CN103275501A

CN103275501A - 用于废旧沥青再生利用的沥青再生剂及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN103275501A
Application number: CN2013102277851A
Authority: CN
Inventors: 李伯平; 董维君
Original assignee: HUNAN YUNZHONG ASPHALT CO Ltd
Current assignee: HUNAN YUNZHONG ASPHALT CO Ltd
Priority date: 2013-06-08
Filing date: 2013-06-08
Publication date: 2013-09-04
Anticipated expiration: 2033-06-08
Also published as: CN103275501B

Abstract

本发明公开了一种用于废旧沥青再生利用的沥青再生剂，包括以下质量分数的组分：橡胶油70%～90%，沥青改性剂TPS2%～10%，萜烯树脂2%～10%，增塑剂2%～5%和抗剥落剂2%～5%。本发明沥青再生剂的制备包括：先将橡胶油预热至140℃～160℃；再将沥青改性剂TPS、萜烯树脂依次加入搅拌釜中，恒温下搅拌分散；再将增塑剂、抗剥落剂依次加入搅拌釜中，再次混匀，待温度降至室温，将制得的沥青再生剂密封保存。本发明的沥青再生剂可添加到老化后的改性沥青中，通过调整沥青再生剂的成分配比可控性地调节再生沥青的性能效果。本发明的产品优异、工艺操作简单，能对老化沥青进行性能恢复，使再生沥青达到性能指标要求。

Description

用于废旧沥青再生利用的沥青再生剂及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及一种沥青添加剂及其制备方法和应用，尤其涉及一种废旧沥青的再生剂及其制备方法和应用，属于道路交通施工材料领域。

背景技术

沥青在阳光、雨水、氧化等自然作用下，会发生一系列的挥发、氧化、聚合反应，以致沥青内部结构及性能都发生本质的变化，这种类似的沥青老化过程使得路面干枯、脆化、进而出现开裂、松散等病害，导致路用性能劣化。沥青的老化主要表现为所含组分的变化，油分大大减少、沥青质增加，胶体结构发生了改变，使沥青粘度增大，流变指数减小，导致沥青性能下降。因此，如果要对旧沥青混合料进行回收利用，就应当考虑沥青的性能再生问题，而沥青再生的概念也就是通过一定的途径调整沥青的组分平衡，恢复沥青的粘结性能。

目前沥青的再生方法比较常规的是再生剂法，即通过添加低分子油类调整老化沥青的组分，使用的比较多的常规再生剂有废机油、矿物基础油、糠醛抽出油等。此种再生方法的应用较为普遍，基本上能满足路面中下层再生混合料的性能要求，但现有沥青再生剂的缺陷是再生剂闪点低、抗老化性差、混合料抗车辙性能有所降低（相对未加再生剂）、且不能对老化的改性沥青进行有效再生。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术中存在闪点低、抗老化性能差等不足，提供一种综合性能优异、能对老化沥青进行性能恢复、且能使再生沥青达到性能指标要求的沥青再生剂，还提供一种步骤简单、操作方便、成本低的沥青再生剂的制备方法和应用。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为一种沥青再生剂，包括以下质量分数的组分：

橡胶油 70%～90%，

沥青改性剂TPS 2%～10%，

萜烯树脂 2%～10%，

增塑剂 2%～5%，和

抗剥落剂 2%～5%。

上述的沥青再生剂中，所述的橡胶油优选为石油系橡胶油，而且为环烷基橡胶油，该橡胶油不仅效果很好，而且环保无污染。

上述的沥青再生剂中，所述的沥青改性剂TPS优选是由日本大有建设株式会社生产的高粘度沥青改性添加剂，该沥青改性剂TPS可增加沥青粘度。

上述的沥青再生剂中，所述的萜烯树脂优选是由松节油中的松蒎烯或蒎蒎烯经聚合得到的线型聚合物。

上述的沥青再生剂中，所述的增塑剂优选为邻苯二甲酸二辛酯和/或邻苯二甲酸二丁酯。

上述的沥青再生剂中，所述的抗剥落剂优选是由氨基胺衍生出的能增强沥青与集料之间粘附力的沥青粘附性增强剂“AD-here LOF6500”（由美国雅美公司生产）。

作为一个总的技术构思，本发明还提供一种上述的沥青再生剂的制备方法，包括以下几个步骤：

（1）将橡胶油在搅拌釜中预热至140℃～160℃备用；

（2）再将沥青改性剂TPS、萜烯树脂依次加入搅拌釜中，恒温140℃～160℃下搅拌分散；

（3）再将增塑剂、抗剥落剂依次加入搅拌釜中，与步骤（2）中的混合物再次混匀，待温度降至室温，将制备得到的沥青再生剂密封保存。

上述的制备方法，所述步骤（2）中，搅拌分散可以是高速剪切机进行搅拌分散，或者也可以采用搅拌机在400～600 r/min的转速下进行分散，搅拌分散时间为1h～2h。

