專利名稱：：道路瀝青再生劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種道路瀝青再生劑。技術(shù)背景瀝青路面在車輪荷載作用下，承受著壓應(yīng)力、剪應(yīng)力和拉應(yīng)力等動靜荷載，并且瀝青路面長期暴露于自然，因此受到各種自然因素如氧、陽光、溫度、水和風(fēng)等自然力的作用，致使混合料中的瀝青、骨料的性能發(fā)生物理及化學(xué)變化，并最終表現(xiàn)為瀝青混合料內(nèi)瀝青粘度增大、老化和集料的細化作用。瀝青在路面中受到自然因素作用后，就會導(dǎo)致瀝青組分"移行"，即瀝青質(zhì)相應(yīng)增加，從而導(dǎo)致瀝青老化、粘度增加，而隨著粘度的增長，瀝青的針入度、延度及軟化點也會發(fā)生有規(guī)律的變化，同時導(dǎo)致瀝青性能下降。道路瀝青的再生利用，是將舊瀝青路面經(jīng)過加熱、翻挖、回收、破碎和篩分后，與再生劑、新瀝青、新集料等按一定比例重新拌和成混合料，滿足一定的路用性能并重新鋪筑于路面的一整套工藝。迄今，關(guān)于瀝青再生機理的研究，主要存在兩種理論。其一是"相容性理論"。該理論從化學(xué)熱力學(xué)出發(fā)，認為瀝青產(chǎn)生老化的原因是瀝青膠質(zhì)物系中各組分相容性降低，導(dǎo)致組分間溶度參數(shù)差增大.如能摻入一定的再生劑使其溶度參數(shù)差減小，則舊瀝青即能恢復(fù)到(甚至超過)原始(新)瀝青的性能；其二是"組分調(diào)節(jié)理論"。該理論是從化學(xué)組分移行出發(fā)，認為瀝青的老化過程實質(zhì)為瀝青組分的移行過程，即瀝青中某些組分偏多、而某些組分偏少，導(dǎo)致瀝青中各組分間比例失調(diào)，造成瀝青性能下降。因此，如能通過摻加再生劑，使瀝青中各組分比例再度和諧，則可達瀝青再生之目的?，F(xiàn)有瀝青再生劑多為石油工業(yè)生產(chǎn)低粘度油和增粘樹脂的混合物(精細石油化工進展，20034(8):18;J.WuhanUniversityofTechnology-Mater.Sci.Ed，2002，17(3):64)，其雖能再生瀝青，但其成本較高(所用增粘樹脂的價格約為2.5萬元/噸)，限制了其規(guī)?；虡I(yè)應(yīng)用。因此，提供質(zhì)優(yōu)價廉的道路瀝青再生劑就成為本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于，提供一種質(zhì)優(yōu)價廉的道路瀝青再生劑。本發(fā)明所說的道路瀝青再生劑，以所用原料總重量計，其主要以50wt%100wt%的脫硫橡膠膠粉、0wtX50wt^的重質(zhì)礦物油和0wt^10wt^的橡膠硫化組分為原料，在30'C200'C混合攪拌0.53.0小時制得；其中所說的脫硫橡膠粉是由廢舊橡膠經(jīng)粉碎并經(jīng)現(xiàn)有脫硫工藝脫硫后獲得。本發(fā)明所用的脫硫橡膠膠粉為市售品，其粒徑為20目200目(優(yōu)選為20目80目，最佳為40目60目)；所說的重質(zhì)礦物油選自催化裂化重循環(huán)油、催化裂化澄清油、煤焦油、潤滑油溶劑精制抽出油、石油渣油、脫瀝青油、重質(zhì)餾分油、裂解制乙烯的焦油、廢潤滑油、白油或潤滑油基礎(chǔ)油中的一種、二種或二種以上的混合物。