CN110982290A - 老化沥青再生剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种老化沥青再生剂及其制备方法。本发明的老化沥青再生剂包括植物油20～50重量份、增塑剂0.5～4重量份、表面活性剂0.5～8重量份、抗氧化剂0.5～8重量份；其中，所述的表面活性剂为聚氧乙烯醚，所述的抗氧化剂为烷基硫代磷酸盐。本发明的再生剂能够有效地改善老化沥青的基本性能和指标，抑制再生沥青的二次老化。

Description

老化沥青再生剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种再生剂及其制备方法，特别涉及一种老化沥青再生剂及其制备方法。

背景技术

沥青是一种防水防潮和防腐的有机胶凝材料，主要用于涂料、塑料、橡胶等工业以及铺筑路面等。沥青在使用的过程中受到温度、光照、空气和降水等外界环境的影响使沥青性能发生较大的变化，从而导致沥青性能的劣化。

CN103468006B公开了一种废旧沥青再生路面用材料，由轻质油分1～20份、废旧橡胶粉10～20份、增塑剂1～3份、改性主剂60～100份、增粘组分1～5份和稳定剂0.1～2份组成，所述的改性主剂为90#或者110#基质沥青。该废旧沥青再生路面用材料中仍需要大量使用新的基质沥青，增加了沥青再生的成本。

CN103923474A公开了一种废旧沥青混合料改善剂，由50％～70％的高芳烃含量的油脂、30％～40％的富含胶质成分的浆体以及5％～10％的环氧大豆油组成，其中高芳烃含量的油质由沥青油、碳9芳烃、抽出油、催化裂化油浆、玉米油、环烷基减二或减三馏分油中的2～3种成分组成，富含胶质成分的浆体由糠醛络合脱氮后的氮渣、大豆油、润滑油中的1～2种成分组成。经该废旧沥青混合料的再生效果不好。

CN103173024B公开了一种废旧道路沥青再生剂，该再生剂是将废旧橡胶粉、增塑剂、芳香性轻质油分和塑解剂混合经微波处理，然后再加入石油树脂混匀制得。需要大量使用该沥青再生剂才能达到较好的再生效果。

发明内容

有鉴于此，本发明的一个目的在于提供一种老化沥青再生剂，该再生剂能够有效地降低老化沥青的软化点、增加老化沥青的延度和针入度。进一步地，同时本发明的再生剂在温拌条件下使用，可以有效抑制再生沥青的二次老化，改善老化沥青性能。

本发明的另一个目的在于提供一种制备上述老化沥青再生剂的方法，该方法工艺简单。采用如下技术方案实现上述目的。

一方面，本发明提供一种老化沥青再生剂，包括

其中，所述的表面活性剂为聚氧乙烯醚，所述的抗氧化剂为烷基硫代磷酸盐。

根据本发明的老化沥青再生剂，优选地，包括

根据本发明的老化沥青再生剂，优选地，所述的植物油选自玉米油、大豆油、花生油、菜籽油、蓖麻油、亚麻籽油中的一种或多种。

根据本发明的老化沥青再生剂，优选地，所述的增塑剂为环氧化植物油。

根据本发明的老化沥青再生剂，优选地，所述的表面活性剂为烷基取代的苯酚聚氧乙烯醚。

根据本发明的老化沥青再生剂，优选地，所述的抗氧化剂为二烷基二硫代磷酸盐。

根据本发明的老化沥青再生剂，优选地，所述的植物油选自玉米油、蓖麻油中的至少一种；所述的增塑剂选自环氧大豆油、环氧化菜籽油中的至少一种；所述的表面活性剂为C4～C10烷基取代的苯酚聚氧乙烯醚；所述的抗氧化剂为二烷基二硫代磷酸盐。

