CN109439006A - 一种环保型低温高粘沥青及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于沥青产品加工技术领域，涉及一种环保型低温高粘沥青及其制备方法，该环保型低温高粘沥青按重量百分比组成为：沥青80％～90％，保温填料0.5～4％，废食用油0％～8％，温拌剂1％～9％，增粘剂4％～9％，其制备方法为：首先将煤渣和滑石粉按重量10:1的比例混合后粉碎成200目以下细度的混合粉末，制得保温填料；将沥青快速升温至180℃并保温，加入保温填料和增粘剂，以500转/min搅拌2h；然后边搅拌边加入温拌剂和废食用油搅拌0.5h即可。其产品具有良好的储存稳定性，施工温度低，高低温性能好，与集料粘附性强，可降低石料加热温度，缩短道路开放时间，延长道路使用寿命，制备工艺简单、易实施、无污染，将废食用油作为原料，为废食用油利用提供新的思路，节能环保，应用环境友好。

Description

一种环保型低温高粘沥青及其制备方法

技术领域：

本发明属于沥青路面材料和复合改性沥青材料加工制备技术领域，具体涉及一种环保型低温高粘沥青及其制备方法，实现废物再利用，有节能环保的效果。

背景技术：

目前，高粘度改性沥青正逐步广泛使用，但也存在一些问题。高粘度改性沥青在具有高黏度的同时，为了保证工程实体质量，相应的需提高沥青及石料的加热温度，施工温度也需提高，进而导致生产和施工能源消耗的增加，碳排放量的増加，进而对环境造成污染。如何在保证沥青和沥青混合料具有高粘度的同时，降低沥青加热温度、石料加热温度及施工温度，减少能源消耗，降低对环境的影响，是目前急需解决的问题之一。此外，温拌剂可有效降低沥青的粘度和混合料的施工温度，减小对环境的二次污染。因此，本发明所述的环保型低温高粘沥青采用高粘和温拌技术，在沥青路面生产和施工中具有较广阔的应用前景和良好的社会经济效益。

在现有技术中，对环保型低温高粘沥青及其制备方法已有相关文献报导和专利。中国专利公开号CN108504113A公开了一种SBS改性泡沫温拌沥青及其制备方法，其是将加热到熔融状态SBS改性沥青倒入发泡机的沥青罐内，再加入十六烷基三甲基溴化铵搅拌，当达到发泡温度时，注水进行发泡，最后得到SBS改性泡沫温拌沥青；中国专利公开号CN106883624A公开了一种适用于排水沥青路面的高粘度改性沥青；其是向加热至150℃的70号基质沥青，分别依次加入SBS改性剂，橡胶粉，萜烯树脂，硅藻土，并且搅拌均匀，整个过程时温度始终维持在140-150℃；接着在维持150-160℃的情况下加入纺丝用沥青基碳纤维，均匀搅拌混合物溶胀20-30min后加入温拌剂，然后将混合物温度升高至180-190℃后置于高速剪切机中，在剪切速率为3500r/min下剪切30-60min；最后，将剪切好的改性沥青置于150℃的烘箱中发育30min。

