CN103865278B - 一种老化沥青性能高效恢复剂及其制备方法 - Google Patents

一种老化沥青性能高效恢复剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种老化沥青性能恢复剂及其制备方法。该方法包括如下步骤：（1）用有机溶剂萃取减压馏分油，得到萃取油；（2）将所述萃取油与所述减压馏分油进行混合，即得到所述老化沥青性能恢复剂。本发明提供的老化沥青性能高效恢复剂；该恢复剂于60℃时的粘度为50mPa·S~600mPa·S，其饱和分和芳香分的总含量为80%~95%。使用本发明提供的老化沥青性能高效恢复剂时，可通过向路面喷洒本发明的恢复剂或在路面再生过程中掺入本发明的恢复剂得到再生，路用性能也能因此得到一定程度恢复。本发明提供的恢复剂应用于路面的再生利用，能够节约大量的沥青和砂石材料，节省工程投资，有利于处治废料、节省能源、保护环境，具有显著的经济效益和社会、环境效益。

Description

一种老化沥青性能高效恢复剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种老化沥青性能高效恢复剂及其制备方法，属于石油化工领域。
背景技术
目前，我国公路通车总里程达到400百万公里，高速公路里程接近10万公里，这其中相当一部分沥青路面已经接近或达到了其设计寿命，在旧路修复或重建过程中，还将产生大量旧路面材料废料，不妥善处理则将造成环境污染，且这些废料仍具有一定的利用价值，作为垃圾处理也必将造成巨大的资源浪费。将沥青路面进行再生处理，恢复沥青路面老化沥青的功能性可以保持路面的质量并延长道路的使用寿命，并可实现资源的二次利用。
沥青路面的再生利用，就是将旧沥青路面经过翻挖、回收、破碎、筛分等方法处理后，与老化沥青恢复剂（再生剂）、新沥青材料、新集料等按一定比例重新拌和成混合料，能够满足一定的路用性能并重新铺筑于路面的一整套工艺。由于对旧材料进行重复利用，在施工过程中，路面的几何线形及厚度能得到很好地保持。与其它沥青路面修复技术相比，沥青路面再生还能在一定程度上减少连续交通中断的现象，更重要的是再生沥青路面与新铺沥青路面性能基本相当，部分路用性能甚至优于新铺路面的性能。
沥青路面使用过程中，沥青材料在各种自然因素如氧、温度、光、水等的作用下会发生许多复杂的物理、化学变化，各种自然因素长期作用的结果使得沥青材料趋于老化，突出表现为沥青粘度增大，沥青面层呈脆硬状，其可塑性和变形能力降低，与集料的粘结性能变差等，从而导致路面产生裂缝、松散、坑洞等破坏，路用性能也随之变差。
发明内容
本发明的目的是提供一种老化沥青性能高效恢复剂及其制备方法，本发明提供的恢复剂可用于沥青路面翻新。
本发明所提供的一种老化沥青性能高效恢复剂的制备方法，包括如下步骤：
（1）用有机溶剂萃取减压馏分油，得到萃取油；
（2）将所述萃取油与所述减压馏分油进行混合，即得到所述老化沥青性能高效恢复剂。
上述的制备方法中，所述有机溶剂可为糠醛。
上述的制备方法中，所述减压馏分油可为减二线油、减三线油或减四线油；
所述减二线油的馏程可为350℃~410℃；所述减三线油的馏程可为400℃~470℃，如4100℃~460℃；所述减四线油的馏程可为460℃~510℃，如465℃~505℃。
上述的制备方法中，步骤（1）中，所述有机溶剂与所述减压馏分油的质量份数比可为（1.6~3）：1，具体可为（2~2.2）：1、2：1或2.2：1；
所述萃取的温度可为40℃~110℃。
上述的制备方法中，步骤（1）中，所述萃取在萃取塔中进行；
所述萃取塔塔顶的温度可为85℃~110℃，具体可为85℃、100℃或110℃，
所述萃取塔塔底的温度可为55℃~90℃，具体可为55℃、80℃或90℃。
上述的制备方法中，步骤（2）中，所述萃取油与所述减压馏分油混合时的温度可为50℃~100℃，具体可为60℃~80℃、60℃、70℃或80℃。
上述的制备方法中，步骤（2）中，所述萃取油与所述减压馏分油的质量份数比可为（1~3）：（1~3），具体可为1：1、2：3或3：1。
本发明还进一步提供了由上述方法制备的老化沥青性能高效恢复剂；该恢复剂于60℃时的粘度为50mPa·S~600mPa·S，如281mPa·S~393mPa·S、281mPa·S、331mPa·S或393mPa·S，其饱和分和芳香分的总含量为80%~95%，如85%、87%或89%。
使用本发明提供的老化沥青性能高效恢复剂时，可通过向路面喷洒本发明的恢复剂或在路面再生过程中掺入本发明的恢复剂得到再生，路用性能也能因此得到一定程度恢复。本发明提供的恢复剂应用于路面的再生利用，能够节约大量的沥青和砂石材料，节省工程投资，有利于处治废料、节省能源、保护环境，具有显著的经济效益和社会、环境效益。本发明提供的恢复剂应用于沥青路面预防性养护，即在沥青路面老化破坏之前，应用于路面以恢复沥青材料性能和路用性能，可以有效延长沥青路面使用寿命。
具体实施方式
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
本发明下述实施例所用的老化沥青采用AH-70沥青经旋转薄膜烘箱（RTFOT）和压力老化容器（PAV）制得，老化沥青针入度为25（0.1mm）。
实施例1、制备老化沥青性能高效恢复剂
以减三线馏分油（馏程为410℃~460℃）为原料，采用糠醛作为萃取剂，于萃取塔中进行萃取，控制萃取塔顶和塔底的温度分别为110℃和90℃，糠醛与减三线馏分油的质量配比为2.2：1；回收糠醛，将得到的萃取油与减四线馏分油（馏程为465℃~505℃）按质量配比为4：6的比例，于80℃的条件下混合，得到的混合物即为老化沥青性能恢复剂。
该恢复剂于60℃粘度为：331mPa·S，饱和分与芳香分的总含量（测试方法为SH/T0509标准方法）为：87%。
实施例2、制备老化沥青性能高效恢复剂
以减三线馏分油（馏程为410℃~460℃）为原料，采用糠醛作为萃取剂，于萃取塔中进行萃取，控制萃取塔顶和塔底的温度分别为85℃和55℃，萃取剂与减三线馏分油的质量配比为2：1；回收糠醛，将得到的萃取油与减三线馏分油按质量配比3：1的比例，于70℃的条件下混合，得到的混合物即为老化沥青性能恢复剂。
该恢复剂于60℃粘度为：393mPa·S，饱和分与芳香分（测试方法为SH/T0509标准方法）的总含量为：85%。
实施例3、制备老化沥青性能高效恢复剂
以减三线馏分油（馏程为410℃~460℃）为原料，采用糠醛作为萃取剂，于萃取塔中进行萃取，控制萃取塔顶和塔底的温度分别为100℃和80℃，萃取剂与减三线馏分油的质量配比为2：1；回收糠醛，将得到的萃取油与减三线馏分油按质量配比1：1的比例，于60℃下混合，得到的混合物即为老化沥青性能恢复剂。
该恢复剂于60℃粘度为：281mPa·S，饱和分与芳香分的总含量（测试方法为SH/T0509标准方法）为：89%。
实施例4、利用实施例1的恢复剂制备再生沥青
将老化沥青和实施例1制备的恢复剂按照质量配比为88：12称量，加热搅拌混合均匀，得到再生沥青。
本实施例得到的再生沥青按照交通部JTGE20-2011的测试方法进行检测的性能数据如表1中所示。
实施例5、利用实施例2的恢复剂制备再生沥青
将老化沥青和实施例2制备的恢复剂按照质量配比为87：13称量，加热搅拌混合均匀，得到再生沥青。
本实施例得到的再生沥青按照交通部JTGE20-2011的测试方法进行检测的性能数据如表1中所示。
实施例6、利用实施例3的恢复剂制备再生沥青
将老化沥青和实施例3制备的恢复剂按照质量配比为90：10称量，加热搅拌混合均匀，得到再生沥青。
本实施例得到的再生沥青按照交通部JTGE20-2011的测试方法进行检测的性能数据如表1中所示。
将中国专利申请201010218544.7公开的实施例4、实施例5和实施例6制备的再生沥青分别作为对比例1、对比例2和对比例3，其性能检测数据如表1中所示。
表1实施例4~5和对比例1~3制备的再生沥青的性能参数
由表1中的数据可知，对比例中加入的新沥青较多，而使用本发明的老化沥青恢复剂时，可以实现新沥青的零添加，并保证再生沥青具有优良的性能。与对比例相比，使用本发明的恢复剂时，恢复剂的添加量不到15%，却节约了40%~50%的新沥青和多再生了30%~40%的老化沥青，无论从经济效益上还是节省资源、促进环保和再生利用上都有较大的优势。

