CN106700567A - 一种废机油为主料的复合沥青改性聚合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种废机油为主料的复合沥青改性聚合物及其制备方法，所述改性聚合物包括如下重量百分比的原料制备而成：废机油30～35%、废焦油25～30%、劣质沥青25～30%、白乳胶5～10%、催化剂2～5%和增塑剂2～5%。采用本发明所述方法制备的改性聚合物，可降低性能优良的高级道路沥青的成本，还为废机油以及煤焦油的应用找到了新的出路，能全天候快速、及时修补各种路面病害，保证行车安全、节约材料，减少环境污染，可彻底解决沥青道路癌变死亡的技术问题，延长沥青使用寿命，大幅度减少养护投入。通过对废物进行合理利用，可最大限度减少资源浪费和二次污染，具有明显的社会和经济效益，值得推广应用。

Description

一种废机油为主料的复合沥青改性聚合物及其制备方法
技术领域
本发明属于天然植物深加工及应用技术领域，具体涉及一种废机油为主料的复合沥青改性聚合物及其制备方法。
背景技术
沥青路面以其优良的路用性能已成为道路建设中被最广泛采用的一种高级路面，近几年大量修建的沥青路面，由于各种原因使许多沥青路面出现松散、掉粒、裂缝、坑槽等早期破损，而提前进入养护维修期。当路面出现早期破损后应及时采取措施，否则将直接影响道路正常使用。例如，沥青路面出现裂缝，若不及时作填封处理，雨水顺着空隙渗入，在行车荷载作用下，会发生卿泥现象，导致沥青路面的破碎，进而出现坑槽，可使路面行驶状况下降，甚至加速路面结构层的破坏，降低了路面的使用寿命。因此对沥青路面进行及时、有效的养护维修，才能保证其良好的与公路等级相适应的服务水平。
虽然沥青路面作为一种连续式无缝路面，具有减震舒适和易维修的特点，是高等级路面的首选路面形式。但是随着沥青道路修建越来越多，其损坏速度也惊人的增加，同时养护投入成本也大幅度地增加，其根本的原因是我们没有进行科学的养护工艺技术。观察沥青道路损坏过程，往往是先出现不规则的龟纹缝（沥青道路癌变）开始，防水性能减弱，雨水渗漏逐步导致破损，传统的养护工作才开始，一直的采用的工艺就是挖补，长年的挖挖补补导致沥青路面补巴连连，高低不平严重影响道路运行质量。科学的养护技术工艺要从沥青路面的龟纹裂缝开始，而要实现这一突破必须有针对性的养护材料。另外，废机油以及以焦化企业产生的大量低廉煤焦油，如果不能进行利用，随意倾倒则会造成环境污染，如果能进行合理处理，在特定的生产工艺下聚合成膏状聚合物，有水溶渗透见光固化成胶并且冷施工的特殊性能，利用该性能能修补沥青道路龟裂纹保养沥青道路，延长其适用寿命，彻底解决“沥青道路癌变死亡”的技术难题，延长沥青使用寿命，大幅度减少养护投入。因此，有必要将这些废物进行合理利用，可最大限度减少资源浪费和二次污染，是科技创新、可持续发展的必然选择。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种废机油为主料的复合沥青改性聚合物及其制备方法，具有原料制作成本低、可操控性强、工艺方法简单，利用改性聚合物可部分或全部取代普通沥青，具备高低温性能好、结构稳定、不易离析，对于沥青道路养护提供一种先进的材料，可彻底解决“沥青道路癌变死亡”的技术难题，延长沥青使用寿命，大幅度减少养护投入。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种废机油为主料的复合沥青改性聚合物，所述改性聚合物包括如下重量百分比的原料制备而成：废机油30～35%、废焦油25～30%、劣质沥青25～30%、白乳胶5～10%、催化剂2～5%和增塑剂2～5%。
进一步地，作为优选技术方案，所述一种废机油为主料的复合沥青改性聚合物，包括如下重量百分比的原料制备而成：废机油32%、废焦油28%、劣质沥青26%、白乳胶8%、催化剂3%和增塑剂3%。
进一步地，所述一种废机油为主料的复合沥青改性聚合物，其中所述催化剂为丁苯橡胶、丁腈橡胶、聚丁二烯橡胶、聚异戊二烯橡胶和乙酸乙酯中的一种或多种；所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯或其混合物。