作为一个总的技术构思，本发明还提供一种上述的沥青再生剂的应用，将所述沥青再生剂按5%～15%的质量配比添加到老化后的改性沥青中，通过调整沥青再生剂的成分配比可控性地调节再生沥青的性能效果。所述“通过调整沥青再生剂的成分配比可控性地调节再生沥青的性能效果”是指，通过按比例增加所述沥青再生剂中的沥青改性剂TPS、萜烯树脂、增塑剂和抗剥落剂的配比用量，进而使再生沥青的软化点、延度和旋转黏度均按比例逐渐升高，使其针入度按比例逐渐降低，且沥青改性剂TPS与萜烯树脂的配比用量变化范围控制在1∶（0～1），增塑剂与抗剥落剂的配比用量变化范围控制在（0～1）∶1。可见，本发明的沥青再生剂不但能够实现老旧沥青的再生和改性，更重要的是能够通过配方的有序调整，进而有序控制再生沥青的性能和效果，以适应不同应用场合、不同成本控制要求下对再生沥青的应用需要。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

（1）本发明中通过加入沥青改性剂TPS、萜烯树脂等配合成分能够有效提高沥青再生剂的闪点和稳定性，能够保证沥青使用过程中的抗老化能力，并且对再生沥青路面的抗车辙等高温性能没有负面影响；

（2）本发明中通过加入沥青改性剂TPS、萜烯树脂等配合成分能显著改善旧沥青的高温性能以及粘结能力，通过不同的添加量可使得不同老化程度的改性沥青性能恢复到规范标准，同时还能对老化的普通道路沥青进行改性，使其性能接近改性沥青标准；

（3）本发明中通过加入增塑剂、橡胶油等配合成分实现优势互补，能更好地保证再生沥青的组分均衡，特别是对其低温性能有显著改善；

（4）本发明中通过加入抗剥落剂、萜烯树脂等配合成分能提高再生沥青与集料的粘附能力，保证再生沥青混合料的抗水损能力。

总的来说，本发明的沥青再生剂中各种成分的搭配合理、配比科学，各种成分之间能够实现很好地协同增效作用和优势互补效果，多种成分的共同作用能大大改善再生沥青的综合性能，不仅能对老化沥青（包括老化的改性沥青）进行性能恢复，而且可使再生沥青的指标达到相应的规范标准（起到改性效果），使再生混合料的性能达到路面要求，实现资源节约和废料的循环利用，具有较好的应用前景。

具体实施方式

以下结合说明书具体实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。

实施例1：

一种用于废旧沥青再生利用的沥青再生剂，包括以下质量分数的组分：

石油系环烷基橡胶油 90%，

沥青改性剂TPS 3%，

萜烯树脂 2%，

增塑剂 3% 和

抗剥落剂 2%。

以上各配方原料均为工业级，且沥青改性剂TPS是由日本大有建设株式会社生产的高粘度沥青改性添加剂（可市购）；本实施例的萜烯树脂是由松节油中的松蒎烯（或蒎蒎烯）经聚合得到的线型聚合物；本实施例的抗剥落剂是由美国雅美公司生产的沥青粘附性增强剂“AD-here LOF6500”。

本实施例上述的沥青再生剂的制备方法，具体包括以下几个步骤：

（1）将上述配比的石油系环烷基橡胶油在搅拌釜中预热至150℃备用；

（2）再将上述配比的沥青改性剂TPS、萜烯树脂依次加入搅拌釜中，恒温150℃下搅拌分散1h，搅拌转速为500r/min；

（3）再将上述配比的增塑剂和抗剥落剂加入搅拌釜中，与步骤（2）中的混合物再次混匀，分散30min，待温度降至室温，将制备得到的1#沥青再生剂密封保存。

实施例2：

石油系环烷基橡胶油 80%，

沥青改性剂TPS 5%，

萜烯树脂 5%，

增塑剂 5%，和

抗剥落剂 5%。

以上各配方原料均为工业级，且沥青改性剂TPS是由日本大有建设株式会社生产的高粘度沥青改性添加剂；本实施例的萜烯树脂是由松节油中的蒎蒎烯（或松蒎烯）经聚合得到的线型聚合物；本实施例的增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯，本实施例的抗剥落剂是由美国雅美公司生产的沥青粘附性增强剂“AD-here LOF6500”。