另外，中国专利公开号CN108034271A公开了一种复合改性温拌橡胶沥青，首先将基质沥青放入专门的压强为0.1～0.3MPa反应釜中加热到105℃～110℃，掺入丁苯胶乳和环氧树脂，以400～600r/min转速搅拌10～15min；接着，恒压升温至130～140℃，加入120℃～125℃的芳烃油和Sasobit温拌剂，以800～1000r/min转速搅拌15～20min；然后升温升压到185～190℃和0.5～0.8MPa，加入橡胶粉，搅拌转速提升至2500～3000r/min搅拌35～40min；同时加入0.2％～1％的氯化钙，压强提升至1～1.5MPa，搅拌5～10min后即复合改性温拌橡胶沥青；中国专利CN106633250A公开一种高粘温拌沥青改性剂及改性沥青的制备方法，将热塑性丁苯橡胶、橡胶粉、弹性体材料、温拌剂、改性助剂和稳定剂放入重型双轴混合机或强力混合机中，加热融化，搅拌均匀，形成均一的熔料；挤压制成带状，冷却后切割成固体颗粒；进一步压碎或粉碎制成细粒或粉末，制出高粘温拌沥青改性剂。然后向150℃～165℃基质沥青加入高粘温拌沥青改性剂细粒或粉末，先在180℃低速搅拌0.5～1小时；再在180℃和3000～5000r/min条件下高速剪切1.5～2小时，剪切温度为；最后，再低速搅拌0.5～1.0小时；中国专利公开号CN104629391A，公开了一种一种高弹性沥青改性组合物、改性剂、改性沥青、改性沥青混合料及制备方法，改性组合物包括苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物100份，增粘剂20～40份，软化剂20～40份，温拌剂3～8份，增塑剂15～40份和稳定剂2～6份，改性剂的制备包括步骤(1)按配方将苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、增粘剂和温拌剂混合，得熔融体；(2)将软化剂、增塑剂和稳定剂与熔融体混合，然后挤出，冷却，切粒。改性沥青是将改性剂掺入基质沥青中，混合至均匀制得。改性沥青混合料由包括改性沥青和矿质混合料的原料拌合而成；中国专利公开号CN105694495A，公开了一种环保型高抗裂改性沥青及其制备方法，以质量分数计，由以下原料制备而成：65～70％的基质沥青，7～10％的餐桌回收废弃食用油，11～15％的石油树脂，2.5～3.5％的苯乙烯系热塑性弹性体，3～5％的低密度聚乙烯，1～3.5％的稳定剂。

上述公开的多项技术方案中，其总体上存在着制备工艺较复杂，配方原料种类较多，成本较高等缺点，而且在我国还未形成产业化，其各种添加剂在基质沥青中易分散不均，导致最后成品温拌高粘沥青质量不稳定，易离析，高低温稳定性较差。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺陷，提供一种工序和配方简单，易实施，无污染，施工温度低，高低温性能好，与集料粘附性强，可有效降低石料加热温度，且分散均匀，储存稳定性好的复合改性的环保型低温高粘沥青及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明解决上述技术问题所采取的技术方案是：环保型低温高粘沥青的主体配方由沥青、保温填料、废食用油、温拌剂和增粘剂经混合配制而成，各组分含量按重量百分比为：沥青80％～90％，保温填料0.5～4％，废食用油0％～8％，温拌剂1％～9％，增粘剂4％～9％；其中，所述沥青为70-A，70-B，90-A，90-B道路石油沥青中的一种；所述废食用油包括泔水提炼出的油脂，由劣质猪肉、猪内脏和猪皮提炼出的油脂，反复使用油炸食品油，抽油烟机回收的废弃油及各种已经过加热的废弃油脂中的一种；所述的废食用油应经简单过滤和除杂处理，其水分和挥发物重量比含量不大于0.2％。

本发明所述的温拌剂为EWMA-1型温拌剂、DS-TL-02型温拌剂、EVOTHERM M1型温拌剂、lkw型温拌剂、DY-WMA-1型温拌剂、TEGO XP32157型温拌剂中的一种或两种的混合物；所述增粘剂为萜烯树脂，松香改性酚醛树脂，C9石油树脂，C5石油树脂，古马隆树脂及其它各类增粘树脂中高粘沥青添加剂的一种或几种的混合物；所述的保温填料由煤渣与滑石粉按10:1的重量比混合后粉碎成200目粒度的混合粉末，其中煤渣选用火力发电厂锅炉燃烧后的废弃炉渣，保温填料具有保温效果，增强温拌效果，延缓温度散失，并且能够增强沥青表面光滑度和沥青的使用寿命。

本发明涉及的环保型低温高粘沥青的制备方法，其具体工艺包括如下步骤：

(1)保温填料制备：先将煤渣和滑石粉按重量10:1的比例混合后粉碎成200目以下细度的混合粉末，制得保温填料；

(2)原料配制：按各原料重量百分比：沥青80％～90％，保温填料0.5～4％，废食用油0％～8％，温拌剂1％～9％，增粘剂4％～9％，称取备用；

(3)产品制取：将步骤(2)所取的沥青快速升温至180℃并保温，立即在该温度下加入保温填料和增粘剂，在500转/min的转速下搅拌2h，然后边搅拌边加入温拌剂和废食用油，最后再在500转/min的转速下搅拌0.5h即得产品环保型低温高粘沥青；可应用于特重交通、重交通、交叉口进口道、公交车专用道与停靠站、长大纵坡的沥青路面、停车场和透水沥青路面以及微罩面和超薄罩面施工，特别的可应用于低温季下上述路面施工。

