CN107986695A - 一种环保沥青材料及其制备方法 - Google Patents

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方志
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Abstract

本发明公开了一种环保沥青材料及其制备方法，该方法工艺简单，反应条件温和，极大程度降低了原料中的致癌性多环芳烃含量，无改性剂和促进剂残留，且促进剂可回收利用，为了达到以上目的，本发明提供如下技术方案：一种环保沥青材料，包括以下部分：废旧沥青料15~20份、矿料120~150份、环氧树脂1.5~5份、水泥15~40份、硫化钠3~5份、活性炭0.5~10份、草木灰0.5~3.0份，磁铁矿0.5~5份，偶联剂0.5~3份，改性剂1~20份和促进剂1~20份。

Description

一种环保沥青材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种沥青制备方法，属于沥青化学改性技术领域。
背景技术
煤沥青是煤焦油蒸馏提取馏分(轻油、酚油、萘油、洗油和蒽油等)后的残余物，是一种热塑性材料，具有独特的强粘结能力、富碳低灰、与固体炭质物料极好的配伍性和亲和力、较高的结焦残炭值、炭化产物易石墨化性、良好的渗透浸润性、价廉且易得，广泛应用于炼铝、炼钢、碳素工业、耐火材料、建筑材料及筑路等行业。煤沥青中含有较多致癌性多环芳烃，特别是强致癌物苯并[a]芘，严重危害人类健康，污染环境，因而在二十世纪九十年代鉴于环保的要求开始在欧洲限制使用。
中国专利CN200510047588公开了一种改性煤沥青及其生产方法，是以煤焦油或煤焦油提取物或﹤130℃软化点煤沥青为原料，用酸调pH值，与甲醛、三聚甲醛或多聚甲醛发生聚合反应，再加入碱类物质调pH值的方法。其过程中包括在反应釜中加入碱类物质调节pH值，无疑使制得的沥青中增加了盐类及碱类物质，难以去除，使沥青灰分增加，影响了其性能。随着现代工业的发展，不仅对提高煤沥青的附加值提出要求，更重要的是保护人类健康和自然环境，因此，开发低毒、低污染的环保型沥青具有十分重要的意义。
发明内容
为解决上述问题，本发明公开了一种环保沥青材料及其制备方法，该方法工艺简单，反应条件温和，极大程度降低了原料中的致癌性多环芳烃含量，无改性剂和促进剂残留，且促进剂可回收利用。
为了达到以上目的，本发明提供如下技术方案：一种环保沥青材料，包括以下部分：废旧沥青料15~20份、矿料120~150份、环氧树脂1.5~5份、水泥15~40份、硫化钠3~5份、活性炭 0.5~10份、草木灰0.5~3.0份，磁铁矿0.5~5份，偶联剂0.5~3份，改性剂1~20份和促进剂1~20份。
优选的，所述环保沥青材料包括以下重量份的原料：废旧沥青料18份、矿料135份、环氧树脂3份、水泥25份、硫化钠4份、活性炭 6份、草木灰2份，磁铁矿3份，偶联剂2份，改性剂10份和促进剂10份。
优选的，所述改性剂选用蒽油、栲胶、苯甲醛、对苯二甲醛、对甲基苯甲醛、肉桂醛、水杨醛、十 二 烷 基 苯 磺 酸 钠、呋 喃 树 脂、二乙烯基苯、乙醛、糠醛中任意一种或两种或两种以上。
优选的，所述改性剂的生产方法为：在60℃条件下热 熔混合均匀，自然冷却，包装即得。
优选的，所述促进剂由3，3′--二氯基--4，4′--二氨基二苯基甲烷0.8份，聚氧化丙烯二元醇0.05份，丙烯酸3份任意一种或两种或两种组合而成。
优选的，所述促进剂的生产方法为：在室内常温条件下混合均匀，自然冷却，包装即得。
优选的，所述环保沥青材料制备方法包括如下步骤：
（1）称取原料，按照环保沥青材料的重量份数称取原料；
（2）混合、搅拌均匀原料，将所述原料倒入容器中搅拌均匀，得到混合沥青，将所述沥青在常温下静置2h；