根据本发明的老化沥青再生剂，优选地，所述的植物油为玉米油，所述的增塑剂为环氧大豆油，所述的表面活性剂为聚氧乙烯辛基苯酚醚，所述的抗氧化剂为二烷基二硫代磷酸锌。

另一方面，本发明还提供上述老化沥青再生剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)将植物油、增塑剂、表面活性剂和抗氧化剂按比例混合，得到混合物；

(2)将混合物加热和搅拌，然后冷却，得到老化沥青再生剂。

根据本发明的制备方法，优选地，步骤(2)中，加热在搅拌的条件下进行，加热的温度为100～150℃，加热的时间为20～50min。

本发明的老化沥青再生剂包括植物油、增塑剂、表面活性剂和抗氧化剂，该老化沥青再生剂能够有效地降低老化沥青的软化点，提高老化沥青的延度和针入度；本发明的老化沥青再生剂改性后再生沥青抗老化性能有很好的改善。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。

<老化沥青再生剂>

本发明的老化沥青再生剂包括植物油20～50重量份、增塑剂0.5～4重量份、表面活性剂0.5～8重量份和抗氧化剂0.5～8重量份；其中所述的表面活性剂为聚氧乙烯醚，所述的抗氧化剂为烷基硫代磷酸盐。本发明的老化沥青再生剂可以仅由上述组分组成。本发明的老化沥青再生剂特别适用于温拌沥青。

本发明的老化沥青再生剂中植物油的含量为20～50重量份。优选地，植物油的含量为20～40重量份。更优选地，植物油的含量为25～40重量份。增塑剂的含量为0.5～4重量份。优选地，增塑剂的含量为0.5～2重量份。更优选地，增塑剂的含量为0.5～1.5重量份。表面活性剂的含量为0.5～8重量份。优选地，表面活性剂的含量为0.5～4重量份。更优选地，表面活性剂的含量为0.5～2重量份。抗氧化剂的含量为0.5～8重量份。优选地，抗氧化剂的含量为0.5～4重量份。更优选地，抗氧化剂的含量为0.5～2重量份。这样可以有效地降低老化沥青的软化点，提高老化沥青的延度和针入度，并能够增强再生沥青的抗老化性能。

根据本发明一个具体的实施方式，老化沥青再生剂包括植物油20～50重量份，增塑剂0.5～4重量份，表面活性剂0.5～8重量份，抗氧化剂0.5～8重量份。根据本发明另一个具体的实施方式，老化沥青再生剂包括植物油20～40重量份，增塑剂0.5～2重量份，表面活性剂0.5～4重量份，抗氧化剂0.5～4重量份。根据本发明再一个具体的实施方式，老化沥青再生剂包括植物油25～40重量份，增塑剂0.5～1.5重量份，表面活性剂0.5～2重量份，抗氧化剂0.5～2重量份。

根据本发明一个优选的实施方式，老化沥青再生剂含有植物油32重量份，增塑剂1重量份，表面活性剂2重量份，抗氧化剂2重量份。根据本发明另一个优选的实施方式，老化沥青再生剂含有植物油25重量份，增塑剂0.5重量份，表面活性剂1.5重量份，抗氧化剂1.5重量份。根据本发明再一个优选的实施方式，老化沥青再生剂含有植物油50重量份，增塑剂2重量份，表面活性剂3重量份，抗氧化剂3重量份。

本发明的植物油可以选自玉米油、大豆油、花生油、菜籽油、蓖麻油、亚麻籽油中的一种或多种。优选地，植物油选自玉米油、大豆油、花生油、蓖麻油中的一种或多种。更优选地，植物油选自玉米油、蓖麻油中的至少一种。根据本发明一个具体的实施方式，植物油为玉米油。本发明中的玉米油即为玉米胚芽油。这样可以与其他组分产生更好的协同作用，降低老化沥青的软化点，提高老化沥青的延度和针入度，并能够增强再生沥青的抗老化性能。

