CN108264237A - 一种高性能环保沥青添加剂及其制备方法 - Google Patents

一种高性能环保沥青添加剂及其制备方法 Download PDF

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巢耀龙
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Abstract

本发明公开一种沥青添加剂及其制备方法，属于沥青添加剂生产技术领域，具体涉及一种高性能环保沥青添加剂及其制备方法，为解决现有技术中对工业固体废弃物的处理主要用于混凝土、水泥等一些初级产品的制备上，利用率低的问题。一种高性能环保沥青添加剂，包括下列材料按重量份混合制成：玄武岩50‑60份、矿渣20‑30份、白云石10‑20份、硅石10‑20份、聚乙烯10‑15份、偶联剂10‑20份、纳米碳酸钙2‑8份、促进剂0.5‑1份；本发明同时公开其制备方法，包括烘干配送、电熔成纤和造粒包装三个步骤。本发明将工业固体废弃物进行深度加工处理，形成具有良好分散性和耐候性的沥青添加剂。本发明不需添加化学试剂，减少了空气的污染，工艺简单，易于实现。

Description

一种高性能环保沥青添加剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种沥青添加剂及其制备方法，属于沥青添加剂生产技术领域，具体涉及一种高性能环保沥青添加剂及其制备方法。
背景技术
随着科技的发展和社会的进步，人们对环境保护的意识越来越强烈，一些重度污染的工业加工产品开始向环保生产方式转型。工业废气物作为工业生产的废弃品，含有大量的钙、硅、铝、镁、铁的氧化物和少量的硫化物，随意丢弃的话不仅造成环境污染，而且浪费资源。因此，对工业固体废弃物的处理成为现如今人类研究的热点话题。目前，对工业固体废弃物的处理主要用于混凝土、水泥等一些初级产品的制备上，不仅利用率低，而且生产过程中产生的污染物直接排放会对环境造成污染。
发明内容
为了解决上述问题，本发明公开一种高性能环保沥青添加剂及其制备方法，通过对工业固体废弃物的处理，将工业固体废弃物深度处理加工，形成具有良好分散性和耐候性的沥青添加剂。
本发明的目的是这样实现的：
一种高性能环保沥青添加剂，包括下列材料按重量份混合制成：玄武岩50-60份、矿渣20-30份、白云石10-20份、硅石10-20份、聚乙烯10-15份、偶联剂10-20份、纳米碳酸钙2-8份、促进剂0.5-1份。
所述偶联剂为锆铝酸盐偶联剂和有机铬偶联剂的混合物，所述锆铝酸盐偶联剂和有机铬偶联剂的质量比为7:3。
一种高性能环保沥青添加剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，烘干配送：将玄武岩、矿渣、白云石、硅石、聚乙烯、偶联剂、纳米碳酸钙和促进剂的混合物过筛后充分搅拌，后经烘干塔烘干。
步骤二，电熔成纤：将步骤一中烘干后的混合物倒入电熔坩埚中加热进行熔化，形成混合物熔体，再通过离心机离心成混合物纤维丝。
进一步地，步骤二所述熔体的酸度为1.8-2.2。
进一步地，步骤二所述坩埚加热温度为1200-1500摄氏度。
步骤三，造粒包装：将步骤二中的混合物纤维丝经造粒机造粒得到成品沥青添加剂，再根据规格包装入库。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：根据本发明所公开的一种高性能环保沥青添加剂及其制备方法，通过烘干配送、电熔成纤和造粒包装步骤，将工业固体废弃物进行深度加工处理，形成具有良好分散性和耐候性的沥青添加剂。本发明不需添加化学试剂，减少了空气的污染，工艺简单，易于实现。
具体实施方式
分散性测试：
实施例1
