乙烯系熱塑性彈性體與全同立構聚丙烯協同改性此瀝青相混合組分，使制備的瀝青混合料改性劑后續應用于改性瀝青混合料生產時，制備的瀝青混合料具有優異的韌性，不易開裂，無論是高寒地帶還是高溫地帶，都可以應用，具有廣泛的應用性。

通過加入橡膠粉，減少了苯乙烯系熱塑性彈性體(SBS)的使用量，由于苯乙烯系熱塑性彈性體的噸價格較為昂貴，使用少量的橡膠粉作為苯乙烯系熱塑性彈性體的替代品，可以降低瀝青混合料改性劑的生產成本。