專(zhuān)利名稱(chēng)：：改性瀝青再生劑及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種高分子化合物的組合物及其制備方法和應(yīng)用，具體涉及一種含浙青材料的組合物及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)的公路交通事業(yè)也得到了快速的發(fā)展。截止2009年底，全國(guó)公路通車(chē)總里程達(dá)382.82萬(wàn)公里；其中，高速公路7.5萬(wàn)公里。隨著公路里程的不斷增大，公路等級(jí)也在不斷提高，大量低等級(jí)公路得到改建和擴(kuò)建，公路交通正在國(guó)民經(jīng)濟(jì)生活中發(fā)揮著越來(lái)越大的作用。我國(guó)公路中的高等級(jí)公路絕大部分是浙青路面。浙青路面在使用過(guò)程中，經(jīng)過(guò)行車(chē)荷載和自然因素的作用，逐漸變硬老化。老化后的浙青與原浙青相比，針入度、延度降低，導(dǎo)致路面產(chǎn)生裂縫、松散等破壞。隨著公路交通事業(yè)的高速發(fā)展，大量的公路已進(jìn)入大、中修期，需要對(duì)大量的舊路面進(jìn)行翻挖、銑刨，而這不僅對(duì)環(huán)境造成巨大危害，而且在我國(guó)浙青資源極為匱乏的情況下，也造成了大量?jī)?yōu)質(zhì)浙青的浪費(fèi)。由于我國(guó)目前還沒(méi)有完全掌握舊浙青混合料的再生技術(shù)，舊浙青廢棄量將達(dá)到220萬(wàn)噸之多，如能加以利用，每年可節(jié)省材料費(fèi)3億元以上，而且這個(gè)數(shù)字在以每年15%的速度遞增。據(jù)此推算，十年后浙青路面大、中修產(chǎn)生的舊浙青混合料每年將超過(guò)1000千萬(wàn)噸，屆時(shí)如能進(jìn)行舊浙青的再生利用，則每年可節(jié)約材料費(fèi)15億元。浙青路面現(xiàn)場(chǎng)熱再生技術(shù)是將舊浙青路面經(jīng)過(guò)表面加熱、翻松銑刨，并摻入一定比例的新骨料、新浙青及再生劑等，利用大型行走式現(xiàn)場(chǎng)“拌和設(shè)備”進(jìn)行拌和，直鋪筑成完好的浙青路面。浙青路面現(xiàn)場(chǎng)熱再生技術(shù)具備了經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、節(jié)約能源等顯著優(yōu)點(diǎn)，許多國(guó)家已將其作為一項(xiàng)基本的政策?？梢灶A(yù)見(jiàn)，在不久的將來(lái)，浙青路面現(xiàn)場(chǎng)熱再生技術(shù)在我國(guó)也必將得到大規(guī)模的應(yīng)用。然而，有效利用浙青路面現(xiàn)場(chǎng)熱再生技術(shù)的一個(gè)關(guān)鍵是需要大量、優(yōu)質(zhì)、強(qiáng)效的浙青再生劑。因此，現(xiàn)階段如何通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)配制出一種能有效應(yīng)用于浙青路面現(xiàn)場(chǎng)熱再生技術(shù)的浙青再生劑，就成為本領(lǐng)域人員亟待解決一個(gè)技術(shù)問(wèn)題。此外，現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)普通浙青再生技術(shù)的研究較多，而對(duì)改性浙青再生技術(shù)的涉及較少。改性浙青混凝土路面與普通浙青混凝土路面的現(xiàn)場(chǎng)熱再生程序基本一致，但由于改性浙青要求的施工溫度更高，而現(xiàn)場(chǎng)熱再生機(jī)組所能達(dá)到的施工溫度偏低，因此改性浙青混凝土路面現(xiàn)場(chǎng)熱再生較普通浙青混凝土路面現(xiàn)場(chǎng)熱再生有著更大的施工難度，這也對(duì)改性浙青的再生劑提出了更高的要求。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種成本低、再生效果好的改性浙青再生劑，還提供一種原材料易得、制備設(shè)備要求低、制備工藝簡(jiǎn)單、制造成本低的改性浙青再生劑的制備方法，還提供一種操作簡(jiǎn)單、起效快、作用效果持久的改性浙青再生劑的應(yīng)用。