本发明还公开了上述废机油为主料的复合沥青改性聚合物的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1) 将废机油、废焦油和劣质沥青分别加热脱水，加热的温度为100～105℃，加热的时间为20～30min，加热过程中并不断搅拌以使其充分除去水分；
(2)将脱水后的废机油、废焦油和劣质沥青按配比混合后，加入反应釜内进行密炼合成，密炼温度为180～210℃，密炼过程分别加入白乳胶、催化剂和增塑剂，并以4000～5000转/分钟的高速机械搅拌分散密炼90～120min，然后再降低温度至120～150℃，并以600～800转/分钟的低速机械搅拌密炼40～60min；
(3)将密炼后的混合物送入双螺杆挤出机中，使其在熔融状态下进行挤出，即得所述改性聚合物。
进一步地，所述的一种废机油为主料的复合沥青改性聚合物的制备方法，其中在所述步骤(3)的挤出过程中，双螺杆挤出机的挤出速度为200～300mm/分钟，挤出温度为130～140℃。
采用本发明的一种废机油为主料的复合沥青改性聚合物及其制备方法，与现有技术相比，其有益效果在于：一方面降低了性能优良的高级道路沥青的成本，另一方面还为废机油以及以焦化企业产生的大量煤焦油的应用找到了新的出路，解决了废机油以及煤焦油的高附加值利用和大规模利用问题。可以全天候快速、及时修补各种路面病害，保证行车安全、节约材料，减少环境污染，可彻底解决沥青道路癌变死亡的技术问题，延长沥青使用寿命，大幅度减少养护投入。通过对废物进行合理利用，可最大限度减少资源浪费和二次污染，具有明显的社会和经济效益，值得推广应用。
具体实施方式
为了更充分的解释本发明的实施，以下结合具体实施例来进一步说明本发明。所举实例只用于解释本发明，而不是限定本发明的范围。
实施例1：
一种废机油为主料的复合沥青改性聚合物，所述改性聚合物包括如下重量百分比的原料制备而成：废机油30%、废焦油30%、劣质沥青30%、白乳胶6%、催化剂2%和增塑剂2%。其中所述催化剂为丁苯橡胶、丁腈橡胶和聚丁二烯橡胶按1:1组成的混合物；所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯。
本发明还公开了上述废机油为主料的复合沥青改性聚合物的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1) 将废机油、废焦油和劣质沥青分别加热脱水，加热的温度为100～105℃，加热的时间为20～30min，加热过程中并不断搅拌以使其充分除去水分；
(2)将脱水后的废机油、废焦油和劣质沥青按配比混合后，加入反应釜内进行密炼合成，密炼温度为180～190℃，密炼过程分别加入白乳胶、催化剂和增塑剂，并以4000转/分钟的高速机械搅拌分散密炼90～100min，然后再降低温度至120～135℃，并以600转/分钟的低速机械搅拌密炼60min；
(3)将密炼后的混合物送入双螺杆挤出机中，使其在熔融状态下进行挤出，双螺杆挤出机的挤出速度为200mm/分钟，挤出温度为130～135℃，即得所述改性聚合物。
实施例2：
一种废机油为主料的复合沥青改性聚合物，所述改性聚合物包括如下重量百分比的原料制备而成：废机油32%、废焦油28%、劣质沥青26%、白乳胶8%、催化剂3%和增塑剂3%。其中所述催化剂为乙酸乙酯；所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯和邻苯二甲酸二丁酯按1:1混合组成物。
本发明还公开了上述废机油为主料的复合沥青改性聚合物的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1) 将废机油、废焦油和劣质沥青分别加热脱水，加热的温度为100～105℃，加热的时间为20～30min，加热过程中并不断搅拌以使其充分除去水分；