本發(fā)明所用的重質(zhì)礦物油為市售品。本發(fā)明優(yōu)選的重質(zhì)礦物油為催化裂化重循環(huán)油、催化裂化澄清油、煤焦油或潤滑油溶劑精制抽出油。所說橡膠硫化組分為橡膠硫化劑或/和橡膠硫化促進劑，如硫磺或/和其它類型橡膠硫化促進劑[如(但不限于)選自二硫代氨基甲酸鹽類、黃原酸鹽類、噻唑鹽類、硫脲類、胍類、次磺酰胺類、秋蘭姆類或醛胺類中一種、二種或二種以上混合物]。本發(fā)明所用的橡膠硫化組分同樣也為市售品。在本發(fā)明一個優(yōu)選的技術(shù)方案中，所說的道路瀝青再生劑，以所用原料總重量計，其主要以50wtX90wt^的脫硫橡膠粉、5wtX40wt^的重質(zhì)礦物油和1wtX10wt^的橡膠硫化組分為原料，在30。C200。C混合攪拌0.53.0小時制得。本發(fā)明所述的道路瀝青再生劑，其使用方法如下將70wt%90wt%的廢舊道路瀝青與10wt%30wt%的本發(fā)明所述的道路瀝青再生劑在150'C250'C條件下攪拌混合0.53.0小時即可使廢舊道路瀝青再生。來源于廢舊輪胎的橡膠膠粉經(jīng)脫硫后，能與老化瀝青中的瀝青質(zhì)和膠質(zhì)發(fā)生化學(xué)作用，使橡膠粉在瀝青中的分散穩(wěn)定性得到解決；同時也解決了老化瀝青中高含量的瀝青質(zhì)分散離析而使其道路性能下降的問題。此外，本發(fā)明的另一優(yōu)點在于，本發(fā)明所述的再生劑的主要組分為脫硫橡膠粉(其來源于廢舊橡膠膠粉)。目前脫硫橡膠粉的價格約為2300—3000元/噸，因此本發(fā)明所說的道路瀝青再生劑較現(xiàn)有道路瀝青再生劑而言，更具商業(yè)價值。具體實施方式本發(fā)明中所說的脫硫橡膠膠粉中的"脫硫"指采用現(xiàn)有脫硫工藝使硫化橡膠中硫原子之間化學(xué)鍵(-S-S-)發(fā)生斷裂。所述的脫硫工藝選自快速脫硫工藝、低溫塑化脫硫工藝、高溫連續(xù)脫硫工藝、螺桿擠出脫硫工藝、魯奇-菲克爾脫硫工藝、微波脫硫工藝、遠紅外線脫硫工藝、高能輻射脫硫工藝、超聲波脫硫工藝、無油脫硫工藝或生物脫硫工藝中的一種脫；優(yōu)選低溫塑化脫硫工藝、微波脫硫工藝或無油脫硫工藝；所用的橡膠粉的粒徑為20目200目(更優(yōu)選為40目80目)；所用的脫硫橡膠粉的物化性質(zhì)滿足如下要求丙酮抽出物^25%;橡膠烴含量40-55%;灰分含量^15%;炭黑含量20-40%;拉伸強度/MPa:^4.00;扯斷伸長率/%:^230;門尼黏度MLi+41QG'c:570。下面通過實施例對本發(fā)明作進一步的闡述，其目的是為了更好理解本發(fā)明的內(nèi)容，所舉之例并不限制本發(fā)明的保護范圍實施例1將60目微波脫硫膠粉作為廢舊瀝青再生劑。將10.0wt。/。的該再生劑同90.0wt。/o的AH-卯弁老化瀝青在18(TC下攪拌混合1.0小時得再生瀝青，其性能見表1。實施例2將98.0wt^的40目微波脫硫膠粉和2.0wt^的硫磺在15(TC下攪拌混合0.5小時，即制備得廢舊瀝青再生劑。將15.0wtQ/o的該再生劑同85.0wt。/。的AH-9(W老化瀝青在200。C下攪拌混合1.0小時得再生瀝青，其性能見表l。實施例3將85.0wt^的200目微波脫硫膠粉及15.0wtX的減壓渣油在70'C下攪拌混合1.0小時，即制備得廢舊瀝青再生劑。