一种高性能环保沥青添加剂，包括下列材料按重量份混合制成：玄武岩50份、矿渣20份、白云石10份、硅石10份、聚乙烯10份、偶联剂10份、纳米碳酸钙2份、促进剂0.5份。
所述偶联剂为锆铝酸盐偶联剂和有机铬偶联剂的混合物，所述锆铝酸盐偶联剂和有机铬偶联剂的质量比为7:3。
一种高性能环保沥青添加剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，烘干配送：将玄武岩、矿渣、白云石、硅石、聚乙烯、偶联剂、纳米碳酸钙和促进剂的混合物过筛后充分搅拌，后经烘干塔烘干；
步骤二，电熔成纤：将步骤一中烘干后的混合物倒入电熔坩埚中加热进行熔化，形成混合物熔体，再通过离心机离心成混合物纤维丝；
步骤三，造粒包装：将步骤二中的混合物纤维丝经造粒机造粒得到成品沥青添加剂，再根据规格包装入库。
步骤二所述熔体的酸度为1.8。
步骤二所述坩埚加热温度为1200摄氏度。
实施例2
一种高性能环保沥青添加剂，包括下列材料按重量份混合制成：玄武岩52份、矿渣23份、白云石11份、硅石12份、聚乙烯11份、偶联剂12份、纳米碳酸钙4份、促进剂0.6份。
所述偶联剂为锆铝酸盐偶联剂和有机铬偶联剂的混合物，所述锆铝酸盐偶联剂和有机铬偶联剂的质量比为7:3。
一种高性能环保沥青添加剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，烘干配送：将玄武岩、矿渣、白云石、硅石、聚乙烯、偶联剂、纳米碳酸钙和促进剂的混合物过筛后充分搅拌，后经烘干塔烘干；
步骤二，电熔成纤：将步骤一中烘干后的混合物倒入电熔坩埚中加热进行熔化，形成混合物熔体，再通过离心机离心成混合物纤维丝；
步骤三，造粒包装：将步骤二中的混合物纤维丝经造粒机造粒得到成品沥青添加剂，再根据规格包装入库。
步骤二所述熔体的酸度为1.9。
步骤二所述坩埚加热温度为1300摄氏度。
实施例3
一种高性能环保沥青添加剂，包括下列材料按重量份混合制成：玄武岩55份、矿渣26份、白云石14份、硅石15份、聚乙烯13份、偶联剂14份、纳米碳酸钙5份、促进剂0.8份。
所述偶联剂为锆铝酸盐偶联剂和有机铬偶联剂的混合物，所述锆铝酸盐偶联剂和有机铬偶联剂的质量比为7:3。
一种高性能环保沥青添加剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，烘干配送：将玄武岩、矿渣、白云石、硅石、聚乙烯、偶联剂、纳米碳酸钙和促进剂的混合物过筛后充分搅拌，后经烘干塔烘干；
步骤二，电熔成纤：将步骤一中烘干后的混合物倒入电熔坩埚中加热进行熔化，形成混合物熔体，再通过离心机离心成混合物纤维丝；
步骤三，造粒包装：将步骤二中的混合物纤维丝经造粒机造粒得到成品沥青添加剂，再根据规格包装入库。
步骤二所述熔体的酸度为2.0。
步骤二所述坩埚加热温度为1350摄氏度。
实施例4
一种高性能环保沥青添加剂，包括下列材料按重量份混合制成：玄武岩58份、矿渣29份、白云石17份、硅石18份、聚乙烯14份、偶联剂18份、纳米碳酸钙7份、促进剂0.9份。
所述偶联剂为锆铝酸盐偶联剂和有机铬偶联剂的混合物，所述锆铝酸盐偶联剂和有机铬偶联剂的质量比为7:3。
一种高性能环保沥青添加剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，烘干配送：将玄武岩、矿渣、白云石、硅石、聚乙烯、偶联剂、纳米碳酸钙和促进剂的混合物过筛后充分搅拌，后经烘干塔烘干；
步骤二，电熔成纤：将步骤一中烘干后的混合物倒入电熔坩埚中加热进行熔化，形成混合物熔体，再通过离心机离心成混合物纤维丝；
步骤三，造粒包装：将步骤二中的混合物纤维丝经造粒机造粒得到成品沥青添加剂，再根据规格包装入库。
步骤二所述熔体的酸度为2.1。