本发明的增塑剂可以选自环氧化植物油。优选地，增塑剂选自环氧大豆油、环氧菜籽油、环氧葵花籽油中的一种或多种。更优选地，增塑剂选自环氧大豆油、环氧菜籽油中的至少一种。根据本发明一个具体的实施方式，增塑剂为环氧大豆油。这样降低老化沥青的软化点，提高老化沥青的延度和针入度，并能够增强再生沥青的抗老化性能。

本发明的表面活性剂可以选自聚氧乙烯醚。优选地，表面活性剂选自烷基取代的苯酚聚氧乙烯醚。更优选地，表面活性剂选自C4～C10烷基取代的苯酚聚氧乙烯醚。根据本发明一个实施方式，表面活性剂为聚氧乙烯辛基苯酚醚，例如，聚氧乙烯辛基苯酚醚-10。这样可以降低老化沥青的软化点，提高老化沥青的延度和针入度，并能够增强再生沥青的抗老化性能。

本发明的抗氧化剂可以选自烷基硫代磷酸盐。优选地，抗氧化剂选自二烷基二硫代磷酸盐。更为优选地，抗氧化剂选自二烷基二硫代磷酸锌。这样可以降低老化沥青的软化点，提高老化沥青的延度和针入度，并能够增强再生沥青的抗老化性能。

根据本发明一个具体的实施方式，植物油选自玉米油、蓖麻油中的至少一种；增塑剂选自环氧大豆油、环氧化菜籽油中的至少一种；表面活性剂为C4～C10烷基取代的苯酚聚氧乙烯醚；抗氧化剂为二烷基二硫代磷酸盐。根据本发明另一个具体的实施方式，植物油为玉米油，增塑剂为环氧大豆油，表面活性剂为聚氧乙烯辛基苯酚醚-10，抗氧化剂为二烷基二硫代磷酸锌。

<制备方法>

本发明的老化沥青再生剂的制备方法包括如下步骤：

(1)将植物油、增塑剂、表面活性剂和抗氧化剂按比例混合，得到混合物；

(2)将混合物加热和搅拌，然后冷却，得到老化沥青再生剂。

步骤(1)中，将各个组分混合均匀得到混合物。各个组分的添加顺序并没有特别限制。

步骤(2)中，将混合物加热和搅拌，然后冷却，得到老化沥青再生剂。加热的温度为100～150℃。优选地，加热的温度为100～140℃。更优选地，加热的温度为110～140℃。加热的时间为20～50min。优选地，加热的时间为20～40min。更优选地，加热的时间为30～40min。加热可以在搅拌的条件下进行。根据本发明一个具体的实施方式，加热的温度为120℃，加热的时间为30min。

实施例1

本实施例的老化沥青再生剂的配方如表1所示。

表1

	组分	用量
			植物油	玉米油	32重量份
增塑剂	环氧大豆油	1重量份
			表面活性剂	聚氧乙烯辛基苯酚醚-10	2重量份
抗氧化剂	二烷基二硫代磷酸锌	2重量份

按照表1的配方称取各组分，并混合均匀形成混合物。将混合物在搅拌的条件下，于120℃加热30min，然后冷却，即得老化沥青再生剂。

实施例2

本实施例的老化沥青再生剂的配方如表2所示，制备方法同实施例1。

表2

	组分	用量
			植物油	玉米油	25重量份
增塑剂	环氧大豆油	0.5重量份
			表面活性剂	聚氧乙烯辛基苯酚醚-10	1.5重量份
抗氧化剂	二烷基二硫代磷酸锌	1.5重量份

实施例3

本实施例的老化沥青再生剂的配方如表3所示，制备方法同实施例1。

表3

	组分	用量
			植物油	玉米油	50重量份
增塑剂	环氧大豆油	2重量份
			表面活性剂	聚氧乙烯辛基苯酚醚-10	3重量份
抗氧化剂	二烷基二硫代磷酸锌	3重量份

