CN109266025A - 一种就地热再生沥青再生剂及其制备方法 - Google Patents

一种就地热再生沥青再生剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种就地热再生沥青再生剂及其制备方法，该再生沥青再生剂包括质量比为30～40:20～30:30～50:1～2:0.8～1:0.5～0.7:0.1～0.2的石油油分、工业白油、抽出油、SBS、改性剂、抗氧化剂和稳定剂。本发明具有与老化沥青相容性好、可有效显著恢复老化沥青性能、耐老化性能好的特点，适用于就地热再生沥青混合料施工使用。

Description

一种就地热再生沥青再生剂及其制备方法
技术领域
本发明属于道路工程技术领域，具体涉及一种就地热再生沥青再生剂及其制备方法。
背景技术
随着我国交通事业的发展与沥青路面使用年限的增加，越来越多的沥青路面由于病害或者道路等级提高的需要，已经不能满足使用要求。在当前旧沥青道路改造中，热再生方式是路面再生的主流，包括就地热再生和厂拌热再生两种。其中，就地热再生方式是指采用专用就地热再生设备，对沥青路面进行加热并铣刨，就地掺入一定数量的再生剂与新沥青混合料，经热态拌合、摊铺、碾压等工序，对路表以下一定深度范围内的旧沥青混凝土再生的道路施工技术。沥青混合料属于典型的粘弹塑性材料，其粘弹性能是制约其路用功能的重要性质之一，由于在就地热再生方式中，使用了部分已经发生老化的旧路沥青，为更好地发挥就地热再生沥青的粘弹性能，必须加入沥青再生剂。
就地热再生技术将铣刨、拌合、摊铺和碾压等道路铺筑全部环节一体化了，这一工艺特性及设备特点导致再生剂与老化沥青经过简单的搅拌就进入了摊铺和碾压环节，因此要求再生剂与老化沥青之间必须具有良好的相容性与渗透性。现有再生剂的使用性能有限，包括稳定性、抗二次老化性能以及在恢复沥青性能的基础上对沥青的改性性能等性能都不够理想。
发明内容
本发明的目的在于提供一种就地热再生沥青再生剂及其制备方法，它具有与老化沥青相容性好、可有效显著恢复老化沥青性能、耐老化性能好的特点，适用于就地热再生沥青混合料施工使用。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种就地热再生沥青再生剂，包括质量比为30～40:20～30:30～50:1～2:0.8～1:0.5～0.7:0.1～0.2的石油油分、工业白油、抽出油、SBS、改性剂、抗氧化剂和稳定剂。
优选的，所述石油油分的提取方法包括以下步骤：
将质量比为1:15～20的石油沥青和正戊烷混合，进行搅拌、静置、过滤，得到滤液I；
将质量比为1:1～2的滤液I和硫酸混合，搅拌均匀后静置，过滤得到滤液II；
将滤液II静置，使滤液II中的溶剂挥发，得到的残留物即为石油油分。
优选的，所述石油沥青为重交90号或者110号沥青；所述正戊烷纯度≥98%；所述硫酸浓度为85～90%。
优选的，所述工业白油的牌号为7号、10号或者15号。
优选的，所述抽出油为减一线抽出油或减二线抽出油。
优选的，所述SBS为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，其为线形，牌号为791或者801。
优选的，所述改性剂为环氧丙烯酸酯树脂与甲基丙烯酸缩水甘油酯按照质量比1～2:1的混合物。
优选的，所述抗氧化剂为特丁基对苯二酚与丁基羟基茴香醚按照质量比1:1～2的混合物。
优选的，所述稳定剂为过氧化二异丙苯。
一种就地热再生沥青再生剂的制备方法，包括以下步骤：将石油油分、工业白油、抽出油、SBS、改性剂、抗氧化剂和稳定剂混合后加热至150～160℃，进行搅拌混合，静置冷却后得就地热再生沥青再生剂。
本发明产生的有益效果是：本发明向再生剂内添加石油油分、改性剂和抗氧化剂，将通过将富含芳香分和饱和分的石油油分作为沥青质的良好溶剂，可以与老化沥青中的沥青质良好溶合，快速有效恢复老化沥青的柔韧性；通过改性剂提高聚合物的极性，与老化沥青中一些官能团反应，使再生剂加入后能够与老化沥青之间长期稳定共存，提升再生剂的抗二次老化性能；通过抗氧化剂提升再生剂的抗氧化性能，避免再生剂在高温施工过程中，因为热氧老化而发生过度的性能衰减。
可见本发明提供的就地热再生沥青再生剂具有与老化沥青相容性好、可有效显著恢复老化沥青性能以及耐老化性能好的特点。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一种就地热再生沥青再生剂，包括质量比为30～40:20～30:30～50:1～2:0.8～1:0.5～0.7:0.1～0.2的石油油分、工业白油、抽出油、SBS、改性剂、抗氧化剂和稳定剂。