本发明的基本原理为：废食用油的主要成分为酯类，类似于沥青组分中的轻质组分，可有效提高沥青的低温性能，并且降低沥青的高温粘度；增粘剂的加入可有效提高提高沥青的高温性能；而温拌剂的加入可有效降低沥青和石料的加热温度以及混合料的施工温度，并且也能降低沥青的高温粘度；保温填料能提高产品保温性和表面光亮度，并能提高沥青使用寿命的5～10％；通过复合改性可达到制备一种环保型低温高粘沥青的目的。

本发明与现有技术相比具有以下效果：一是环保型低温高粘沥青具有良好的储存稳定性，130℃为液态，100℃布氏旋转粘度小于10Pa·s；二是沥青薄膜加热后，25℃针入度为60～120(0.1mm)，软化点不小于49℃，5℃延度不小于40cm；三是施工温度低、高低温保温性能好、与集料粘附性强、透水性强,可降低石料加热温度，缩短道路开放时间、延长道路使用寿命；四是制备工艺简单、易实施、无污染；五是以废食用油为原料，为其利用提供新的思路，节能环保，应用环境友好。

具体实施方式：

为了更好理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容。

实施例1：

本实施例涉及一种环保型低温高粘沥青及其制备方法的具体工艺。

(1)保温填料制备：先选择锅炉燃烧后的煤炭100g和滑石粉10g混合后粉碎成200目以下细度的粉末，制得保温填料；

(2)原料配制：按以下各原料重量：70-A沥青600g、步骤(1)制得的保温填料12g、废食用油3g、DS-TL-02型温拌剂51g、C9石油树脂36g，选取各原料备用；所述废食用油为劣质猪肉、猪内脏、猪皮提炼出的油，水分及挥发物量为0.10％；

(3)产品制取：将步骤(2)所取的70-A沥青快速升温至180℃并保温，立即在该温度下加入保温填料12g和C9石油树脂36g，在500转/min的转速下搅拌2h，然后边搅拌边加入DS-TL-02型温拌剂51g和废食用油3g，在500转/min的转速下搅拌0.5h即可；

将实施例1配制的环保型低温高粘沥青，测其相关性能指标，结果如1，从表中可以看到所制备环保型低温高粘沥青效果明显，且具有良好的高低温保温性能。

表1环保型低温高粘沥青指标

实施例2：

本实施例涉及另一种环保型低温高粘沥青及其制备方法的具体方式。

(1)保温填料制备：先选择锅炉燃烧后的煤炭100g和滑石粉10g混合后粉碎成200目以下细度的粉末得保温填料；

(2)原料配制：按以下各原料重量：90-A沥青600g、步骤(1)制得的保温填料25g，废食用油36g、EVOTHERM M1型温拌剂9g、萜烯树脂36g，选取各原料备用；所述废食用油为抽油烟机回收的废弃油，水分及挥发物量为0.15％；

(3)产品制取：将步骤(2)所取的90-A沥青快速升温至180℃并保温，立即在该温度下加入保温填料25g和萜烯树脂，在500转/min的转速下搅拌2h，然后边搅拌边加入EVOTHERM M1型温拌剂和废食用油，在500转/min的转速下搅拌0.5h即可。

将实施例2配制的环保型低温高粘沥青，测其相关性能指标，结果如2。从表中可以看到所制备环保型低温高粘沥青效果明显，且具有良好的高低温保温性能。

表2环保型低温高粘沥青指标

实施例3：

本实施例涉及第三种环保型低温高粘沥青及其制备工艺。

(1)保温填料制备：先选择锅炉燃烧后的煤炭100g和滑石粉10g混合后粉碎成200目以下细度的粉末得保温填料；

(2)原料配制：按以下各原料重量：70-B沥青600g、步骤(1)制得的保温填料20g、废食用油42g、EWMA-1温拌剂12g、C5石油树脂36g，选取各原料备用；所述废食用油为反复使用油炸食品用油，其水分及挥发物量为0.12％；

