CN111334056A - 一种改性净味沥青混合料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及净味沥青技术领域，且公开了一种改性净味沥青混合料，包括以下重量配比的原料：沥青100‑200份、聚合物30‑60份、多聚磷酸30‑60份、马来酸酐20‑40份、苯乙烯10‑20份、二羟基丙酸5‑10份、硫类稳定剂15‑30份、磺化妥尔油皂20‑40份、集料50‑100份、矿粉20‑40份、气味抑制剂4‑8份、界面活性剂2‑4份、活性炭粉末20‑40份，该制备方法通过沥青与多聚磷酸的混合，使沥青的胶体结构改变为凝胶型，增强了沥青路面的性能，在沥青聚合过程中添加气味抑制剂和界面活性剂，有效抑制了沥青中硫化氢、二氧化硫等沥青烟气的生成和挥发，降低了沥青的毒性，集料、矿粉和活性炭粉末均能够消除沥青的味道，做到无味无烟，具有绿色环保、节能低耗等优点。

Description

一种改性净味沥青混合料及其制备方法

技术领域

本发明涉及净味沥青技术领域，具体为一种改性净味沥青混合料及其制备方法。

背景技术

沥青是由不同分子量的碳氢化合物及其非金属衍生物组成的黑褐色复杂混合物，是高粘度有机液体的一种，呈液态，表面呈黑色，可溶于二硫化碳。沥青是一种防水防潮防腐的有机胶凝材料，主要可以分为煤焦沥青、石油沥青和天然沥青三种，其中，煤焦沥青是炼焦的副产品，石油沥青是原油蒸馏后的残渣，天然沥青则储藏在地下，有的形成矿层或者在地壳表面堆积。

沥青经加热常被用以铺设道路、修补房屋或用作防腐涂料，但是现有的沥青在加热时会排出大量的沥青烟，沥青烟和粉尘可经呼吸道和皮肤而引起重度，发生皮炎、视力模糊、眼结膜炎、胸闷、心悸和头痛等症状，经研究证明，沥青和沥青烟中所含的3，4苯并芘是引起皮肤癌、肺癌和食道癌的主要原因，而且在受到沥青污染的空气中生活还会导致免疫力下降。

随着交通运输的发展、交通流量的增大和车载重量的提高，沥青路面的铺设和运用已经愈发的广泛，但是在运用沥青的同时，关于沥青的质量和环保问题，不得不值得我们深思。

普通的沥青加热温度较高，加热过程中会产生大量的有害物质，有很大的烟气和味道，对人体和环境都造成了不可逆的损伤，而且普通的沥青也比较容易老化，使用寿命短的情况下更换成本也高，延长了施工时间，导致沥青路面性能较差。

如中国专利申请号为：CN106832976B的一种改性沥青及其制备方法。改性沥青的制备原料包括沥青、多聚磷酸、聚合物和助剂；其中多聚磷酸的用量为沥青中沥青质含量的3-5倍，多聚磷酸与助剂的质量比为1:1-1.3；助剂包括马来酸酐、苯乙烯、双丙酮丙烯酰胺和2,2-二羟甲基丙酸。通过沥青质与多聚磷酸共混，使得沥青的胶体结构改变为溶胶-凝胶型，助剂既能与溶胶-凝胶型沥青间发生化学反应，又可以与聚合物共聚形成聚合物，使得沥青均匀、稳定地分散至聚合物溶液中，这种制备方法虽然能够制备出聚合度较高的沥青，显著增强沥青的性能，但是仍然会造成大量的污染，危害人体健康；又如中国专利申请号为：CN104004367B的一种改性沥青的制备方法，废旧橡胶粉碎为颗粒，分散于增塑剂中活化后，与石膏晶须混合组成改性剂。石膏晶须的投入减少了基质沥青的用量，降低了工程成本。废旧橡胶颗粒的加入则避免了单独添加石膏晶须而造成的高温稳定性差、低温延度小的问题，并改善了抗老化性能。改性后的沥青成品能达到国家规范要求，可用于沥青公路路面施工，操作简便，适宜大规模推广，这种制备方法降低了工程成本，改善了抗老化性能，但是其环保方面并没有有效的改进，无法满足现代化的生产需求。

