CN101633743A - 道路废旧沥青再生剂及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种道路废旧沥青再生剂及制备方法，其再生剂包括基础油分、增塑剂、加强剂，各个组成成分之间的比例为1∶1∶1。基础油分为废机油，增塑剂为6101环氧树脂，加强剂为聚丙烯酸酯。聚丙烯酸酯为聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、聚丙烯酸丁酯按比例为1∶1∶1。取一定量的道路老化沥青与本发明所述的道路废旧沥青再生剂混合，再生剂百分比为10％－25％，在140℃－160℃条件下搅拌混合均匀，即得到了道路再生沥青。再生剂的利用，直接节省大量的砂石料和沥青资源，同时有效节约开采砂石料和废弃旧料占用的大量土地资源；本发明选用的主要原料废机油的价格低廉，因此本发明所说的道路废旧沥青再生剂具有一定的商业价值。

Description

道路废旧沥青再生剂及制备方法
技术领域
本发明属于环保领域中废弃物的再利用领域，具体涉及能使道路废旧沥青性能恢复的废旧沥青再生剂。
背景技术
近年来，随着人们对环保、社会效益的关注沥青路面废料再生利用技术越来越受到人们的重视，已成为公路工程建设中有待进一步发展的重要实用技术，对保护环境、重复利用资源以及对我国的公路建设有极大的意义。废旧沥青混合料不可用于其他工程，进而造成三大问题，一是堆放场地，二是污染环境，三是浪费了大量的不可再生资源。如能对其回收再生利用，既可以保护环境又可以节约自然资源。废旧沥青混合料只是在功能上有所降低，除其中的沥青材料发生部分老化外，沙、石等粗细集料从性能上讲并未失效。因此，对废旧沥青混合料进行回收，重新加热，通过试验分析并按需要加入适量沥青、再生剂和集料进行拌合，就可以再次作为新拌沥青混合料用于路面结构。这样，既可节省大量的原材料，又能满足路面的使用要求。国外对沥青混合料再生技术的研究一直颇为重视，而且技术成熟。我国作为高速公路世界第二大国，尽快地发展此项技术有着深远的意义，是积极响应国家当前“节能减排、建设节能型社会”等政策的一项具体措施。
沥青在使用中由于空气、温度和阳光的作用会老化变质，究其原因是由于其内部结构发生变化，发生一系列的挥发、氧化、聚合等，使沥青性质也发生变化，导致沥青路用性能劣化。沥青老化的具体表现为：芳香分减少、胶质和沥青质增加。芳香分减少，沥青软化点上升、针入度变小、密度增大；胶质和沥青质增加，沥青粘度变大、延性降低。
废旧沥青的再生就是把富含芳香分软组分按一定比例调和到旧沥青中，使之建立新的沥青组分，并使其匹配得更合理，即将沥青质借助于胶质更好地分散在芳香分、饱和分中，形成稳定的胶体结构，从而改变沥青的流变性能，使沥青性能达到三大质量指标(延度，针入度，软化)的要求。从前面沥青的老化机理分析我们可以看出：要使老化沥青恢复原有性能，即将老化沥青和原沥青的组分进行比较后，向老化沥青中加入所缺少的组分，使组分重新协调，进而使废旧沥青的性能恢复。
发明内容
本发明的目的在于提供一种价格低廉、性能优良的废旧沥青再生剂，使调配后的沥青的三大质量指标恢复到标准范围内。
本发明所说的道路废旧沥青再生剂包括基础油分，增塑剂，加强剂。基础油分选用废旧机油，增塑剂选用环氧树脂，加强剂选用聚丙烯酸酯。再生剂三个组成成分的比例为1∶1∶1。
机油中富含芳香分，可以作为界面剂增加沥青中饱和烃与沥青质的相容性，形成稳定的溶液，达到再生的目的。机油中的芳香分还可使再生沥青具有更强的粘附性。因此，在沥青质上加机油聚合后，可以克服其刚性强、互溶性差的缺点。此外，废旧机油的闪点大于215℃，而且经济实惠，是再生剂的最优选择。
从使用性能上讲，品质良好的再生剂既含有调节粘性的组分，同时又含有改善柔韧性的组分。它在有效降低旧沥青粘度的同时，还能提高沥青结合料的延伸能力。环氧树脂经常使用的增塑剂，具有优良的综合性能，增塑效率高，挥发性小，耐紫外光，耐水抽出，逸移性小，而且耐寒性、柔软性和电气性能等都很好，是比较理想的增塑剂。
环氧树脂提高老化沥青延展性的机理是：增塑剂环氧树脂加入以后，环氧树脂上的极性基团(酯基)与极性比较强的沥青质基团有相互吸引的作用，减少了沥青质网状结构内大分子之间的相互作用。
再生剂在适当调节粘度和延度的基础上，还应具有一定调节强度的作用。聚丙烯酸甲酯在室温下无粘性、强韧、略有弹性、硬度中等。聚丙烯酸乙酯耐伸长率较大。因而加强剂的加入，相当于将网状结构上的大分子极性基团遮盖起来，增大了高分子链间的距离，削弱了它们之间的范德华力，从而达到恢复老化沥青延展性能的目的。
