CN105368072B - 一种用废旧润滑油制取的沥青再生剂及制取方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种用废旧润滑油制取的沥青再生剂及制取方法，其是以废旧润滑油为主要原料，并添加SEBS和石油树脂、抗老化剂和稳定剂，从而不仅能够使老化的沥青组分恢复到老化前的状态，还能够起到对再生沥青起到改性作用，使其内部构成空间网络弹性结构，使整个再生剂的再生性能大幅提高，而且环境污染小，绿色环保，此外，其制备方法简单，成本较低。

Description

一种用废旧润滑油制取的沥青再生剂及制取方法

技术领域

本发明属于老化沥青再生剂的研究技术领域，具体涉及一种利用废旧润滑油为原料制取老化沥青再生剂的方法，实现废物再利用。

背景技术

我国润滑油产量约占石油产品总量的百分之二，每年在二百万吨以上。随着国家工业化程度进一步提高，机械行业的迅猛发展，废润滑油量也迅猛增加。若处理不当将会对环境造成巨大的污染，一公升废润滑油可以污染一百万公升清水，相当于供应14个人一年的饮用水。若采用简单焚烧的方式也会对环境造成很大的影响，国家环保总局已将废油列21世纪环保领域主要控制的三大重点之一。

《统计公报》显示，截至2014年年底，我国公路总里程446.39万公里，其中高速公路里程11.19万公里，其中一级公路和高速公路的80％以上采用沥青路面。在交通飞速发展的同时，交通量也在飞速的发展，这也给沥青路面带来了车辙、裂缝、表面磨光和松散等各种破坏。越来越多的建成的道路使用性能已经不能满足行车要求，需要进行大修来恢复其使用性能。我国现有的大修技术是对旧的沥青路面进行刨除然后加铺新的沥青路面。据估算我国每年有12％的沥青路面需要进行大面积的维修，这将产生超过1900万吨的旧沥青混合料。并且这一数据将以每年15％的增幅持续增长，10年之后，我国每年因沥青路面维修产生的废旧沥青混合料将超过8000万吨。并且沥青是一种不可再生资源，沥青资源的再生利用重要性不言而喻。目前美国废旧沥青混合料的利用率达到80％,与全部使用新沥青混合料铺筑沥青路面相比可节约成30％,日本每年使用的再生沥青混合料达到4700万吨,德国的废旧沥青混合料的利用率更是高达100％。

现今的大部分老化沥青再生剂专利主要以重质油位主要原材料，重质油主要是石油渣油、重质馏分油、煤焦油、糠醛抽出油等，大都属于石油和煤的附属产品，属于不可再生资源，其制备成分高、资源消耗多。

发明内容

本发明的目的是能够提供一种以废旧的润滑油为主要原料，不仅解决了废旧润滑油的处理问题，并且恢复了老旧路面的性能使老化的沥青二次使用，节约成本的老化沥青再生剂。

同时，本发明还提供了一种上述老化沥青再生剂的制备方法。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是用废旧润滑油制取的沥青再生剂中各原料的质量百分比为：

上述稳定剂是过氧二异丙苯或直链脂肪烃或二者任意比例混合物；抗老化剂是炭黑或熟石灰或硫代二丙酸二月桂酯或其任意组合。

上述废旧润滑油是废汽车润滑油、废齿轮油、废液压油、废气缸油中任意一种或其任意混合。

上述石油树脂是C5加氢石油树脂或C9加氢石油树脂或二者任意比例混合物。

用废旧润滑油制取的沥青再生剂的方法，由以下步骤组成：

(1)向废旧润滑油中加入质量浓度为60％的NaOH溶液中，搅拌均匀静置20～30min，加热至70～80℃，静置沉降18～20h，取上层清液得到去杂废旧润滑油；

(2)将去杂废旧润滑油加热至110～120℃，加入配方量的SEBS，初步溶胀28～32min，之后在19000r/min的转速条件下剪切50～70min，剪切后在110～120℃下溶胀8～10h，得到去杂废旧润滑油和SEBS混合物；