將30.0wt。/。的該再生劑同70.0wt。/。的AH-卯弁老化瀝青在180。C下攪拌混合1.0小時得再生瀝青，其性能見表l。實施例4將80.0wtX的20目微波脫硫膠粉、15.0wt^的催化裂化澄清油、5.0wtX的硫磺在200'C下攪拌混合1.0小時，即制備得廢舊瀝青再生劑。將20.0wt。/Q的該再生劑同80.0wt。/。的AH-90#老化瀝青在20(TC下攪拌混合1.0小時得再生瀝青，其性能見表1。實施例5將100.0wt^的60目微波脫硫膠粉作為廢舊瀝青再生劑。將20.0wt。/。的該再生劑同80.0wty。的AH-9(W老化瀝青在200'C下攪拌混合1.0小時得再生瀝青，其性能見表1。實施例6將96.0wtX的60目低溫塑化脫硫膠粉、2.0wtX的硫磺、1.0wtX的四甲基硫脲及1.0wt%的異丙基黃原酸鋅在30"下攪拌混合0.5小時，即制備得廢舊瀝青再生劑。將20.0wtQ/o的該再生劑同80.0wt。/。的AH-90弁老化瀝青在200'C下攪拌混合1.0小時得再生瀝青，其性能見表l。實施例7將87.0wt^的80目微波脫硫膠粉、10.0wtX的催化裂化澄清油、3.0wtX的硫磺在100'C下攪拌混合1.0小時，即制備得廢舊瀝青再生劑。將15.0wt。/。的該再生劑同85.0wtn/o的AH-90弁老化瀝青在150'C下攪拌混合2.0小時得再生瀝青，其性能見表1。實施例8將50.0wt^的60目微波脫硫膠粉、45.0wt^的潤滑油溶劑精制抽出油、5.0wt^的硫磺在80'C下攪拌混合1.0小時，即制備得廢舊瀝青再生劑。將25.0wtQ/。的該再生劑同75.0wt。/o的AH-90存老化瀝青在170'C下攪拌混合1.0小時得再生瀝青，其性能見表1。實施例9將80.0城％的200目無油脫硫膠粉、15.0Xwt的煤焦油、5.0%wt的硫磺在IO(TC下攪拌混合1.0小時，即制備得廢舊瀝青再生劑。將20.0城％的該再生劑同80.0wte/。的AH-9(W老化瀝青在165'C下攪拌混合2.0小時得再生瀝青，其性能見表1。實施例10將80.0wtX的40目微波脫硫膠粉、15.0wt^的催化裂化澄清油、5.0wtX的硫磺在10(TC下攪拌混合1.0小時，即制備得廢舊瀝青再生劑。將20.0wt。/o的該再生劑同80.0wt。/。的AH-90#老化瀝青在175'C下攪拌混合1.0小時得再生瀝青，其性能見表1。實施例11將90.0wtX的60目微波脫硫膠粉8.0wtX的硫磺和2.0wt。/o的二硫化四甲基秋蘭姆在70°C下攪拌混合1.0小時，即制備得廢舊瀝青再生劑。將20.0wt。/。的該再生劑同30.0wt。/o的AH-90#老化瀝青及50wt%AH-90#"新鮮"瀝青在19(TC下攪拌混合1.0小時得再生瀝青，其性能見表l。實施例12將70.0wtX的60目高溫連續(xù)脫硫膠粉、25.0wt^的催化裂化澄清油、5.0城％的二甲基二硫代氨基甲酸鋅在10(TC下攪拌混合1.0小時，即制備得廢舊瀝青再生劑。將20.0wtM的該再生劑同80.0wt。/。的AH-9(W老化瀝青在200'C下攪拌混合1.0小時得再生瀝青，其性能見表1。實施例13將80.0wtX的40目微波脫硫膠粉、15.0城％的減壓渣油、2.0wt^的硫磺、2.0%wt的二硫化四甲基秋蘭姆及1.0%wt的二苯胍在150。C下攪拌混合0.5小時，即制備得廢舊瀝青再生劑。