本发明所述沥青的制备方法是：首先，常温下取一定量的废机油，按比例加入环氧树脂后搅拌，加温至140℃-160℃，继续搅拌，然后按比例加入聚丙烯酸酯，加温至140℃-160℃，充分搅拌均匀，即得到了本发明所说的再生剂。
本发明所述的再生剂的的使用方法是：取一定量的道路老化沥青与本发明所述的道路废旧沥青再生剂混合，再生剂百分比为10％-25％，在140℃-160℃条件下搅拌混合均匀，即得到了道路再生沥青。
本发明与现有技术相比，具有以下明显的优势和有益效果：
本发明的再生剂添加了损失的芳香分，调节了沥青粘度，改善了沥青的流变性能，增加了沥青的延度，解决了老化沥青道路的路用性能下降的问题。再生剂的利用，直接节省大量的砂石料和沥青资源，同时有效节约开采砂石料和废弃旧料占用的大量土地资源。其次，本发明选用的主要原料废机油的价格低廉，因此本发明所说的道路废旧沥青再生剂具有一定的商业价值。
具体实施方式
实例1：
按废机油∶环氧树脂∶聚丙烯酸酯＝1∶1∶1的百分比例来称取上述各组分配料。
首先，常温下取一定量的废机油，按比例加入环氧树脂后搅拌，加温至140℃-160℃，继续搅拌，然后按比例加入聚丙烯酸酯，加温至140℃-160℃，充分搅拌均匀，即得到了再生剂。
然后，取一定量的道路老化沥青与本发明所述的道路废旧沥青再生剂混合，再生剂百分比为10％-25％，在140℃-160℃条件下搅拌混合均匀，将所得的再生沥青浇注到延度模具中，室温冷却半小时，15℃水浴半小时，然后，将模具表面刮平，15℃水浴一小时后即可以测试再生沥青的延度。其再生剂的再生效果测试指标如表一所示。
表一再生剂的再生效果测试
  废机油添加量百分比(％)   环氧树脂添加量百分比(％)   聚丙烯酸酯添加量百分比(％)   延度(15℃/cm)
  0   0   0   51.5
  10   10   10   101.1
  15   15   15   126.0
  20   20   20   150.0
  25   25   25   150.0
实例2：
按废机油∶环氧树脂∶聚丙烯酸酯＝1∶1∶1的百分比例来称取上述各组分配料。
首先，常温下取一定量的废机油，按比例加入环氧树脂后搅拌，加温至140℃-160℃，继续搅拌，然后按比例加入聚丙烯酸酯，加温至140℃-160℃，充分搅拌均匀，即得到了再生剂。
然后，取一定量的道路老化沥青与本发明所述的道路废旧沥青再生剂混合，再生剂百分比为10％-25％，在140℃-160℃条件下搅拌混合均匀，将所得的再生沥青浇注到三大指标(延度、针入度、软化点)模具中，将延度模具室温冷却半小时，10℃水浴半小时，然后，将模具表面刮平，15℃水浴一小时后即可以测试再生沥青的延度。；将针入度模具室温放置一小时，25℃水浴一小时，即可以测试再生沥青的针入度；将软化点磨具室温放置半小时，然后将其刮平，5℃水浴15分钟，即可以测试再生沥青的软化点。其再生沥青三大指标测试如下表2所示。
表二再生沥青三大指标测试
  再生剂添加量百分比(％)   延度(10℃/cm)   针入度(25℃)   软化点(℃)
  0   8.56   50.6/46.8/48.1   53.7/53.7
  15   10   128/129/129   45.9/45.1

Claims (5)

1、一种道路废旧沥青再生剂，包括基础油分、增塑剂、加强剂，其特征在于：各个组成成分之间的比例为1∶1∶1。
2、根据权利要求1所述的道路废旧沥青再生剂，其特征在于：所述的基础油分为废机油，所述的增塑剂为6101环氧树脂，所述的加强剂为聚丙烯酸酯。
3、根据权利要求2所述的道路废旧沥青再生剂，其特征在于：所述的聚丙烯酸酯为聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、聚丙烯酸丁酯按比例为1∶1∶1。
4、一种道路废旧沥青再生剂的制备方法，其特征在于：按1∶1∶1加入聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、聚丙烯酸丁酯，以过氧化酰为催化剂，逐渐升温到70℃，加热5小时制得。
5、根据权利要求3所述的道路废旧沥青再生剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
按上述比例在常温下取一定量的废机油，搅拌均匀；
按上述比例加入一定量的6101环氧树脂后搅拌，放入烘箱中加温至140℃-160℃，继续搅拌；
按上述比例加入聚丙烯酸酯，加温至140℃-160℃，充分搅拌均匀，即得到再生剂。
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