CN116554699A - 一种用于防水沥青的低温性能提升剂及其制备方法，以及防水沥青 - Google Patents

一种用于防水沥青的低温性能提升剂及其制备方法，以及防水沥青 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于防水沥青的低温性能提升剂及其制备方法，以及防水沥青。本发明提供的用于防水沥青的低温性能提升剂，以质量份计，包括以下组分：减压线油50～80份，糠醛抽出油1～5份，矿物油5～20份，芳烃油5～20份，减压渣油5～20份。本发明将一定的减压线油、糠醛抽出油、矿物油、芳烃油和减压渣油以一定比例搭配调和，可以改变防水沥青的组分比例，提高沥青的低温性能，并且，保证软化点、针入度的稳定性，不会对其软化点及针入度造成不良影响。

Description

一种用于防水沥青的低温性能提升剂及其制备方法，以及防 水沥青
技术领域
本发明涉及沥青配料技术领域，特别涉及一种用于防水沥青的低温性能提升剂及其制备方法，以及防水沥青。
背景技术
沥青防水卷材作为传统的防水材料，具有成本低、施工易操作等优势，但是其拉伸强度、稳定性、低温性能等技术指标一直是行业内最为关注的。沥青是由极其复杂的碳氢化合物及金属、非金属衍生物组成的混合物，因其优异的疏水、防腐等性质，被作为防水卷材涂覆层的主要材料。沥青的高低温性能、组分构成对卷材性能起着至关重要的影响。
目前，市场上的防水沥青主要是道路石油沥青与软组分调和获得，优点是防水沥青流动性更好，更加有利于防水卷材生产企业的生产；缺点是软组分对防水沥青指标起决定性作用，尤其对低温柔性、软化点等指标影响较大，而且在防水沥青生产过程中软组分易于挥发，会导致防水卷材的抗老化性能和低温性能降低。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种用于防水沥青的低温性能提升剂及其制备方法，以及防水沥青。本发明提供的提升剂能够有效提高沥青的低温性能，且保证软化点、针入度的稳定性。
本发明提供了一种的低温性能提升剂，以质量份计，包括以下组分：
优选的，所述减压线油为石油减压蒸馏中所得的侧线馏分，馏程为390～450℃，40℃运动粘度为60～100mm2/s，蜡含量≤5wt％。
优选的，所述糠醛抽出油的规格为：闪点≥230℃，芳香分含量≥50wt％，灰分含量≤0.5wt％。
优选的，所述矿物油的规格为：闪点≥230℃，饱和分含量≥50wt％，灰分含量≤0.5wt％。
优选的，所述矿物油包括润滑油、液压油和真空泵油中的至少一种。
优选的，所述芳烃油的规格为：闪点≥190℃，芳香烃含量≥70wt％，饱和烃占比≥20wt％。
优选的，所述减压渣油的规格为：灰分含量≤0.5wt％，蜡含量≤4wt％，沥青质含量≥20wt％，胶质含量≥30wt％，饱和分含量≤20wt％，芳香分含量≤30wt％。
本发明还提供了一种上述技术方案中所述的用于防水沥青的低温性能提升剂的制备方法，包括以下步骤：
将减压线油、糠醛抽出油、矿物油、芳烃油和减压渣油混合加热，得到用于防水沥青的低温性能提升剂。
优选的，具体包括以下步骤：
向反应釜中加入减压线油、糠醛抽出油和矿物油，加热并保温搅拌，然后加入芳烃油和减压渣油，继续保温搅拌，搅拌结束后，降温，得到用于防水沥青的低温性能提升剂。
本发明还提供了一种防水沥青，包括：沥青和提升剂；
其中，所述提升剂为上述技术方案中所述的用于防水沥青的低温性能提升剂。
本发明提供的用于防水沥青的低温性能提升剂，将一定的减压线油、糠醛抽出油、矿物油、芳烃油和减压渣油以一定比例搭配调和，可以改变防水沥青的组分比例，提高沥青的低温性能，并且，保证软化点、针入度的稳定性，不会对其软化点及针入度造成不良影响。
试验结果表明，本发明提供的低温性能提升剂，能够使沥青的低温柔性达到在-26.0℃以下无裂缝，有效提高了其低温柔性，同时，其软化点和针入度无明显变化，保证了软化点及针入度的稳定性。
具体实施方式
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。
本文中，以开放式描述的技术特征中，包括所列举特征组成的封闭式技术方案，也包括包含所列举特征的开放式技术方案。
本文中，涉及到数值区间，如无特别说明，上述数值区间内视为连续，且包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值。进一步地，当范围是指整数时，包括该范围的最小值与最大值之间的每一个整数。此外，当提供多个范围描述特征或特性时，可以合并该范围。换言之，除非另有指明，否则本文中所公开之所有范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。