优选的，石油油分的提取方法包括以下步骤：将质量比为1:15～20的石油沥青和正戊烷混合，进行搅拌、静置、过滤，得到滤液I；将质量比为1:1～2的滤液I和硫酸混合，搅拌均匀后静置，过滤得到滤液II；将滤液II静置，使滤液II中的溶剂挥发，得到的残留物即为石油油分。
本实施例利用正戊烷和硫酸，将石油沥青中的沥青质和氮基分馏物除去，以提取出富含芳香分和饱和分的石油油分，该组分是沥青质的良好溶剂，本发明含有该组分可以与老化沥青中沥青质良好的溶合，快速有效恢复老化沥青的柔韧性。
石油油分的提取步骤如下：将石油沥青与正戊烷按照1:20质量比混合，在30℃-35℃温度下搅拌0.4h形成溶液，静置2h后，将溶液过滤，得到滤液I；将滤液I与硫酸按照1:1混合，搅拌均匀后，静置2h，过滤得到滤液II；将滤液II置于50-60℃的温度下静置3-4h，使滤液II中的溶剂挥发，得到的残留物为石油油分。
优选的，石油沥青为重交90号或者110号沥青；正戊烷纯度≥98%；硫酸浓度为85～90%。
优选的，工业白油的牌号为7号、10号或者15号。
优选的，抽出油为减一线抽出油或减二线抽出油。
优选的，SBS为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，其为线形，牌号为791或者801。
优选的，改性剂为环氧丙烯酸酯树脂与甲基丙烯酸缩水甘油酯按照质量比1～2:1的混合物。乙烯基环氧丙烯酸共聚物和甲基丙烯酸缩水甘油酯可以提高聚合物的极性，与老化沥青中一些官能团反应，使再生剂加入后能够与老化沥青之间长期稳定共存，提升再生剂的抗二次老化性能。
优选的，抗氧化剂为特丁基对苯二酚与丁基羟基茴香醚按照质量比1:1～2的混合物。特丁基对苯二酚和丁基羟基茴香醚，可以提升再生剂的抗氧化性能，避免再生剂在高温施工过程中，因为热氧老化而发生过度的性能衰减。
优选的，稳定剂为过氧化二异丙苯。
一种就地热再生沥青再生剂的制备方法，包括以下步骤：将石油油分、工业白油、抽出油、SBS、改性剂、抗氧化剂和稳定剂混合后加热至150～160℃，进行搅拌混合，静置冷却后得就地热再生沥青再生剂。
就地热再生沥青再生剂的具体制备方法如下：将石油油分、工业白油、抽出油、SBS、改性剂、抗氧化剂和稳定剂，按照质量比30-40:20-30:30-50:1-2:0.8-1:0.5-0.7:0.1-0.2称取，将入具有加热功能的容器，加热至150～160℃，采用高速剪切机进行搅拌混合，高速剪切机转速为5000～6000r/min，剪切搅拌时间1-2 min，最后在常温下静置冷却，得就地热再生沥青再生剂。
实施例1
一种就地热再生沥青再生剂的制备方法，包括以下步骤。
（1）石油油分的提取：将石油沥青与正戊烷按照1:20质量比混合，在30℃温度下搅拌0.4h形成溶液，静置2h后，将溶液过滤，得到滤液I；将滤液I与硫酸按照1:1混合，搅拌均匀后，静置2h，过滤得到滤液II；将滤液II置于50℃的温度下静置3h，使滤液II中的溶剂挥发，得到的残留物为石油油分。
（2）再生剂的制备：将石油油分、工业白油、抽出油、SBS、改性剂、抗氧化剂、稳定剂按照质量比30:20:30:1:0.8:0.5:0.1称取，将入具有加热功能的容器，加热至150℃，采用高速剪切机进行搅拌混合，转速为5000r/min，剪切搅拌时间1min，最后在常温下静置冷却，得再生沥青再生剂。
实施例1中所用石油沥青为重交90号沥青；所用正戊烷纯度98.5%；所用硫酸的浓度为85%；所用工业白油的牌号为7号；所用抽出油为减一线抽出油；所用SBS为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，线形，牌号为791；所用改性剂为乙烯基环氧丙烯酸共聚物与甲基丙烯酸缩水甘油酯按照质量比2:1的混合物；所用抗氧化剂为特丁基对苯二酚与丁基羟基茴香醚按照质量比1:1的混合物；所用稳定剂为过氧化二异丙苯。
实施例2
一种就地热再生沥青再生剂的制备方法，包括以下步骤。
（1）石油油分的提取：将石油沥青与正戊烷按照1:20质量比混合，在35℃温度下搅拌0.4h形成溶液，静置2h后，将溶液过滤，得到滤液I；将滤液I与硫酸按照1:1混合，搅拌均匀后，静置2h，过滤得到滤液II；将滤液II置于60℃的温度下静置4h，使滤液II中的溶剂挥发，得到的残留物为石油油分。