(3)在90～120℃条件下，向步骤(2)的去杂废旧润滑油和SEBS的混合物中依次加入配方量的稳定剂、石油树脂和抗老化剂，搅拌30～40min，冷却，即得到用废旧润滑油制取的沥青再生剂。

在上述步骤(1)添加NaOH溶液的量占废旧润滑油质量的2～5％。

本发明的用废旧润滑油制取的沥青再生剂是以废旧润滑油为主要原料，并添加SEBS和石油树脂、抗老化剂和稳定剂，从而不仅能够使老化的沥青组分恢复到老化前的状态，还能够起到对再生沥青起到改性作用，使其内部构成空间网络弹性结构，使整个再生剂的再生性能大幅提高，而且环境污染小，绿色环保，此外，在旧沥青中掺加本发明的老化沥青再生剂，可以利用去杂废润滑油补充旧沥青老化所损失的轻质组分，特别是补充旧沥青中所缺失的芳香分，对再生沥青改性的作用，在再生的沥青中形成弹性网络嵌锁的微结构，因此本再生剂不仅能够达到对老化沥青性能的恢复，还对沥青性能有一个提高。

与现有技术相比，本发明突出的优点主要是：

1、本发明的再生剂主要材料为废润滑油，实现了废润滑油的废物再利用。并且掺加本再生剂可以恢复旧沥青的性能，实现旧沥青再利用，具有突出的环保和节约资源的价值，具有巨大的经济价值，同时也能节约资源和对环境的保护起到巨大的作用。

2、本本发明的再生剂制备方法简单、制备成本低廉。

3、一般轻质油分为主要原料制备的再生剂其抗老化能力较差，本发明的再生剂含有石油树脂和抗老化剂，抗老化能力较强，并且使用本再生剂的再生沥青抗二次老化性能也得以提高。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明,但本发明不仅仅限于下面的实施例。

实施例1

本实施例用废旧润滑油制取的沥青再生剂是由去杂废汽车润滑油、SEBS(以聚苯乙烯为末端段，以聚丁二烯加氢得到的乙烯-丁烯共聚物为中间弹性嵌段的线性三嵌共聚物，属于沥青改性剂常用材料)、过氧二异丙苯、C9加氢石油树脂以及炭黑按照配方量制取，具体配方量参见表1。

上述用废旧润滑油制取的沥青再生剂的具体制备方法由下述步骤实现：

(1)向废汽车润滑油中加入质量浓度为60％的NaOH溶液中，NaOH溶液占废汽车润滑油质量的3％，搅拌均匀静置25min，加热至75℃，静置沉降19h，取上层清液得到去杂废旧润滑油；

(2)将去杂废旧润滑油加热至115℃，加入配方量的SEBS，初步溶胀30min，之后在19000r/min的转速条件下剪切60min，剪切后在115℃下溶胀9h，得到去杂废旧润滑油和SEBS混合物；

(3)在100℃条件下，向步骤(2)的去杂废旧润滑油和SEBS的混合物中依次加入配方量的稳定剂过氧二异丙苯、C9加氢石油树脂和抗老化剂炭黑，搅拌35min，冷却，即得到用废旧润滑油制取的沥青再生剂。

实施例2

本实施例用废旧润滑油制取的沥青再生剂是由去杂废齿轮油、SEBS、直链脂肪烃、C5加氢石油树脂以及熟石灰按照配方量制取，具体配方量参见表1。

上述用废旧润滑油制取的沥青再生剂的具体制备方法由下述步骤实现：

(1)向废齿轮油中加入质量浓度为60％的NaOH溶液中，NaOH溶液占废齿轮油质量的2％，搅拌均匀静置20min，加热至70℃，静置沉降20h，取上层清液得到去杂废旧润滑油；