在本文中，涉及数据范围的单位，如果仅在右端点后带有单位，则表示左端点和右端点的单位是相同的。比如，0.3～0.5m/s表示左端点“0.3”和右端点“0.5”的单位都是m/s(米/秒)。
本文仅具体地公开了一些数值范围。然而，任意下限可以与任意上限组合形成未明确记载的范围；以及任意下限可以与其它下限组合形成未明确记载的范围，同样任意上限可以与任意其它上限组合形成未明确记载的范围。此外，每个单独公开的点或单个数值自身可以作为下限或上限与任意其它点或单个数值组合或与其它下限或上限组合形成未明确记载的范围。
本发明提供了一种用于防水沥青的低温性能提升剂，以质量份计，包括以下组分：
关于减压线油：
本发明中，所述减压线油为石油减压蒸馏中所得的侧线馏分。本发明中，所述减压线油的规格优选为：馏程为390～450℃，40℃运动粘度为60～100mm2/s，蜡含量≤5wt％。所述40℃运动粘度具体可为60mm2/s、65mm2/s、70mm2/s、75mm2/s、80mm2/s、85mm2/s、90mm2/s、95mm2/s、100mm2/s。所述蜡含量具体可为1wt％、1.5wt％、2wt％、2.5wt％、3wt％、3.5wt％、4wt％、4.5wt％、5wt％。在本发明的一些实施例中，减压线油的规格为：馏程为390～450℃，40℃运动粘度为70mm2/s，蜡含量4.5wt％。
本发明中，所述减压线油的含量为50～80份，具体可为50份、51份、52份、53份、54份、55份、56份、57份、58份、59份、60份、61份、62份、63份、64份、65份、66份、67份、68份、69份、70份、71份、72份、73份、74份、75份、76份、77份、78份、79份、80份。
关于糠醛抽出油：
所述糠醛抽出油是指减压馏分油或溶剂脱沥青油经糠醛溶剂萃取，溶解在糠醛溶剂中被分离出来的润滑油非理想组分。本发明中，所述糠醛抽出油的规格优选为：闪点≥230℃，芳香分含量≥50wt％，灰分含量≤0.5wt％。其中，所述闪点具体可为230℃、235℃、240℃等。所述芳香分含量具体可为50wt％、51wt％、52wt％、53wt％、54wt％、55wt％、60wt％等。所述灰分含量具体可为0.1wt％、0.2wt％、0.3wt％、0.4wt％、0.5wt％。在本发明的一些实施例中，糠醛抽出油的规格为：闪点240℃，芳香分含量55wt％，灰分含量0.3wt％。
本发明中，所述糠醛抽出油的含量为1～5份，具体可为1份、2份、3份、4份、5份。
关于矿物油：
本发明中，所述矿物油优选包括润滑油、液压油和真空泵油中的至少一种。所述润滑油为机械润滑油，优选包括机油和/或非机油润滑油。本发明中，所述矿物油的规格优选为：闪点≥230℃，饱和分含量≥50wt％，灰分含量≤0.5wt％。其中，所述闪点具体可为230℃、235℃、240℃等。所述饱和分含量具体可为50wt％、55wt％、60wt％、65wt％、70wt％、75wt％、80wt％等。所述灰分含量具体可为0.1wt％、0.2wt％、0.3wt％、0.4wt％、0.5wt％。在本发明的一些实施例中，所述矿物油的规格为：闪点230℃，饱和分含量80wt％，灰分含量0.1wt％。
本发明中，所述矿物油的含量为5～20份，具体可为5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份、20份。
关于芳烃油：
芳烃油又称芳香烃油，本发明中，所述芳烃油的规格优选为：闪点≥190℃，馏程220～400℃，芳香烃含量≥70wt％，饱和烃占比≥20wt％。其中，所述闪点具体可为190℃、200℃、210℃、220℃、230℃。所述芳香烃含量具体可为70wt％、75wt％等。所述饱和烃占比具体可为20wt％、25wt％等。在本发明的一些实施例中，所述芳烃油的规格优选为：闪点200℃，馏程220～400℃，芳香烃含量70wt％，饱和烃含量20wt％。
本发明中，所述芳烃油的含量为5～20份，具体可为5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份、20份。
关于减压渣油：
