CN102660124A

CN102660124A - 一种道路用生物沥青材料及其制备方法

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Publication number: CN102660124A
Application number: CN2012101497775A
Authority: CN
Inventors: 冯德成; 易军艳; 巩春伟; 詹苏涛; 于飞
Original assignee: Harbin Institute of Technology
Current assignee: Harbin Institute of Technology
Priority date: 2012-05-07
Filing date: 2012-05-07
Publication date: 2012-09-12

Abstract

一种道路用生物沥青材料及其制备方法，它涉及道路用沥青及其制备方法。本发明要解决现有生物沥青使用性能较差以及传统道路用沥青产量不足、价格较高的问题。道路用生物沥青材料由生物沥青、基质沥青和氧化锌组成，其制备方法是：一、称取生物沥青、基质沥青和氧化锌；二、将步骤一称取的基质沥青加热到100～200℃，向其中加入生物沥青，在温度为140～180℃的条件下搅拌0.5～2h，然后加入氧化锌，在140～180℃的条件下搅拌1～4h，得到道路用生物沥青材料。本发明原料价廉，工艺简单，不但降低生产成本，而且更好的利用能源，制备的道路用生物沥青材料满足道路用沥青的使用性能。本发明用于制备道路工程用的生物沥青。

Description

一种道路用生物沥青材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及道路用沥青及其制备方法。

背景技术

随着日益严重的全球能源危机与环境恶化，寻找可再生资源和保护自然环境成为人类亟待解决的主要问题。在道路工程领域，石油沥青是主要的筑路材料，据统计我国每年沥青消耗量约2000万吨。由于石油资源的不可再生性，沥青材料价格近年来开始飞涨。同时，沥青的制备及使用过程中还伴随着大量的碳排放。我国为农业与人口大国，日常生活中残留的植物秸秆与废油脂数量巨大，对生态系统有着严重的影响。如果能对其进行合理的处理，对缓解我国常规能源紧张状况，促进社会经济的可持续发展和生态环境的改善都具有重要意义。现有国内外对废弃植物秸秆与废旧油脂的处理工艺主要集中在制备生物柴油及汽油方面，由于汽车发动机对于生物柴油及汽油的质量要求较高，其制备技术与生产效率还需要进一步完善。在其制备过程中，主要依靠蒸馏或裂解废弃油脂得到轻组分汽油及汽油，而残留剩下的重质成分即为生物沥青。由于未经过处理，该部分生物沥青呈粘稠液体状，不具备良好的使用性能。

发明内容

本发明要解决现有的生物沥青使用性能较差以及传统道路用沥青产量不足、价格较高的问题，而提供一种道路用生物沥青材料及其制备方法。

本发明道路用生物沥青材料由生物沥青、基质沥青和氧化锌组成，以生物沥青、基质沥青和氧化锌的总重量为基准，所述生物沥青的重量百分比含量为10％～30％，所述基质沥青的重量百分比含量为69.9％～89.6％，所述氧化锌的重量百分比含量为0.1％～0.4％。

上述道路用生物沥青材料的制备方法按以下步骤进行：

一、称取生物沥青、基质沥青和氧化锌，其中，以生物沥青、基质沥青和氧化锌的总重量为基准，所述生物沥青的重量百分比含量为10％～30％，所述基质沥青的重量百分比含量为69.9％～89.6％，所述氧化锌的重量百分比含量为0.1％～0.4％；

二、将步骤一称取的基质沥青加热到100～200℃，向其中加入步骤一中称取的生物沥青，在温度为140～180℃、搅拌速度为30～600rpm的条件下搅拌0.5～2h，然后加入步骤一中称取的氧化锌，在温度为140～180℃、搅拌速度为30～600rpm的条件下搅拌1～4h，得到道路用生物沥青材料。

本发明的有益效果是：本发明的原料为废弃植物秸秆与废弃油脂制备生物柴油及汽油过程中产生的重质成分——生物沥青，本发明不但降低生产成本，而且更好的利用能源，提高生物沥青的使用性能，缓解传统道路用沥青产量不足、价格飞涨的局面；本发明工艺简单，制备的道路用生物沥青材料满足道路用沥青的使用性能，可以部分或完全替代现有沥青产品。

本发明用于制备道路工程用的生物沥青。

具体实施方式

本发明技术方案不局限于以下所列举的具体实施方式，还包括各具体实施方式之间的任意组合。

具体实施方式一：本实施方式道路用生物沥青材料由生物沥青、基质沥青和氧化锌组成，以生物沥青、基质沥青和氧化锌的总重量为基准，所述生物沥青的重量百分比含量为10％～30％，所述基质沥青的重量百分比含量为69.9％～89.6％，所述氧化锌的重量百分比含量为0.1％～0.4％。