步骤二所述坩埚加热温度为1400摄氏度。
实施例5
一种高性能环保沥青添加剂，包括下列材料按重量份混合制成：玄武岩60份、矿渣30份、白云石20份、硅石20份、聚乙烯15份、偶联剂20份、纳米碳酸钙8份、促进剂1份。
所述偶联剂为锆铝酸盐偶联剂和有机铬偶联剂的混合物，所述锆铝酸盐偶联剂和有机铬偶联剂的质量比为7:3。
一种高性能环保沥青添加剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，烘干配送：将玄武岩、矿渣、白云石、硅石、聚乙烯、偶联剂、纳米碳酸钙和促进剂的混合物过筛后充分搅拌，后经烘干塔烘干；
步骤二，电熔成纤：将步骤一中烘干后的混合物倒入电熔坩埚中加热进行熔化，形成混合物熔体，再通过离心机离心成混合物纤维丝；
步骤三，造粒包装：将步骤二中的混合物纤维丝经造粒机造粒得到成品沥青添加剂，再根据规格包装入库。
步骤二所述熔体的酸度为2.2。
步骤二所述坩埚加热温度为1500摄氏度。
对比例1
一种高性能环保沥青添加剂，包括下列材料按重量份混合制成：玄武岩40份、矿渣15份、白云石8份、硅石7份、聚乙烯8份、偶联剂9份、纳米碳酸钙1.5份、促进剂0.3份。
所述偶联剂为锆铝酸盐偶联剂和有机铬偶联剂的混合物，所述锆铝酸盐偶联剂和有机铬偶联剂的质量比为7:3。
一种高性能环保沥青添加剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，烘干配送：将玄武岩、矿渣、白云石、硅石、聚乙烯、偶联剂、纳米碳酸钙和促进剂的混合物过筛后充分搅拌，后经烘干塔烘干；
步骤二，电熔成纤：将步骤一中烘干后的混合物倒入电熔坩埚中加热进行熔化，形成混合物熔体，再通过离心机离心成混合物纤维丝；
步骤三，造粒包装：将步骤二中的混合物纤维丝经造粒机造粒得到成品沥青添加剂，再根据规格包装入库。
步骤二所述熔体的酸度为1.7。
步骤二所述坩埚加热温度为1000摄氏度。
分散性测试方法：将本发明中实施例1-5和对比例1所述沥青添加剂各取1g定容玉500mL容量瓶中，再向容量瓶中加入3RS液和0.5mol/L的H2SO4溶液搅拌，然后用移液管吸取混合液，将混合液逐滴滴入两张以经纬呈90度交叉重叠的有机玻璃和玻璃板间的滤纸，混合液沿有机玻璃板中心小孔滴入，混合也逐渐向四周扩散，当最后一滴混合液滴入滤纸后，2分钟之后取出滤纸，画出红色渗圈区的最大直径D1，并在垂直D1的方向画出D2。平均扩散面积参数的计算公式为：
测试结果如表1所示。
表1 分散性测试
上表1表示实施例1-5和对比例1中在不同配比下沥青添加剂的分散性能，从表1中可以看出，与现有技术相比，实施例1的平均扩散面积参数提高了16.61%，实施例2的平均扩散面积参数提高了30.47%，实施例3的平均扩散面积参数提高了40.24%，实施例4的平均扩散面积参数提高了47.44%，实施例5的平均扩散面积参数提高了60.13%。
耐候性测试：
实施例6
一种高性能环保沥青添加剂，包括下列材料按重量份混合制成：玄武岩50份、矿渣20份、白云石10份、硅石10份、聚乙烯10份、偶联剂10份、纳米碳酸钙2份、促进剂0.5份。
所述偶联剂为锆铝酸盐偶联剂和有机铬偶联剂的混合物，所述锆铝酸盐偶联剂和有机铬偶联剂的质量比为7:3。
一种高性能环保沥青添加剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，烘干配送：将玄武岩、矿渣、白云石、硅石、聚乙烯、偶联剂、纳米碳酸钙和促进剂的混合物过筛后充分搅拌，后经烘干塔烘干；
步骤二，电熔成纤：将步骤一中烘干后的混合物倒入电熔坩埚中加热进行熔化，形成混合物熔体，再通过离心机离心成混合物纤维丝；
步骤三，造粒包装：将步骤二中的混合物纤维丝经造粒机造粒得到成品沥青添加剂，再根据规格包装入库。