（2）再生剂的制备：将石油油分、工业白油、抽出油、SBS、改性剂、抗氧化剂、稳定剂按照质量比40:30:50:2:1:0.7:0.2称取，将入具有加热功能的容器，加热至160℃，采用高速剪切机进行搅拌混合，转速为6000r/min，剪切搅拌时间2 min，最后在常温下静置冷却，得再生沥青再生剂。
实施例2中所用石油沥青为110号沥青；所用正戊烷纯度98.5%；所用硫酸的浓度为85%；所用工业白油的牌号为10号；所用抽出油为减二线抽出油；所用SBS为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，线形，牌号为801；所用改性剂为乙烯基环氧丙烯酸共聚物与甲基丙烯酸缩水甘油酯按照质量比2:1的混合物；所用抗氧化剂为特丁基对苯二酚与丁基羟基茴香醚按照质量比1:1的混合物；所用稳定剂为过氧化二异丙苯。
实施例3
一种就地热再生沥青再生剂的制备方法，包括以下步骤。
（1）石油油分的提取：将石油沥青与正戊烷按照1:20质量比混合，在33℃温度下搅拌0.4h形成溶液，静置2h后，将溶液过滤，得到滤液I；将滤液I与硫酸按照1:1混合，搅拌均匀后，静置2h，过滤得到滤液II；将滤液II置于55℃的温度下静置3.5h，使滤液II中的溶剂挥发，得到的残留物为石油油分。
（2）再生剂的制备：将石油油分、工业白油、抽出油、SBS、改性剂、抗氧化剂、稳定剂按照质量比35:25:40:1.5:0.9:0.6:0.15称取，将入具有加热功能的容器，加热至155℃，采用高速剪切机进行搅拌混合，转速为5500r/min，剪切搅拌时间1.5min，最后在常温下静置冷却，得再生沥青再生剂。
实施例3中所用石油沥青为重交110号沥青；所用正戊烷纯度98.5%；所用硫酸的浓度为85%；所用工业白油的牌号为15号；所用抽出油为减二线抽出油；所用SBS为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，线形，牌号791；所用改性剂为乙烯基环氧丙烯酸共聚物与甲基丙烯酸缩水甘油酯按照质量比2:1的混合物；所用抗氧化剂为特丁基对苯二酚与丁基羟基茴香醚按照质量比1:1的混合物；所用稳定剂为过氧化二异丙苯。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种就地热再生沥青再生剂，其特征在于，包括质量比为30～40:20～30:30～50:1～2:0.8～1:0.5～0.7:0.1～0.2的石油油分、工业白油、抽出油、SBS、改性剂、抗氧化剂和稳定剂。
2.根据权利要求1所述的就地热再生沥青再生剂，其特征在于，所述石油油分的提取方法包括以下步骤：
将质量比为1:15～20的石油沥青和正戊烷混合，进行搅拌、静置、过滤，得到滤液I；
将质量比为1:1～2的滤液I和硫酸混合，搅拌均匀后静置，过滤得到滤液II；
将滤液II静置，使滤液II中的溶剂挥发，得到的残留物即为石油油分。
3.根据权利要求2所述的就地热再生沥青再生剂，其特征在于，所述石油沥青为重交90号或者110号沥青；所述正戊烷纯度≥98%；所述硫酸浓度为85～90%。
4.根据权利要求1所述的就地热再生沥青再生剂，其特征在于，所述工业白油的牌号为7号、10号或者15号。
5.根据权利要求1所述的就地热再生沥青再生剂，其特征在于，所述抽出油为减一线抽出油或减二线抽出油。
6.根据权利要求1所述的就地热再生沥青再生剂，其特征在于，所述SBS为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，其为线形，牌号为791或者801。
7.根据权利要求1所述的就地热再生沥青再生剂，其特征在于，所述改性剂为环氧丙烯酸酯树脂与甲基丙烯酸缩水甘油酯按照质量比1～2:1的混合物。
8.根据权利要求1所述的就地热再生沥青再生剂，其特征在于，所述抗氧化剂为特丁基对苯二酚与丁基羟基茴香醚按照质量比1：1～2的混合物。
9.根据权利要求1所述的就地热再生沥青再生剂，其特征在于，所述稳定剂为过氧化二异丙苯。
10.一种权利要求1所述的就地热再生沥青再生剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将石油油分、工业白油、抽出油、SBS、改性剂、抗氧化剂和稳定剂混合后加热至150～160℃，进行搅拌混合，静置冷却后得就地热再生沥青再生剂。
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