(2)将去杂废旧润滑油加热至110℃，加入配方量的SEBS，初步溶胀28min，之后在19000r/min的转速条件下剪切50min，剪切后在110℃下溶胀9h，得到去杂废旧润滑油和SEBS混合物；

(3)在90℃条件下，向步骤(2)的去杂废旧润滑油和SEBS的混合物中依次加入配方量的稳定剂、石油树脂和抗老化剂，搅拌30min，冷却，即得到用废旧润滑油制取的沥青再生剂。

实施例3

本实施例用废旧润滑油制取的沥青再生剂是由去杂废液压油、SEBS、稳定剂、石油树脂以及抗老化剂按照配方量制取，其中稳定剂是过氧二异丙苯与直链脂肪烃按照质量比为1:2的比例混合，石油树脂是由C5加氢石油树脂与C9加氢石油树脂按照质量比为1:1混合而成，抗老化剂选用硫代二丙酸二月桂酯。具体配方量参见表1。

上述用废旧润滑油制取的沥青再生剂的具体制备方法由下述步骤实现：

(1)向废液压油中加入质量浓度为60％的NaOH溶液中，NaOH溶液占废液压油质量的5％，搅拌均匀静置30min，加热至80℃，静置沉降18h，取上层清液得到去杂废旧润滑油；

(2)将去杂废旧润滑油加热至120℃，加入配方量的SEBS，初步溶胀32min，之后在19000r/min的转速条件下剪切70min，剪切后在120℃下溶胀10h，得到去杂废旧润滑油和SEBS混合物；

(3)在120℃条件下，向步骤(2)的去杂废旧润滑油和SEBS的混合物中依次加入配方量的稳定剂、石油树脂和抗老化剂，搅拌40min，冷却，即得到用废旧润滑油制取的沥青再生剂。

实施例4

本实施例用废旧润滑油制取的沥青再生剂是由去杂废气缸油、SEBS、稳定剂、石油树脂以及抗老化剂按照配方量制取，其中稳定剂是过氧二异丙苯与直链脂肪烃按照质量比为2:1的比例混合，石油树脂是由C5加氢石油树脂与C9加氢石油树脂按照质量比为2:1混合而成，抗老化剂选用炭黑与硫代二丙酸二月桂酯、熟石灰按照1:1:1的比例混合而成。具体配方量参见表1。

上述用废旧润滑油制取的沥青再生剂的具体制备方法由下述步骤实现：

(1)向废气缸油中加入质量浓度为60％的NaOH溶液中，NaOH溶液占废气缸油质量的4％，搅拌均匀静置25min，加热至72℃，静置沉降19h，取上层清液得到去杂废旧润滑油；

(2)将去杂废旧润滑油加热至113℃，加入配方量的SEBS，初步溶胀29min，之后在19000r/min的转速条件下剪切55min，剪切后在113℃下溶胀8h，得到去杂废旧润滑油和SEBS混合物；

(3)在105℃条件下，向步骤(2)的去杂废旧润滑油和SEBS的混合物中依次加入配方量的稳定剂、石油树脂和抗老化剂，搅拌35min，冷却，即得到用废旧润滑油制取的沥青再生剂。

实施例5

本实施例用废旧润滑油制取的沥青再生剂是由去杂废气缸油、SEBS、稳定剂、石油树脂以及抗老化剂按照配方量制取，其中稳定剂是过氧二异丙苯与直链脂肪烃按照质量比为1:1的比例混合，石油树脂是由C5加氢石油树脂与C9加氢石油树脂按照质量比为5:1混合而成，抗老化剂选用炭黑与硫代二丙酸二月桂酯按照1:2的比例混合而成。具体配方量参见表1。

上述用废旧润滑油制取的沥青再生剂的具体制备方法由下述步骤实现：

(1)向废气缸油中加入质量浓度为60％的NaOH溶液中，NaOH溶液占废气缸油质量的2％，搅拌均匀静置28min，加热至76℃，静置沉降20h，取上层清液得到去杂废旧润滑油；