(3)产品制取：将步骤(2)所取的70-B沥青快速升温至180℃并保温，立即在该温度下加入保温填料20g和萜烯树脂，在500转/min的转速下搅拌2h，然后边搅拌边加入EWMA-1温拌剂和废食用油，在500转/min的转速下搅拌0.5h即可。

将实施例3配制的环保型低温高粘沥青，测其相关性能指标，结果如3。从表中可以看到所制备环保型低温高粘沥青效果明显，且具有良好的高低温保温性能。

表3环保型低温高粘沥青指标

实施例4:

本实施例涉及一种环保型低温高粘沥青的应用，采用实施例1的制备工艺，制得环保型低温高粘沥青可应用于-5℃透水沥青路面铺设，可有效延长道路的施工时间，并且可使路面在50℃时仍然具备可压实性，制备的透水沥青混合料具有弹性高和透水性强的特点，雨天可起到防滑效果，通过保温填料可使沥青和集料的粘附性提高10％以上，有效提高混合料的抗飞散性能；而且，一定范围内保温填料的添加量与混合料的抗飞散性能成正比。

Claims (10)

1.一种环保型低温高粘沥青，其特征在于，其主体配方由沥青、保温填料、废食用油、温拌剂和增粘剂经混合配制而成。

2.根据权利要求1所述的环保型低温高粘沥青，其特征在于，各组分含量按重量百分比为：沥青80％～90％，保温填料0.5～4％，废食用油0％～8％，温拌剂1％～9％，增粘剂4％～9％。

3.根据权利要求1所述的环保型低温高粘沥青，其特征在于，所述沥青为70-A、70-B、90-A、90-B道路石油沥青中的一种。

4.根据权利要求1所述的环保型低温高粘沥青，其特征在于，所述废食用油为泔水提炼出的油脂，由劣质猪肉、猪内脏和猪皮提炼出的油脂，反复使用油炸食品油，抽油烟机回收的废弃油及各种已经过加热的废弃油脂中的一种。

5.根据权利要求4所述的废食用油，其特征在于，所述废食用油应经简单过滤和除杂处理，其水分和挥发物重量比含量不大于0.2％。

6.根据权利要求1所述的环保型低温高粘沥青，其特征在于，所述温拌剂为EWMA-1型温拌剂、DS-TL-02型温拌剂、EVOTHERMM1型温拌剂、lkw型温拌剂、DY-WMA-1型温拌剂、TEGOXP32157型温拌剂中的一种或两种的混合物。

7.根据权利要求1所述的环保型低温高粘沥青，其特征在于，所述增粘剂为萜烯树脂，松香改性酚醛树脂，C9石油树脂，C5石油树脂，古马隆树脂及其它各类增粘树脂中高粘沥青添加剂中的一种或几种的混合物。

8.根据权利要求1所述的环保型低温高粘沥青，其特征在于，所述的保温填料由煤渣与滑石粉按10:1的重量比混合后粉碎成200目粒度的混合粉末，煤渣为火力发电厂锅炉燃烧后的废弃炉渣。

9.一种环保型低温高粘沥青制备方法，其特征在于，它包括如下步骤：

(1)保温填料制备：先将煤渣和滑石粉按重量10:1的比例混合后粉碎成200目以下细度的混合粉末，制得保温填料；

(2)原料配制：按各原料重量百分比：沥青80％～90％，保温填料0.5～4％，废食用油0％～8％，温拌剂1％～9％，增粘剂4％～9％，称取备用；

(3)产品制取：将步骤(2)所取的沥青快速升温至180℃并保温，立即在该温度下加入保温填料和增粘剂，在500转/min的转速下搅拌2h，然后边搅拌边加入温拌剂和废食用油，最后再在500转/min的转速下搅拌0.5h即得产品环保型低温高粘沥青。

10.根据权利要求1所述的环保型低温高粘沥青在特重交通、重交通、交叉口进口道、公交车专用道与停靠站、长大纵坡的沥青路面、停车场和透水沥青路面以及微罩面和超薄罩面路面施工中的应用。