比较例1

本比较例的老化沥青再生剂的配方如表4所示，制备方法同实施例1。

表4

	组分	用量
			植物油	玉米胚芽油	32重量份
增塑剂	环氧大豆油	1重量份
			表面活性剂	聚氧乙烯辛基苯酚醚-10	2重量份

比较例2～4

除了表面活性剂如表5所示，其余配方和制备方法同实施例1。

表5

编号	比较例2	比较例3	比较例4
				表面活性剂	十二烷基苯磺酸钠	聚山梨酯-80	月桂酸单甘油酯

比较例5～7

除了抗氧化剂如表6所示，其余配方和制备方法同实施例1。

表6

编号	比较例5	比较例6	比较例7
				抗氧化剂	丁基羟基茴香醚	二丁基羟基甲苯	叔丁基对苯二酚

实验例

将实施例1～3和比较例1～7的老化沥青再生剂按照如下方法制得再生沥青和老化再生沥青：

老化沥青的制备：将基质沥青在160℃条件下烘箱老化48小时。

制备再生沥青：将老化沥青加热至流动状态，加入老化沥青再生剂(老化沥青再生剂的用量为老化沥青重量的6wt％)，将老化沥青和老化沥青再生剂的混合物用玻璃棒预搅拌30min，然后在3000rmp/min的剪切速度下高速剪切30min，得到再生沥青。

老化再生沥青的制备：将制得的再生沥青在160℃条件下，烘箱老化48小时，得到老化再生沥青。

将基质沥青、上述方法制得的老化沥青、再生沥青和老化再生沥青进行25℃时的针入度、15℃时的延度和软化点测试，所得结果如表7和表8所示。测试方法采用《公路工程沥青及沥青混合料测试规程》(JTG E20-2011)中T0604公开的沥青针入度测试方法、T0605公开的沥青延度测试方式和T0606公开的沥青软化点测试方法(环球法)。

表7

	针入度(mm)	延度(cm)	软化点(℃)
				基质沥青	65.3	>100	47.2
老化沥青	32.8	10.6	58

表8

本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本发明的范围。

Claims (10)

1.一种老化沥青再生剂，其特征在于，包括：

其中，所述的表面活性剂为聚氧乙烯醚，所述的抗氧化剂为烷基硫代磷酸盐。

2.根据权利要求1所述的老化沥青再生剂，其特征在于，包括：

3.根据权利要求1或2所述的老化沥青再生剂，其特征在于，所述的植物油选自玉米油、大豆油、花生油、菜籽油、蓖麻油、亚麻籽油中的一种或多种。

4.根据权利要求1或2所述的老化沥青再生剂，其特征在于，所述的增塑剂为环氧化植物油。

5.根据权利要求1或2所述的老化沥青再生剂，其特征在于，所述的表面活性剂为烷基取代的苯酚聚氧乙烯醚。

6.根据权利要求1或2所述的老化沥青再生剂，其特征在于，所述的抗氧化剂为二烷基二硫代磷酸盐。

7.根据权利要求1所述的老化沥青再生剂，其特征在于，所述的植物油选自玉米油、蓖麻油中的至少一种；所述的增塑剂选自环氧大豆油、环氧化菜籽油中的至少一种；所述的表面活性剂为C4～C10烷基取代的苯酚聚氧乙烯醚；所述的抗氧化剂为二烷基二硫代磷酸盐。

8.根据权利要求1所述的老化沥青再生剂，其特征在于，所述的植物油为玉米油，所述的增塑剂为环氧大豆油，所述的表面活性剂为聚氧乙烯辛基苯酚醚，所述的抗氧化剂为二烷基二硫代磷酸锌。

9.一种权利要求1～8任一项所述的老化沥青再生剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将植物油、增塑剂、表面活性剂和抗氧化剂按比例混合，得到混合物；

(2)将混合物加热和搅拌，然后冷却，得到老化沥青再生剂。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，加热在搅拌的条件下进行，加热的温度为100～150℃，加热的时间为20～50min。