（3）升温，在氮气或氩气保护下将反应釜升温至200℃；
（4）将沥青投入反应釜中；
（5）向所述反应釜中加入偶联剂2份，改性剂10份和促进剂10份，搅拌均匀得到环保沥青混合物；
（6）恒温聚合制得环保沥青，将所述环保沥青混合物恒温聚合15小时；停氮气或氩气，在10kPa压力下蒸馏，制得环保沥青。
本发明的有益效果是：
1）本发明所述环保沥青制备方法极大程度降低了原料中的致癌性多环芳烃含量，无改性剂和促进剂残留，且促进剂可回收利用，制得的环保沥青苯并 [a] 芘 (BaP) 含量大大降低，对人类健康和治理环境污染具有非常重要的意义；
2）所述改性剂选用蒽油、栲胶、苯甲醛、对苯二甲醛、对甲基苯甲醛、肉桂醛、水杨醛、十二 烷 基 苯 磺 酸 钠、呋 喃 树 脂、二乙烯基苯、乙醛、糠醛中任意一种或两种或两种以上。在沥青材料中添加改性剂，添加后在胶结料内部形成润滑高分子链状结构，较大幅度地降低混合料的拌和与碾合温度，节约能源消耗；压实性能好，减少碾压次数；路面质量好，具有较好的高温抗车辙能力、抗水损害能力和抗老化能力等；烟雾和气体排放量少，非常环保，应用范围广，可以使用在隧道路面、钢桥面摊铺、重载道路或机场跑道等；
3）所述促进剂由3，3′--二氯基--4，4′--二氨基二苯基甲烷0.8份，聚氧化丙烯二元醇0.05份，丙烯酸3份任意一种或两种或两种组合而成。该促进剂在常温下稳定、无毒无异味，闪点高，为非易燃品，安全环保；
4）本发明所述环保沥青制备方法工艺简单易得，反应条件温和，有利节能降耗，成本低，见效快。
具体实施方式
实施例1：所述沥青材料包括以下部分：废旧沥青料15份、矿料150份、环氧树脂1.5份、水泥40份、硫化钠3份、活性炭 10份、草木灰0.5份，磁铁矿5份，偶联剂0.5份，改性剂20份和促进剂1份。
所述改性剂选用蒽油、栲胶、苯甲醛混合组成。
所述改性剂的生产方法为：在50℃条件下热 熔混合均匀，自然冷却，包装即得。
所述促进剂由3，3′--二氯基--4，4′--二氨基二苯基甲烷0.5份，聚氧化丙烯二元醇0.1份，丙烯酸2份任意一种或两种或两种组合而成。
所述促进剂的生产方法为：在室内常温条件下混合均匀，自然冷却，包装即得。
所述环保沥青材料制备方法包括如下步骤：
（1）称取原料，按照环保沥青材料的重量份数称取原料；
（2）混合、搅拌均匀原料，将所述原料倒入容器中搅拌均匀，得到混合沥青，将所述沥青在常温下静置1h；
（3）升温，在氮气或氩气保护下将反应釜升温至350℃；
（4）将沥青投入反应釜中；
（5）向所述反应釜中加入偶联剂0.5份，改性剂20份和促进剂1份，搅拌均匀得到环保沥青混合物；
（6）恒温聚合制得环保沥青，将所述环保沥青混合物恒温聚合1小时；停氮气或氩气，在30kPa压力下蒸馏，制得环保沥青。
实施例2：所述沥青材料包括以下部分：废旧沥青料20份、矿料120份、环氧树脂5份、水泥15份、硫化钠5份、活性炭 0.5份、草木灰3.0份，磁铁矿0.5份，偶联剂3份，改性剂1份和促进剂20份。
所述改性剂选用十 二 烷 基 苯 磺 酸 钠、呋 喃 树 脂、二乙烯基苯、乙醛、糠醛混合而成。
所述改性剂的生产方法为：在70℃条件下热 熔混合均匀，自然冷却，包装即得。
所述促进剂由3，3′--二氯基--4，4′--二氨基二苯基甲烷1份，聚氧化丙烯二元醇0.02份，丙烯酸5份任意一种或两种或两种组合而成。
所述促进剂的生产方法为：在室内常温条件下混合均匀，自然冷却，包装即得。
所述环保沥青材料制备方法包括如下步骤：
（1）称取原料，按照环保沥青材料的重量份数称取原料；
（2）混合、搅拌均匀原料，将所述原料倒入容器中搅拌均匀，得到混合沥青，将所述沥青在常温下静置2h；
（3）升温，在氮气或氩气保护下将反应釜升温至120℃；
（4）将沥青投入反应釜中；
（5）向所述反应釜中加入偶联剂3份，改性剂1份和促进剂20份，搅拌均匀得到环保沥青混合物；