Claims (9)

1.一种老化沥青性能恢复剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)用有机溶剂萃取减压馏分油，得到萃取油；
(2)将所述萃取油与所述减压馏分油进行混合，即得到所述老化沥青性能恢复剂；
所述萃取油与所述减压馏分油的质量份数比为(1～3)：(1～3)。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂为糠醛。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：所述减压馏分油为减二线油、减三线油或减四线油；
所述减二线油的馏程为350℃～410℃；所述减三线油的馏程为400℃～470℃；所述减四线油的馏程为460℃～510℃。
4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述有机溶剂与所述减压馏分油的质量份数比为(1.6～3)：1；
所述萃取的温度为40℃～110℃。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述萃取在萃取塔中进行；
所述萃取塔塔顶的温度为85℃～110℃，
所述萃取塔塔底的温度为55℃～90℃。
6.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述萃取油与所述减压馏分油混合时的温度为50℃～100℃。
7.权利要求1-6中任一项所述方法制备的老化沥青性能恢复剂。
8.根据权利要求7所述的恢复剂，其特征在于：所述恢复剂于60℃时的粘度为50mPa·S～600mPa·S。
9.根据权利要求7或8所述的恢复剂，其特征在于：所述恢复剂中饱和分和芳香分的总含量为80％～95％。
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