（3）再将上述配比的增塑剂和抗剥落剂依次加入搅拌釜中，与步骤（2）中的混合物再次混匀，分散30min，待温度降至室温，将制备得到的2#沥青再生剂密封保存。

实施例3：

石油系环烷基橡胶油 70%，

沥青改性剂TPS 10%，

萜烯树脂 10%，

增塑剂 5%，和

抗剥落剂 5%。

以上各配方原料均为工业级，且沥青改性剂TPS是由日本大有建设株式会社生产的高粘度沥青改性添加剂；本实施例的萜烯树脂是由松节油中的松蒎烯或蒎蒎烯经聚合得到的线型聚合物；本实施例的增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯，本实施例的抗剥落剂是由美国雅美公司生产的沥青粘附性增强剂“AD-here LOF6500”。

（1）将上述配比的石油系环烷基橡胶油在搅拌釜中预热至160℃备用；

（2）再将上述配比的沥青改性剂TPS、萜烯树脂依次加入搅拌釜中，恒温160℃下采用搅拌机在500±100r/min的转速下进行分散，搅拌分散时间为1～2 h；

（3）再将上述配比的增塑剂和抗剥落剂依次加入搅拌釜中，与步骤（2）中的混合物再次混匀，分散30min，待温度降至室温，将制备得到的3#沥青再生剂密封保存。

应用实例：

对以上实施例1～实施例3的三种沥青再生剂进行性能检测，检测结果如下表1所示。

表1：本发明沥青再生剂性能检测结果

项目	60℃粘度/pa.s	闪点/℃	薄膜老化粘度比 /%	薄膜老化质量变化/%
					1#沥青再生剂	0.9	240	1.85	1.86
2#沥青再生剂	1.4	283	1.4	0.55
					3#沥青再生剂	2.5	311	0.96	0.22

对以上实施例1～实施例3的三种沥青再生剂的再生效果进行检测，检测结果如下表2所示。

表2：本发明沥青再生剂再生效果的对比

检测对象	软化点/℃	针入度0.1mm	5℃延度/cm	135℃旋转黏度/Pa.s
					老化后的改性沥青	76	28	8	2.6
掺10%的1#沥青再生剂	58	77	18	1.2
					掺10%的2#沥青再生剂	65	65	20	1.6
掺10%的3#沥青再生剂	71	59	24	1.8

由以上应用检测效果可知，本发明的沥青再生剂随着高粘剂、萜烯树脂的增加，对再生沥青的改性效果越来越明显，且3#沥青再生剂更适宜用于期望再生沥青达到或接近改性沥青标准的情况下用，而1#沥青再生剂适用于对再生沥青性能要求相对较低的情况下使用，这三种沥青再生剂都能对老化沥青进行显著的性能恢复，并且再生剂本身粘度、闪点较高，有良好的稳定性和安全性。

Claims

1.一种用于废旧沥青再生利用的沥青再生剂，其特征在于，包括以下质量分数的组分：

橡胶油 70%～90%，

沥青改性剂TPS 2%～10%，

萜烯树脂 2%～10%，

增塑剂 2%～5%，和

抗剥落剂 2%～5%。

2.根据权利要求1所述的沥青再生剂，其特征在于：所述的橡胶油为石油系橡胶油，而且为环烷基橡胶油。

3.根据权利要求1所述的沥青再生剂，其特征在于：所述的沥青改性剂TPS是由日本大有建设株式会社生产的高粘度沥青改性添加剂。

4.根据权利要求1所述的沥青再生剂，其特征在于：所述的萜烯树脂是由松节油中的松蒎烯或蒎蒎烯经聚合得到的线型聚合物。

5.根据权利要求1所述的沥青再生剂，其特征在于：所述的增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯和/或邻苯二甲酸二丁酯。

6.根据权利要求1所述的沥青再生剂，其特征在于：所述的抗剥落剂是由氨基胺衍生出的能增强沥青与集料之间粘附力的沥青粘附性增强剂。

7.一种如权利要求1～6中任一项所述的沥青再生剂的制备方法，包括以下几个步骤：

（1）将橡胶油在搅拌釜中预热至140℃～160℃备用；

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中，搅拌分散是采用搅拌机在400～600 r/min的转速下进行分散，搅拌分散时间为1h～2h。

9.一种如权利要求1～6中任一项所述的沥青再生剂的应用，其特征在于：将所述沥青再生剂按5%～15%的质量配比添加到老化后的改性沥青中，通过调整沥青再生剂的成分配比可控性地调节再生沥青的性能效果。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于：所述通过调整沥青再生剂的成分配比可控性地调节再生沥青的性能效果是指，通过按比例增加所述沥青再生剂中的沥青改性剂TPS、萜烯树脂、增塑剂和抗剥落剂的配比用量，进而使再生沥青的软化点、延度和旋转黏度均按比例逐渐升高，使其针入度按比例逐渐降低，且沥青改性剂TPS与萜烯树脂的配比用量变化范围控制在1∶（0～1），增塑剂与抗剥落剂的配比用量变化范围控制在（0～1）∶1。