因此，如何能够显著增强沥青性能的同时又可以保证其环保性，达到无烟无味的目的，成为了一项亟待解决的技术难题。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种改性净味沥青混合料及其制备方法，具备显著增强沥青性能的同时又可以保证其环保性的优点，解决了现有技术中沥青性能较差且不够环保的问题。

(二)技术方案

为实现上述显著增强沥青性能的同时又可以保证其环保性的目的，本发明提供如下技术方案：一种改性净味沥青混合料，包括以下重量配比的原料：沥青100-200份、聚合物30-60份、多聚磷酸30-60份、马来酸酐20-40份、苯乙烯10-20份、二羟基丙酸5-10份、硫类稳定剂15-30份、磺化妥尔油皂20-40份、集料50-100份、矿粉20-40份、气味抑制剂4-8份、界面活性剂2-4份、活性炭粉末20-40份。

优选的，所述集料是玄武岩和石灰岩的混合料。

优选的，所述气味抑制剂由占重量百分比百分之四十的醛类化合物和占重量百分比百分之六十的羟酸酯类化合物组成。

优选的，所述马来酸酐、苯乙烯和二羟基丙酸作为加工助剂使用，磺化妥尔油皂作为乳化剂使用。

优选的，沥青100份、聚合物30份、多聚磷酸30份、马来酸酐20份、苯乙烯10份、二羟基丙酸5份、硫类稳定剂15份、磺化妥尔油皂20份、集料50份、矿粉20份、气味抑制剂4份、界面活性剂2份、活性炭粉末20份。

优选的，沥青150份、聚合物45份、多聚磷酸45份、马来酸酐30份、苯乙烯15份、二羟基丙酸7.5份、硫类稳定剂22.5份、磺化妥尔油皂30份、集料75份、矿粉30份、气味抑制剂6份、界面活性剂3份、活性炭粉末30份。

优选的，沥青200份、聚合物60份、多聚磷酸60份、马来酸酐40份、苯乙烯20份、二羟基丙酸10份、硫类稳定剂30份、磺化妥尔油皂40份、集料100份、矿粉40份、气味抑制剂8份、界面活性剂4份、活性炭粉末40份。

基于上述的一种改性净味沥青混合料，对此提出一种改性净味沥青混合料的制备方法，包括以下步骤：

1)准备100-200份沥青，直馏沥青、天然沥青或焦油沥青均可，盛好备用；

2)将步骤1)中100-200份沥青放置在加热装置中加热至一百五十摄氏度；

3)向步骤2)中加热至一百五十摄氏度的沥青中添加30-60份聚合物并高转速搅拌均匀；

4)向步骤3)中制得的130-260份沥青混合物中添加30-60份多聚磷酸，继续高转速搅拌均匀；

5)向步骤4)中制得的160-320份沥青混合物中添加20-40份马来酸酐，加热至一百二十摄氏度并高转速搅拌均匀；

6)向步骤5)中制得的180-360份沥青混合物中添加10-20份苯乙烯和5-10份二羟基丙酸，加热至一百二十摄氏度并高转速搅拌均匀，搅拌均匀后冷却至六十摄氏度备用；

7)向步骤6)中制得的195-390份沥青混合物中添加4-8份气味抑制剂和2-4份界面活性剂，低转速搅拌三十分钟，其间温度逐渐升高至一百五十摄氏度；

8)将步骤7)中制得的207-402份沥青混合物中添加15-30份硫类稳定剂和20-40份磺化妥尔油皂；

9)将步骤8)中制得的242-472份沥青混合物加热至一百八十摄氏度并搅拌六十分钟；

10)向步骤9)中加热至一百八十摄氏度的沥青混合物中加入50-100份集料并搅拌均匀；

11)向步骤10)中得到的292-570份沥青混合物中添加20-40份矿粉和20-40份活性炭粉末；

12)将步骤11)中得到的332-650份沥青混合物匀速拌和三分钟，即可得到改性净味沥青混合料。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种改性净味沥青混合料的制备方法，具备以下有益效果：