（6）恒温聚合制得环保沥青，将所述环保沥青混合物恒温聚合20小时；停氮气或氩气，在0kPa压力下蒸馏，制得环保沥青。
实施例3：所述沥青材料包括以下部分：废旧沥青料18份、矿料135份、环氧树脂3份、水泥25份、硫化钠4份、活性炭 6份、草木灰2份，磁铁矿3份，偶联剂2份，改性剂10份和促进剂10份。
所述改性剂选用蒽油、栲胶、苯甲醛、对苯二甲醛、对甲基苯甲醛、肉桂醛、水杨醛、十 二 烷 基 苯 磺 酸 钠、呋 喃 树 脂、二乙烯基苯、乙醛、糠醛中任意一种或两种或两种以上。
所述改性剂的生产方法为：在60℃条件下热 熔混合均匀，自然冷却，包装即得。
所述促进剂由3，3′--二氯基--4，4′--二氨基二苯基甲烷0.8份，聚氧化丙烯二元醇0.05份，丙烯酸3份任意一种或两种或两种组合而成。
所述促进剂的生产方法为：在室内常温条件下混合均匀，自然冷却，包装即得。
所述环保沥青材料制备方法包括如下步骤：
（1）称取原料，按照环保沥青材料的重量份数称取原料；
（2）混合、搅拌均匀原料，将所述原料倒入容器中搅拌均匀，得到混合沥青，将所述沥青在常温下静置2h；
（3）升温，在氮气或氩气保护下将反应釜升温至200℃；
（4）将沥青投入反应釜中；
（5）向所述反应釜中加入偶联剂2份，改性剂10份和促进剂10份，搅拌均匀得到环保沥青混合物；
（6）恒温聚合制得环保沥青，将所述环保沥青混合物恒温聚合15小时；停氮气或氩气，在10kPa压力下蒸馏，制得环保沥青。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种环保沥青材料，其特征在于：所述沥青材料包括以下部分：废旧沥青料15~20份、矿料120~150份、环氧树脂1.5~5份、水泥15~40份、硫化钠3~5份、活性炭 0.5~10份、草木灰0.5~3.0份，磁铁矿0.5~5份，偶联剂0.5~3份，改性剂1~20份和促进剂1~20份。
2.根据权利要求1所述的一种环保沥青材料，其特征在于：所述改性剂选用蒽油、栲胶、苯甲醛、对苯二甲醛、对甲基苯甲醛、肉桂醛、水杨醛、十 二 烷 基 苯 磺 酸 钠、呋 喃 树脂、二乙烯基苯、乙醛、糠醛中任意一种或两种或两种以上。
3.根据权利要求1所述的一种环保沥青材料，其特征在于：所述改性剂的生产方法为：在50～70℃条件下热 熔混合均匀，自然冷却，包装即得。
4.根据权利要求1所述的一种环保沥青材料，其特征在于：所述促进剂由3，3′--二氯基--4，4′--二氨基二苯基甲烷0.5~1份，聚氧化丙烯二元醇0.02~0.1份，丙烯酸2~5份任意一种或两种或两种组合而成。
5.根据权利要求1所述的一种环保沥青材料，其特征在于：所述促进剂的生产方法为：在室内常温条件下混合均匀，自然冷却，包装即得。
6.根据权利要求1所述的一种环保沥青材料，其特征在于：所述环保沥青材料制备方法包括如下步骤：
（1）称取原料，按照环保沥青材料的重量份数称取原料；
（2）混合、搅拌均匀原料，将所述原料倒入容器中搅拌均匀，得到混合沥青，将所述沥青在常温下静置1~2h；
（3）升温，在氮气或氩气保护下将反应釜升温至120～350℃；
（4）将沥青投入反应釜中；
（5）向所述反应釜中加入偶联剂0.5~3份，改性剂1~20份和促进剂1~20份，搅拌均匀得到环保沥青混合物；
（6）恒温聚合制得环保沥青，将所述环保沥青混合物恒温聚合1～20小时；停氮气或氩气，在0～30kPa压力下蒸馏，制得环保沥青。
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CN112251035A (zh) * 2020-09-30 2021-01-22 安徽志诚机电零部件有限公司 一种低气味沥青阻尼垫在客车上的应用

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