减压渣油(又称减压蒸馏渣油)是指从炼油厂减压塔底抽出的残渣油，是原油经减压蒸馏后剩余的最重组分。减压渣油的化学组成常采用将减压渣油分离成饱和分、芳香分、胶质和沥青质的四组分分析法，即以上述四种组分占比表示减压渣油的化学组成。本发明中，所述减压渣油的规格优选为：灰分含量≤0.5wt％，蜡含量≤4wt％，沥青质含量≥20wt％，胶质含量≥30wt％，饱和分含量≤20wt％，芳香分含量≤30wt％。其中，所述灰分含量具体可为0.10wt％、0.15wt％、0.20wt％、0.25wt％、0.30wt％、0.35wt％、0.40wt％、0.45wt％、0.50wt％。所述蜡含量具体可为1wt％、2wt％、3wt％、4wt％。所述沥青质含量具体可为20wt％、25wt％、30wt％、33wt％、35wt％等。所述胶质含量具体可为30wt％、35wt％等。所述饱和分含量具体可为5wt％、7wt％、10wt％、15wt％、20wt％。所述芳香分含量具体可为5wt％、10wt％、15wt％、20wt％、25wt％、30wt％。在本发明的一些实施例中，所述减压渣油的规格为：灰分含量0.45wt％，蜡含量4wt％，沥青质含量33wt％，胶质含量35wt％，饱和分含量7wt％，芳香分含量25wt％。
本发明中，所述减压渣油的含量为5～20份，具体可为5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份、20份。
在本发明的一些实施例中，提升剂原料组成为：减压线油80份，糠醛抽出油3份，矿物油7份，芳烃油5份，减压渣油5份。在本发明的另一些实施例中，提升剂原料组成为：减压线油70份，糠醛抽出油1份，矿物油14份，芳烃油10份，减压渣油5份。在本发明的另一些实施例中，提升剂原料组成为：减压线油50份，糠醛抽出油5份，矿物油20份，芳烃油20份，减压渣油20份。
在本发明的一些实施例中，提升剂原料的种类规格如下：减压线油：40℃运动粘度70mm2/s，蜡含量4.5wt％，馏程390～450℃。糠醛抽出油：闪点240℃，芳香分含量55wt％，灰分含量0.3wt％。矿物油：闪点230℃，饱和分含量80wt％，灰分含量0.1wt％。芳烃油：闪点200℃，芳香烃含量70wt％，饱和烃含量20wt％，馏程220～400℃。减压渣油：灰分含量0.45wt％，蜡含量4wt％，沥青质含量33wt％，胶质含量35wt％，饱和分含量7wt％，芳香分含量25wt％。
本发明还提供了一种上述技术方案中所述的用于防水沥青的低温性能提升剂的制备方法，包括以下步骤：将减压线油、糠醛抽出油、矿物油、芳烃油和减压渣油混合加热，得到用于防水沥青的低温性能提升剂。
本发明中，上述制备方法优选具体包括：向反应釜中加入减压线油、糠醛抽出油和矿物油，加热并保温搅拌，然后加入芳烃油和减压渣油，继续保温搅拌，搅拌结束后，降温，得到用于防水沥青的低温性能提升剂。其中，所述加热的目标温度优选为80～100℃，具体可为80℃、85℃、90℃、95℃、100℃。加热至上述目标温度后进行保温搅拌的时间优选为20～30min，具体可为20min、25min、30min。在加入芳烃油和减压渣油后，继续保温搅拌的时间优选为20～30min，具体可为20min、25min、30min。搅拌结束后，降至常温，得到用于防水沥青的低温性能提升剂。
本发明还提供了一种防水沥青，包括：沥青和提升剂；其中，所述提升剂为上述技术方案中所述的用于防水沥青的低温性能提升剂。
本发明中，所述沥青的种类没有特殊限制，为本领域常规沥青即可。在本发明中，所述提升剂用量优选为沥青质量的43％～81％，具体可为43％、50％、55％、60％、67％、70％、75％、80％、81％。
本发明提供的用于防水沥青的低温性能提升剂，将一定的减压线油、糠醛抽出油、矿物油、芳烃油和减压渣油以一定比例搭配调和，可以改变防水沥青的组分比例，提高沥青的低温性能，并且，保证软化点、针入度的稳定性，不会对其软化点及针入度造成不良影响。
试验结果表明，本发明提供的低温性能提升剂，能够使沥青的低温柔性达到在-26.0℃以下无裂缝，有效提高了其低温柔性，同时，其软化点和针入度无明显变化，保证了软化点及针入度的稳定性。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
实施例1
1、原料：
各原料的规格种类参见表1：
表1：实施例1中原料种类
2、制备：
向反应釜中加入减压线油、糠醛抽出油和矿物油，加热到80℃，保温搅拌30min，然后依次加入芳烃油和减压渣油，继续保温搅拌30min，搅拌结束后，降至常温，得到提升剂。
实施例2
1、原料：
各原料的规格种类同实施例1表1。
2、制备：
向反应釜中加入减压线油、糠醛抽出油和矿物油，加热到80℃，保温搅拌30min，然后依次加入芳烃油和减压渣油，继续保温搅拌30min，搅拌结束后，降至常温，得到提升剂。
实施例3
1、原料：
各原料的规格种类同实施例1表1。
2、制备：