1、该改性净味沥青混合料的制备方法，通过沥青与多聚磷酸的混合，使沥青的胶体结构改变为凝胶型，不易老化，增强了沥青路面的性能，马来酸酐、苯乙烯和二羟基丙酸作为加工助剂能够与凝胶型沥青之间发生化学反应，使沥青均匀的分散在聚合物溶液中，整体结构更加出色，能够适应大客流、重车载的路面环境。

2、该改性净味沥青混合料的制备方法，通过在沥青聚合过程中添加气味抑制剂和界面活性剂，有效的抑制了沥青生产过程和施工过程中硫化氢、二氧化硫等沥青烟气的生成和挥发，显著的降低了沥青的毒性，集料、矿粉和活性炭粉末均能够消除沥青的味道，做到无味无烟，具有绿色环保、节能低耗等优点。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

一种改性净味沥青混合料，包括以下重量配比的原料：沥青100份、聚合物30份、多聚磷酸30份、马来酸酐20份、苯乙烯10份、二羟基丙酸5份、硫类稳定剂15份、磺化妥尔油皂20份、集料50份、矿粉20份、气味抑制剂4份、界面活性剂2份、活性炭粉末20份。

基于上述的一种改性净味沥青混合料，对此提出一种改性净味沥青混合料的制备方法，包括以下步骤：

1)准备100份沥青，直馏沥青、天然沥青或焦油沥青均可，盛好备用；

2)将步骤1)中100份沥青放置在加热装置中加热至一百五十摄氏度；

3)向步骤2)中加热至一百五十摄氏度的沥青中添加30份聚合物并高转速搅拌均匀；

4)向步骤3)中制得的130份沥青混合物中添加30份多聚磷酸，继续高转速搅拌均匀；

5)向步骤4)中制得的160份沥青混合物中添加20份马来酸酐，加热至一百二十摄氏度并高转速搅拌均匀；

6)向步骤5)中制得的180份沥青混合物中添加10份苯乙烯和5份二羟基丙酸，加热至一百二十摄氏度并高转速搅拌均匀，搅拌均匀后冷却至六十摄氏度备用；

7)向步骤6)中制得的195份沥青混合物中添加4份气味抑制剂和2份界面活性剂，低转速搅拌三十分钟，其间温度逐渐升高至一百五十摄氏度；

8)将步骤7)中制得的207份沥青混合物中添加15份硫类稳定剂和20份磺化妥尔油皂；

9)将步骤8)中制得的242份沥青混合物加热至一百八十摄氏度并搅拌六十分钟；

10)向步骤9)中加热至一百八十摄氏度的沥青混合物中加入50份集料并搅拌均匀；

11)向步骤10)中得到的292份沥青混合物中添加20份矿粉和20份活性炭粉末；

12)将步骤11)中得到的332份沥青混合物匀速拌和三分钟，即可得到改性净味沥青混合料。

实施例二：

一种改性净味沥青混合料，包括以下重量配比的原料：沥青150份、聚合物45份、多聚磷酸45份、马来酸酐30份、苯乙烯15份、二羟基丙酸7.5份、硫类稳定剂22.5份、磺化妥尔油皂30份、集料75份、矿粉30份、气味抑制剂6份、界面活性剂3份、活性炭粉末30份。