本实施方式所用原料均为市售产品。

本实施方式的原料为废弃植物秸秆与废弃油脂制备生物柴油及汽油过程中产生的重质成分——生物沥青，本实施方式不但降低生产成本，而且更好的利用能源，提高生物沥青的使用性能，缓解传统道路用沥青产量不足、价格飞涨的局面；本实施方式的道路用生物沥青材料满足道路用沥青的使用性能，可以部分或完全替代现有沥青产品。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是所述基质沥青为90号沥青、70号沥青、50号沥青或30号沥青。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式道路用生物沥青材料的制备方法按以下步骤进行：

本实施方式的原料为废弃植物秸秆与废弃油脂制备生物柴油及汽油过程中产生的重质成分——生物沥青，本实施方式不但降低生产成本，而且更好的利用能源，提高生物沥青的使用性能，缓解传统道路用沥青产量不足、价格飞涨的局面；本实施方式工艺简单，制备的道路用生物沥青材料满足道路用沥青的使用性能，可以部分或完全替代现有沥青产品。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式三不同的是：步骤二中将步骤一中称取的基质沥青加热到120～180℃，向其中加入步骤一中称取的生物沥青，在温度为150～170℃、搅拌速度为100～500rpm的条件下搅拌1～1.5h，然后加入步骤一中称取的氧化锌，在温度为150～170℃、搅拌速度为100～500rpm的条件下搅拌2～3h，得到道路用生物沥青材料。其它与具体实施方式三相同。

采用以下实施例验证本发明的有益效果：

实施例一：

本实施例一种道路用生物沥青材料的制备方法按以下步骤进行：

一、称取60g生物沥青、340g 70号沥青和0.8g氧化锌；

二、将步骤一称取的70号沥青加热到140℃，向其中加入步骤一中称取的生物沥青，在温度为160℃、搅拌速度为100rpm的条件下搅拌1h，然后加入步骤一中称取的氧化锌，在温度为160℃、搅拌速度为300rpm的条件下搅拌2h，得到改性生物沥青。

实施例二：

一、称取25g生物沥青、180g 90号沥青和0.4g氧化锌；

二、将步骤一称取的90号沥青加热到130℃，向其中加入步骤一中称取的生物沥青，在温度为150℃、搅拌速度为100rpm的条件下搅拌0.5h，然后加入步骤一中称取的氧化锌，在温度为150℃、搅拌速度为300rpm的条件下搅拌1.5h，得到改性生物沥青。

实施例一和实施例二所用的原料均为市售产品，所用生物沥青购自河北金谷油脂科技有限公司，是用废旧动植物油脂生产生物柴油后的黑色粘稠状液体残留物。

实施例一和实施例二所制备的道路用生物沥青材料的性能如表1所示。

上述实施例制备的道路用生物沥青材料，使用的原料为废弃植物秸秆与废弃油脂制备生物柴油及汽油过程中产生的重质成分——生物沥青，不但降低生产成本，而且更好的利用能源，提高生物沥青的使用性能，缓解传统道路用沥青产量不足、价格飞涨的局面；制备工艺简单，所得的道路用生物沥青材料满足道路用沥青的使用性能，可以部分或完全替代现有沥青产品。

表1道路用生物沥青材料性能

Claims

1.一种道路用生物沥青材料，其特征在于道路用生物沥青材料由生物沥青、基质沥青和氧化锌组成，以生物沥青、基质沥青和氧化锌的总重量为基准，所述生物沥青的重量百分比含量为10％～30％，所述基质沥青的重量百分比含量为69.9％～89.6％，所述氧化锌的重量百分比含量为0.1％～0.4％。

2.根据权利要求1所述的一种道路用生物沥青材料，其特征在于所述基质沥青为90号沥青、70号沥青、50号沥青或30号沥青。

3.如权利要求1所述的一种道路用生物沥青材料的制备方法，其特征在于道路用生物沥青材料的制备方法按以下步骤进行：

4.根据权利要求3所述的一种道路用生物沥青材料的制备方法，其特征在于步骤二中将步骤一中称取的基质沥青加热到120～180℃，向其中加入步骤一中称取的生物沥青，在温度为150～170℃、搅拌速度为100～500rpm的条件下搅拌1～1.5h，然后加入步骤一中称取的氧化锌，在温度为150～170℃、搅拌速度为100～500rpm的条件下搅拌2～3h，得到道路用生物沥青材料。