向反应釜中加入减压线油、糠醛抽出油和矿物油，加热到80℃，保温搅拌30min，然后依次加入芳烃油和减压渣油，继续保温搅拌30min，搅拌结束后，降至常温，得到提升剂。
对比例1
采用减压线油(种类同实施例1)作为提升剂。
对比例2
按照实施例1实施，不同的是，原料中各组分配比调整如下：
对比例3
按照实施例1实施，不同的是，原料中各组分配比调整如下：
对比例4
按照实施例1实施，不同的是，原料中不添加糠醛抽出油和矿物油。
对比例5
按照实施例1实施，不同的是，原料中不添加芳烃油和减压渣油。
测试例：
将提升剂与70#沥青按质量比4∶6调和，加热到100℃，保温搅拌60min，得到防水沥青。
检测所得防水沥青的软化点、针入度及低温柔性。其中，软化点的测试参照T0606-2011，针入度的测试参照T0604-2011，低温柔性的测试参照GB/T328.14-2016。测试结果参见表4。
表4：测试结果
由表4测试结果可以看出，与对比例1相比，本发明实施例1-3的低温柔性提高了1.5℃以上，同时，软化点和针入度基本持平。表明，本发明的提升剂能够明显提高防水沥青的低温性能，并且保证软化点和针入度指标的稳定性。
对比例2与实施例相比，虽然低温柔性提高，但软化点和针入度变化幅度增大，技术指标不达标；对比例3与实施例相比，低温柔性下降，且软化点和针入度变化幅度增大，技术指标不达标；证明，本发明各原料以一定比例搭配，才能有效提高沥青的低温性能并保证软化点和针入度指标的稳定性。对比例4与实施例相比，低温柔性下降，且软化点和针入度变化幅度增大；对比例5与实施例相比，虽然低温柔性基本持平，但软化点和针入度变化幅度增大；证明，本发明将上述5种原料一起搭配，才能够有效提高沥青的低温性能并保证软化点和针入度指标的稳定性。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，包括最佳方式，并且也使得本领域的任何技术人员都能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统，和实施任何结合的方法。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。本发明专利保护的范围通过权利要求来限定，并可包括本领域技术人员能够想到的其他实施例。如果这些其他实施例具有近似于权利要求文字表述的结构要素，或者如果它们包括与权利要求的文字表述无实质差异的等同结构要素，那么这些其他实施例也应包含在权利要求的范围内。

Claims (10)

1.一种用于防水沥青的低温性能提升剂，其特征在于，以质量份计，包括以下组分：
2.根据权利要求1所述的低温性能提升剂，其特征在于，所述减压线油为石油减压蒸馏中所得的侧线馏分，馏程为390～450℃，40℃运动粘度为60～100mm2/s，蜡含量≤5wt％。
3.根据权利要求1所述的低温性能提升剂，其特征在于，所述糠醛抽出油的规格为：闪点≥230℃，芳香分含量≥50wt％，灰分含量≤0.5wt％。
4.根据权利要求1所述的低温性能提升剂，其特征在于，所述矿物油的规格为：闪点≥230℃，饱和分含量≥50wt％，灰分含量≤0.5wt％。
5.根据权利要求1或4所述的低温性能提升剂，其特征在于，所述矿物油包括润滑油、液压油和真空泵油中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的低温性能提升剂，其特征在于，所述芳烃油的规格为：闪点≥190℃，芳香烃含量≥70wt％，饱和烃占比≥20wt％。
7.根据权利要求1所述的低温性能提升剂，其特征在于，所述减压渣油的规格为：灰分含量≤0.5wt％，蜡含量≤4wt％，沥青质含量≥20wt％，胶质含量≥30wt％，饱和分含量≤20wt％，芳香分含量≤30wt％。
8.一种权利要求1～7中任一项所述的用于防水沥青的低温性能提升剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将减压线油、糠醛抽出油、矿物油、芳烃油和减压渣油混合加热，得到用于防水沥青的低温性能提升剂。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
向反应釜中加入减压线油、糠醛抽出油和矿物油，加热并保温搅拌，然后加入芳烃油和减压渣油，继续保温搅拌，搅拌结束后，降温，得到用于防水沥青的低温性能提升剂。
10.一种防水沥青，其特征在于，包括：沥青和提升剂；
其中，所述提升剂为权利要求1～7中任一项所述的用于防水沥青的低温性能提升剂。
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