步骤二所述熔体的酸度为1.8。
步骤二所述坩埚加热温度为1200摄氏度。
实施例7
一种高性能环保沥青添加剂，包括下列材料按重量份混合制成：玄武岩52份、矿渣23份、白云石11份、硅石12份、聚乙烯11份、偶联剂12份、纳米碳酸钙4份、促进剂0.6份。
所述偶联剂为锆铝酸盐偶联剂和有机铬偶联剂的混合物，所述锆铝酸盐偶联剂和有机铬偶联剂的质量比为7:3。
一种高性能环保沥青添加剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，烘干配送：将玄武岩、矿渣、白云石、硅石、聚乙烯、偶联剂、纳米碳酸钙和促进剂的混合物过筛后充分搅拌，后经烘干塔烘干；
步骤二，电熔成纤：将步骤一中烘干后的混合物倒入电熔坩埚中加热进行熔化，形成混合物熔体，再通过离心机离心成混合物纤维丝；
步骤三，造粒包装：将步骤二中的混合物纤维丝经造粒机造粒得到成品沥青添加剂，再根据规格包装入库。
步骤二所述熔体的酸度为1.9。
步骤二所述坩埚加热温度为1300摄氏度。
实施例8
一种高性能环保沥青添加剂，包括下列材料按重量份混合制成：玄武岩55份、矿渣26份、白云石14份、硅石15份、聚乙烯13份、偶联剂14份、纳米碳酸钙5份、促进剂0.8份。
所述偶联剂为锆铝酸盐偶联剂和有机铬偶联剂的混合物，所述锆铝酸盐偶联剂和有机铬偶联剂的质量比为7:3。
一种高性能环保沥青添加剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，烘干配送：将玄武岩、矿渣、白云石、硅石、聚乙烯、偶联剂、纳米碳酸钙和促进剂的混合物过筛后充分搅拌，后经烘干塔烘干；
步骤二，电熔成纤：将步骤一中烘干后的混合物倒入电熔坩埚中加热进行熔化，形成混合物熔体，再通过离心机离心成混合物纤维丝；
步骤三，造粒包装：将步骤二中的混合物纤维丝经造粒机造粒得到成品沥青添加剂，再根据规格包装入库。
步骤二所述熔体的酸度为2.0。
步骤二所述坩埚加热温度为1350摄氏度。
实施例9
一种高性能环保沥青添加剂，包括下列材料按重量份混合制成：玄武岩58份、矿渣29份、白云石17份、硅石18份、聚乙烯14份、偶联剂18份、纳米碳酸钙7份、促进剂0.9份。
所述偶联剂为锆铝酸盐偶联剂和有机铬偶联剂的混合物，所述锆铝酸盐偶联剂和有机铬偶联剂的质量比为7:3。
一种高性能环保沥青添加剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，烘干配送：将玄武岩、矿渣、白云石、硅石、聚乙烯、偶联剂、纳米碳酸钙和促进剂的混合物过筛后充分搅拌，后经烘干塔烘干；
步骤二，电熔成纤：将步骤一中烘干后的混合物倒入电熔坩埚中加热进行熔化，形成混合物熔体，再通过离心机离心成混合物纤维丝；
步骤三，造粒包装：将步骤二中的混合物纤维丝经造粒机造粒得到成品沥青添加剂，再根据规格包装入库。
步骤二所述熔体的酸度为2.1。
步骤二所述坩埚加热温度为1400摄氏度。
实施例10
一种高性能环保沥青添加剂，包括下列材料按重量份混合制成：玄武岩60份、矿渣30份、白云石20份、硅石20份、聚乙烯15份、偶联剂20份、纳米碳酸钙8份、促进剂1份。
所述偶联剂为锆铝酸盐偶联剂和有机铬偶联剂的混合物，所述锆铝酸盐偶联剂和有机铬偶联剂的质量比为7:3。
一种高性能环保沥青添加剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，烘干配送：将玄武岩、矿渣、白云石、硅石、聚乙烯、偶联剂、纳米碳酸钙和促进剂的混合物过筛后充分搅拌，后经烘干塔烘干；
步骤二，电熔成纤：将步骤一中烘干后的混合物倒入电熔坩埚中加热进行熔化，形成混合物熔体，再通过离心机离心成混合物纤维丝；