基于上述的一种改性净味沥青混合料，对此提出一种改性净味沥青混合料的制备方法，包括以下步骤：

1)准备150份沥青，直馏沥青、天然沥青或焦油沥青均可，盛好备用；

2)将步骤1)中150份沥青放置在加热装置中加热至一百五十摄氏度；

3)向步骤2)中加热至一百五十摄氏度的沥青中添加45份聚合物并高转速搅拌均匀；

4)向步骤3)中制得的195份沥青混合物中添加45份多聚磷酸，继续高转速搅拌均匀；

5)向步骤4)中制得的240份沥青混合物中添加30份马来酸酐，加热至一百二十摄氏度并高转速搅拌均匀；

6)向步骤5)中制得的270份沥青混合物中添加15份苯乙烯和7.5份二羟基丙酸，加热至一百二十摄氏度并高转速搅拌均匀，搅拌均匀后冷却至六十摄氏度备用；

7)向步骤6)中制得的292.5份沥青混合物中添加6份气味抑制剂和3份界面活性剂，低转速搅拌三十分钟，其间温度逐渐升高至一百五十摄氏度；

8)将步骤7)中制得的301.5份沥青混合物中添加22.5份硫类稳定剂和30份磺化妥尔油皂；

9)将步骤8)中制得的354份沥青混合物加热至一百八十摄氏度并搅拌六十分钟；

10)向步骤9)中加热至一百八十摄氏度的沥青混合物中加入75份集料并搅拌均匀；

11)向步骤10)中得到的429份沥青混合物中添加30份矿粉和30份活性炭粉末；

12)将步骤11)中得到的489份沥青混合物匀速拌和三分钟，即可得到改性净味沥青混合料。

实施例三：

一种改性净味沥青混合料，包括以下重量配比的原料：沥青200份、聚合物60份、多聚磷酸60份、马来酸酐40份、苯乙烯20份、二羟基丙酸10份、硫类稳定剂30份、磺化妥尔油皂40份、集料100份、矿粉40份、气味抑制剂8份、界面活性剂4份、活性炭粉末40份。

基于上述的一种改性净味沥青混合料，对此提出一种改性净味沥青混合料的制备方法，包括以下步骤：

1)准备200份沥青，直馏沥青、天然沥青或焦油沥青均可，盛好备用；

2)将步骤1)中200份沥青放置在加热装置中加热至一百五十摄氏度；

3)向步骤2)中加热至一百五十摄氏度的沥青中添加60份聚合物并高转速搅拌均匀；

4)向步骤3)中制得的260份沥青混合物中添加60份多聚磷酸，继续高转速搅拌均匀；

5)向步骤4)中制得的320份沥青混合物中添加40份马来酸酐，加热至一百二十摄氏度并高转速搅拌均匀；

6)向步骤5)中制得的360份沥青混合物中添加20份苯乙烯和10份二羟基丙酸，加热至一百二十摄氏度并高转速搅拌均匀，搅拌均匀后冷却至六十摄氏度备用；

7)向步骤6)中制得的390份沥青混合物中添加8份气味抑制剂和4份界面活性剂，低转速搅拌三十分钟，其间温度逐渐升高至一百五十摄氏度；

8)将步骤7)中制得的402份沥青混合物中添加30份硫类稳定剂和40份磺化妥尔油皂；

9)将步骤8)中制得的472份沥青混合物加热至一百八十摄氏度并搅拌六十分钟；

10)向步骤9)中加热至一百八十摄氏度的沥青混合物中加入100份集料并搅拌均匀；

11)向步骤10)中得到的570份沥青混合物中添加40份矿粉和40份活性炭粉末；

12)将步骤11)中得到的650份沥青混合物匀速拌和三分钟，即可得到改性净味沥青混合料。

本发明的有益效果是：该改性净味沥青混合料的制备方法，通过沥青与多聚磷酸的混合，使沥青的胶体结构改变为凝胶型，不易老化，增强了沥青路面的性能，马来酸酐、苯乙烯和二羟基丙酸作为加工助剂能够与凝胶型沥青之间发生化学反应，使沥青均匀的分散在聚合物溶液中，整体结构更加出色，能够适应大客流、重车载的路面环境。