將20.0wtn/。的該再生劑同80.0wt。/。的AH-9(W老化瀝青在20(TC下攪拌混合1.0小時得再生瀝青，其性能見表l。實施例14將96.0wt^的60目微波脫硫膠粉、3.0wt^的硫磺和1.0wtM的N-環(huán)基基-2-苯并噻唑次磺酰胺在8(TC下攪拌混合0.5小時，即制備得廢舊瀝青再生劑。將20.0wtn/。的該再生劑同65.0wtM的AH-9(W老化瀝青及15wt%AH-90#"新鮮"瀝青在200'C下攪拌混合1.0小時得再生瀝青，其性能見表l。上述實施例的結(jié)果(具體見表1)表明，以脫硫膠粉制備的廢舊瀝青再生劑對廢舊瀝青具有很好的改性再生作用，通過調(diào)節(jié)重質(zhì)礦物油和添加劑的比例制備的再生劑改性廢舊瀝青后的性能能夠達到美國膠粉改性瀝青的標準。在實際應(yīng)用中會根據(jù)需要摻入一定比例的新鮮瀝青，改性再生瀝青同新鮮瀝青調(diào)和會使廢舊瀝青的性能得到更大的提高，完全能滿足重交瀝青的性能。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>權(quán)利要求1.一種道路瀝青再生劑，其特征在于，所說的道路瀝青再生劑，以所用原料總重量計，其主要以50wt％～100wt％的脫硫橡膠粉、0wt％～50wt％的重質(zhì)礦物油和0wt％～10wt％的橡膠硫化組分為原料，在30℃～200℃混合攪拌0.5～3.0小時制得；其中所說的重質(zhì)礦物油選自催化裂化重循環(huán)油、催化裂化澄清油、煤焦油、潤滑油溶劑精制抽出油、石油渣油、脫瀝青油、重質(zhì)餾分油、裂解制乙烯的焦油、廢潤滑油、白油或潤滑油基礎(chǔ)油中的一種、二種或二種以上的混合物；所說橡膠硫化組分為橡膠硫化劑或/和橡膠硫化促進劑。2、如權(quán)利要求1所述的道路瀝青再生劑，其特征在于，其中所說的脫硫橡膠粉是由廢舊橡膠經(jīng)粉碎并經(jīng)脫硫后獲得。3、如權(quán)利要求2所述的道路瀝青再生劑，其特征在于，其中所說的脫硫橡膠粉的粒徑為20目200目。4、如權(quán)利要求1所述的道路瀝青再生劑，其特征在于，其中所說的橡膠硫化組分為硫磺、二硫代氨基甲酸鹽類、黃原酸鹽類、噻唑鹽類、硫脲類、胍類、次磺酰胺類、秋蘭姆類或醛胺類中一種、二種或二種以上混合物。5、如權(quán)利要求14中任意一項所述的道路瀝青再生劑，其特征在于，所說的道路瀝青再生劑，以所用原料總重量計，其主要以50wt%90wtX的脫硫橡膠粉、5wt%40wt%的重質(zhì)礦物油和lwt%10wt^的橡膠硫化組分為原料，在30。C200。C混合攪拌0.53.0小時制得。全文摘要本發(fā)明涉及一種道路瀝青再生劑。所說的道路瀝青再生劑，以所用原料總重量計，其主要以50wt％～100wt％的脫硫橡膠粉、0wt％～50wt％的重質(zhì)礦物油和0wt％～10wt％的橡膠硫化組分為原料，在30℃～200℃混合攪拌0.5～3.0小時制得。本發(fā)明提供了一種質(zhì)優(yōu)價廉的道路瀝青再生劑。文檔編號C08L21/00GK101255245SQ200810035848公開日2008年9月3日申請日期2008年4月10日優(yōu)先權(quán)日2008年4月10日發(fā)明者余國賢,侍繼東,周曉龍,雙張,謙譚,金亞清申請人:華東理工大學(xué)