步骤三，造粒包装：将步骤二中的混合物纤维丝经造粒机造粒得到成品沥青添加剂，再根据规格包装入库。
步骤二所述熔体的酸度为2.2。
步骤二所述坩埚加热温度为1500摄氏度。
对比例2
一种高性能环保沥青添加剂，包括下列材料按重量份混合制成：玄武岩40份、矿渣15份、白云石8份、硅石7份、聚乙烯8份、偶联剂9份、纳米碳酸钙1.5份、促进剂0.3份。
所述偶联剂为锆铝酸盐偶联剂和有机铬偶联剂的混合物，所述锆铝酸盐偶联剂和有机铬偶联剂的质量比为7:3。
一种高性能环保沥青添加剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，烘干配送：将玄武岩、矿渣、白云石、硅石、聚乙烯、偶联剂、纳米碳酸钙和促进剂的混合物过筛后充分搅拌，后经烘干塔烘干；
步骤二，电熔成纤：将步骤一中烘干后的混合物倒入电熔坩埚中加热进行熔化，形成混合物熔体，再通过离心机离心成混合物纤维丝；
步骤三，造粒包装：将步骤二中的混合物纤维丝经造粒机造粒得到成品沥青添加剂，再根据规格包装入库。
步骤二所述熔体的酸度为1.7。
步骤二所述坩埚加热温度为1000摄氏度。
耐候性测试方法：将本发明中实施例6-10和对比例2所述沥青添加剂经光照、老化等方式测试耐候性，与现有技术比，实施例6的耐光性能增大18.9%，抗老化性能提高17.4%，实施例7的耐光性能增大23.7%，抗老化性能提高23.6%，实施例8的耐光性能增大28.9%，抗老化性能提高27.1%，实施例9的耐光性能增大36.7%，抗老化性能提高31.2%，实施例10的耐光性能增大40.3%，抗老化性能提高38.9%。
应该理解，以上描述是为了进行说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本发明的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的申请主题的一部分。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本申请的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本申请的保护范围，凡未脱离本申请技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种高性能环保沥青添加剂，其特征在于：包括下列材料按重量份混合制成：玄武岩50-60份、矿渣20-30份、白云石10-20份、硅石10-20份、聚乙烯10-15份、偶联剂10-20份、纳米碳酸钙2-8份、促进剂0.5-1份。
2.根据权利要求1所述的一种高性能环保沥青添加剂，其特征在于：所述偶联剂为锆铝酸盐偶联剂和有机铬偶联剂的混合物，所述锆铝酸盐偶联剂和有机铬偶联剂的质量比为7:3。
3.一种高性能环保沥青添加剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一，烘干配送：将玄武岩、矿渣、白云石、硅石、聚乙烯、偶联剂、纳米碳酸钙和促进剂的混合物过筛后充分搅拌，后经烘干塔烘干；
步骤二，电熔成纤：将步骤一中烘干后的混合物倒入电熔坩埚中加热进行熔化，形成混合物熔体，再通过离心机离心成混合物纤维丝；
步骤三，造粒包装：将步骤二中的混合物纤维丝经造粒机造粒得到成品沥青添加剂，再根据规格包装入库。
4.根据权利要求3所述的一种高性能环保沥青添加剂的制备方法，其特征在于：步骤二所述熔体的酸度为1.8-2.2。
5.根据权利要求3所述的一种高性能环保沥青添加剂的制备方法，其特征在于：步骤二所述坩埚加热温度为1200-1500摄氏度。
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