(2)将脱水后的废机油、废焦油和劣质沥青按配比混合后，加入反应釜内进行密炼合成，密炼温度为190～200℃，密炼过程分别加入白乳胶、催化剂和增塑剂，并以5000转/分钟的高速机械搅拌分散密炼100～110min，然后再降低温度至135～145℃，并以700转/分钟的低速机械搅拌密炼50min；
(3)将密炼后的混合物送入双螺杆挤出机中，使其在熔融状态下进行挤出，双螺杆挤出机的挤出速度为250mm/分钟，挤出温度为135～138℃，即得所述改性聚合物。
实施例3：
一种废机油为主料的复合沥青改性聚合物，所述改性聚合物包括如下重量百分比的原料制备而成：废机油35%、废焦油25%、劣质沥青25%、白乳胶5%、催化剂5%和增塑剂5%。其中所述催化剂为聚丁二烯橡胶；所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯。
本发明还公开了上述废机油为主料的复合沥青改性聚合物的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1) 将废机油、废焦油和劣质沥青分别加热脱水，加热的温度为100～105℃，加热的时间为20～30min，加热过程中并不断搅拌以使其充分除去水分；
(2)将脱水后的废机油、废焦油和劣质沥青按配比混合后，加入反应釜内进行密炼合成，密炼温度为200～210℃，密炼过程分别加入白乳胶、催化剂和增塑剂，并以4500转/分钟的高速机械搅拌分散密炼110～120min，然后再降低温度至140～150℃，并以800转/分钟的低速机械搅拌密炼40min；
(3)将密炼后的混合物送入双螺杆挤出机中，使其在熔融状态下进行挤出，双螺杆挤出机的挤出速度为300mm/分钟，挤出温度为138～140℃，即得所述改性聚合物。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效替换或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种废机油为主料的复合沥青改性聚合物，其特征在于：所述改性聚合物包括如下重量百分比的原料制备而成：废机油30～35%、废焦油25～30%、劣质沥青25～30%、白乳胶5～10%、催化剂2～5%和增塑剂2～5%。
2.根据权利要求1 所述的一种废机油为主料的复合沥青改性聚合物，其特征在于：所述改性聚合物包括如下重量百分比的原料制备而成：废机油32%、废焦油28%、劣质沥青26%、白乳胶8%、催化剂3%和增塑剂3%。
3.根据权利要求1或2所述的一种废机油为主料的复合沥青改性聚合物，其特征在于：所述催化剂为丁苯橡胶、丁腈橡胶、聚丁二烯橡胶、聚异戊二烯橡胶和乙酸乙酯中的一种或多种；所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯或其混合物。
4.一种如权利要求1或2所述的一种废机油为主料的复合沥青改性聚合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1) 将废机油、废焦油和劣质沥青分别加热脱水，加热的温度为100～105℃，加热的时间为20～30min，加热过程中并不断搅拌以使其充分除去水分；
(2)将脱水后的废机油、废焦油和劣质沥青按配比混合后，加入反应釜内进行密炼合成，密炼温度为180～210℃，密炼过程分别加入白乳胶、催化剂和增塑剂，并以4000～5000转/分钟的高速机械搅拌分散密炼90～120min，然后再降低温度至120～150℃，并以600～800转/分钟的低速机械搅拌密炼40～60min；
(3)将密炼后的混合物送入双螺杆挤出机中，使其在熔融状态下进行挤出，即得所述改性聚合物。
5.根据权利要求4所述的一种废机油为主料的复合沥青改性聚合物的制备方法，其特征在于：在所述步骤(3)的挤出过程中，所述双螺杆挤出机的挤出速度为200～300mm/分钟，挤出温度为130～140℃。
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