(2)将去杂废旧润滑油加热至118℃，加入配方量的SEBS，初步溶胀30min，之后在19000r/min的转速条件下剪切65min，剪切后在118℃下溶胀10h，得到去杂废旧润滑油和SEBS混合物；

(3)在118℃条件下，向步骤(2)的去杂废旧润滑油和SEBS的混合物中依次加入配方量的稳定剂、石油树脂和抗老化剂，搅拌38min，冷却，即得到用废旧润滑油制取的沥青再生剂。

上述实施例1～5中的抗老化剂还可以选用由炭黑、熟石灰、硫代二丙酸二月桂酯中任意两种或三种按照任何配比的混合，其均能够起到抗老化的作用，因此，性能差异相对较小。

上述实施例1～5中的稳定剂、石油树脂、废旧润滑油等原料都可以在实施例记载的范围内相互替换。

表1为实施例1～5中各原料的质量份配比

为了验证本发明用废旧润滑油制取的沥青再生剂的路用性能，将其按照9％的添加量添加至老化沥青中，并对老化沥青的添加再生剂前后的性能进行测试，检测结果如下表：

表2为老化沥青在添加本发明的沥青再生剂前后的性能

从上表可以看出，老化沥青在添加了本发明的用废旧润滑油制取的沥青再生剂之后其性能明显提高，特别是15℃延度提高明显。

进一步，为了将本发明的沥青再生剂与普通市售的沥青再生剂性能进行比较，将本发明实施例1的沥青再生剂和市售的沥青再生剂按照9％的添加量分别添加至等量的老化沥青中，老化沥青是在实验室内制备的人工老化沥青，按照常规测试方法对添加再生剂前后的老化沥青性能进行检测，结果如下表3所示。

表3为老化沥青在添加本发明的沥青再生剂和市售再生剂前后的性能

项目	未老化沥青	添加前老化沥青	实施例2	市售再生剂
					软化点℃	46.9	61.1	54	49
25℃针入度(0.1mm)	67.7	21.5	68.2	69.1
					15℃延度(cm)	150	11.4	150	110

由上述表3可以看出，与人工老化沥青的性能相比，添加了本发明的老化沥青再生剂后能够明显使人工老化沥青的性能提高，而且与未老化前的性能相差较小，其低温性能和高温性能均有更大的提升，完全能够满足路用要求，比市售的再生剂相比，延度更好，而且成本明显降低。

用相同的实验方法对选用由炭黑、熟石灰、硫代二丙酸二月桂酯中任意两种或三种按照任何配比混合的抗老化剂的应用效果也进行了验证，其结果与上述的实验结果一致，均能够与去杂废旧润滑油、SEBS、稳定剂以及石油树脂一起，起到协同效果，保证所得沥青再生剂的再生性能以及其他路用性能。

Claims (1)

1.一种用废旧润滑油制取的沥青再生剂，其特征在于各原料及质量百分比为：

上述稳定剂是过氧二异丙苯，石油树脂是C9加氢石油树脂，抗老化剂是炭黑；

上述的用废旧润滑油制取的沥青再生剂的制备方法，由以下步骤组成：

(1)向废旧润滑油中加入质量浓度为60％的NaOH溶液，NaOH溶液的量占废旧润滑油质量的3％，搅拌均匀静置25min，加热至75℃，静置沉降19h，取上层清液得到去杂废旧润滑油；

(2)将去杂废旧润滑油加热至115℃，加入配方量的SEBS，初步溶胀30min，之后在19000r/min的转速条件下剪切60min，剪切后在115℃下溶胀9h，得到去杂废旧润滑油和SEBS混合物；

(3)在100℃条件下，向步骤(2)的去杂废旧润滑油和SEBS的混合物中依次加入配方量的稳定剂过氧二异丙苯、C9加氢石油树脂和抗老化剂炭黑，搅拌35min，冷却，即得到用废旧润滑油制取的沥青再生剂。