并且，该改性净味沥青混合料的制备方法通过在沥青聚合过程中添加气味抑制剂和界面活性剂，有效的抑制了沥青生产过程和施工过程中硫化氢、二氧化硫等沥青烟气的生成和挥发，显著的降低了沥青的毒性，集料、矿粉和活性炭粉末均能够消除沥青的味道，做到无味无烟，具有绿色环保、节能低耗等优点。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种改性净味沥青混合料，其特征在于，包括以下重量配比的原料：沥青100-200份、聚合物30-60份、多聚磷酸30-60份、马来酸酐20-40份、苯乙烯10-20份、二羟基丙酸5-10份、硫类稳定剂15-30份、磺化妥尔油皂20-40份、集料50-100份、矿粉20-40份、气味抑制剂4-8份、界面活性剂2-4份、活性炭粉末20-40份。

2.根据权利要求1所述的一种改性净味沥青混合料，其特征在于，所述集料是玄武岩和石灰岩的混合料。

3.根据权利要求1所述的一种改性净味沥青混合料，其特征在于，所述气味抑制剂由占重量百分比百分之四十的醛类化合物和占重量百分比百分之六十的羟酸酯类化合物组成。

4.根据权利要求1所述的一种改性净味沥青混合料，其特征在于，所述马来酸酐、苯乙烯和二羟基丙酸作为加工助剂使用，磺化妥尔油皂作为乳化剂使用。

5.根据权利要求1所述的一种改性净味沥青混合料，其特征在于，包括以下重量配比的原料：沥青100份、聚合物30份、多聚磷酸30份、马来酸酐20份、苯乙烯10份、二羟基丙酸5份、硫类稳定剂15份、磺化妥尔油皂20份、集料50份、矿粉20份、气味抑制剂4份、界面活性剂2份、活性炭粉末20份。

6.根据权利要求1所述的一种改性净味沥青混合料，其特征在于，包括以下重量配比的原料：沥青150份、聚合物45份、多聚磷酸45份、马来酸酐30份、苯乙烯15份、二羟基丙酸7.5份、硫类稳定剂22.5份、磺化妥尔油皂30份、集料75份、矿粉30份、气味抑制剂6份、界面活性剂3份、活性炭粉末30份。

7.根据权利要求1所述的一种改性净味沥青混合料，其特征在于，包括以下重量配比的原料：沥青200份、聚合物60份、多聚磷酸60份、马来酸酐40份、苯乙烯20份、二羟基丙酸10份、硫类稳定剂30份、磺化妥尔油皂40份、集料100份、矿粉40份、气味抑制剂8份、界面活性剂4份、活性炭粉末40份。

8.据权利要求1所述的一种改性净味沥青混合料，对此提出一种改性净味沥青混合料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)准备100-200份沥青，直馏沥青、天然沥青或焦油沥青均可，盛好备用；

2)将步骤1)中100-200份沥青放置在加热装置中加热至一百五十摄氏度；

3)向步骤2)中加热至一百五十摄氏度的沥青中添加30-60份聚合物并高转速搅拌均匀；

4)向步骤3)中制得的130-260份沥青混合物中添加30-60份多聚磷酸，继续高转速搅拌均匀；

5)向步骤4)中制得的160-320份沥青混合物中添加20-40份马来酸酐，加热至一百二十摄氏度并高转速搅拌均匀；

6)向步骤5)中制得的180-360份沥青混合物中添加10-20份苯乙烯和5-10份二羟基丙酸，加热至一百二十摄氏度并高转速搅拌均匀，搅拌均匀后冷却至六十摄氏度备用；

7)向步骤6)中制得的195-390份沥青混合物中添加4-8份气味抑制剂和2-4份界面活性剂，低转速搅拌三十分钟，其间温度逐渐升高至一百五十摄氏度；

8)将步骤7)中制得的207-402份沥青混合物中添加15-30份硫类稳定剂和20-40份磺化妥尔油皂；

9)将步骤8)中制得的242-472份沥青混合物加热至一百八十摄氏度并搅拌六十分钟；

10)向步骤9)中加热至一百八十摄氏度的沥青混合物中加入50-100份集料并搅拌均匀；

11)向步骤10)中得到的292-570份沥青混合物中添加20-40份矿粉和20-40份活性炭粉末；

12)将步骤11)中得到的332-650份沥青混合物匀速拌和三分钟，即可得到改性净味沥青混合料。