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為一種改性浙青再生劑，所述改性浙青再生劑主要由以下質(zhì)量份數(shù)的組分經(jīng)加熱、混合、攪拌后制備得到上述的改性浙青再生劑中，所述的基質(zhì)浙青優(yōu)選為70#新浙青。上述的改性浙青再生劑中，所述的再生油優(yōu)選為高芳香分含量、高閃點(diǎn)(220°C以上)的減壓油料，所述再生油中芳香分含量為50%55%(優(yōu)選為52.85%)。所述的再生油一般為原油通過(guò)減壓裝置分餾后得到的減壓油料。上述的改性浙青再生劑中，所述的增塑劑優(yōu)選為鄰苯二甲酸二丁酯。上述的改性浙青再生劑中，所述的高溫穩(wěn)定劑優(yōu)選為直鏈脂肪烴。PE(聚乙烯)改性浙青是將某一種或幾種塑料(或廢塑料)按一定比例均勻溶于浙青中，使原浙青的路用性能得到改善，從而提高浙青路面質(zhì)量，延長(zhǎng)路面壽命。它具有良好的高溫抗車(chē)轍能力、低溫抗裂性、疲勞耐久性等優(yōu)點(diǎn)。按照浙青的膠體理論，凝膠型浙青不適合用PE改性。若用凝膠型浙青與PE進(jìn)行改性，其結(jié)果一方面穩(wěn)定性較差，另一方面粘度過(guò)大，會(huì)造成低溫性能變差。PE是適用于溶膠型浙青或溶-凝膠型浙青進(jìn)行改性的，PE加入后，可促進(jìn)浙青從溶膠型、溶-凝膠型向凝膠型膠體結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)化，大大提高粘彈性，使浙青高溫性質(zhì)有明顯的改善。PE的良溶劑是芳香烴類(lèi)溶劑，因此浙青中芳香烴類(lèi)組分對(duì)PE溶脹擴(kuò)散起著重要的作用。芳香烴含量高的浙青與PE的混溶性好、離析作用小、穩(wěn)定性高，同時(shí)改性浙青力學(xué)性質(zhì)也好，改性效果明顯。浙青質(zhì)含量高、芳香烴含量少的浙青用PE進(jìn)行改性將不利于PE微粒溶脹、分散，混溶性差，界面作用小穩(wěn)定性差，不利于PE有效發(fā)揮改性作用，改性效果差。所以浙青組分的比例、芳香烴含量會(huì)對(duì)最終結(jié)果產(chǎn)生很大影響。針對(duì)改性浙青的特點(diǎn)，本發(fā)明的上述改性浙青再生劑的組成及配方主要是基于以下原理根據(jù)我們的觀察、研究和實(shí)踐，改性浙青的老化主要是因?yàn)槠浣M分發(fā)生了變化，芳香分減少，膠質(zhì)和浙青質(zhì)增加，因此改性浙青的老化過(guò)程可以認(rèn)為是浙青化學(xué)組分平移的結(jié)果；由于老化的改性浙青中芳香分、膠質(zhì)含量低、浙青質(zhì)含量高，形成凝膠型結(jié)構(gòu)，不利于PE改性劑作用的發(fā)揮，因此需要使用芳香分含量高于基質(zhì)浙青中的再生油，調(diào)整老化改性浙青的組分，使其中的芳香分增多，激發(fā)PE改性劑的活性，使其繼續(xù)保持PE改性浙青的效果。廢舊改性浙青的再生就是把富含芳香分、軟組分按一定比例調(diào)和到廢舊改性浙青中，使之建立新的浙青組分，并使其含量匹配更加合理，讓改性浙青借助于膠質(zhì)更好地分散在芳香分、飽和分中，形成穩(wěn)定的膠體結(jié)構(gòu)，從而改變改性浙青的流變性能，使改性浙青性能達(dá)到相關(guān)質(zhì)量指標(biāo)的要求。作為一個(gè)總的技術(shù)構(gòu)思，本發(fā)明還提供一種上述的改性浙青再生劑的制備方法，包括以下步驟首先，將所述質(zhì)量份數(shù)的基質(zhì)浙青在115°C135°C溫度下加熱2h3h，并攪拌均勻；然后，將所述質(zhì)量份數(shù)的再生油、增塑劑和高溫穩(wěn)定劑在115°C135°C溫度下加熱lh2h，攪拌均勻得混合物；最后，將加熱后的基質(zhì)浙青和所述混合物在115°C135°C狀態(tài)下攪拌lh2h，自然冷卻至常溫即得到粘稠液態(tài)的改性浙青再生劑。作為一個(gè)總的技術(shù)構(gòu)思，本發(fā)明還提供一種上述的改性浙青再生劑在制備再生浙基質(zhì)浙青再生油增塑劑1522份7080份35份和02份。高溫穩(wěn)定劑青中的應(yīng)用，其應(yīng)用的具體方法為取老化改性浙青在130°C145°C溫度下加熱2h3h，然后向加熱后的老化改性浙青中添加所述的改性浙青再生劑，所述改性浙青再生劑的添加量為老化改性浙青用量的20%以上，然后在120°C130°C溫度下攪拌混合均勻，得到再生浙青。相比于普通浙青，改性浙青需要在較高的溫度下拌和以提高其混溶性。本發(fā)明的上述改性浙青再生劑的重要作用在于在熱融狀態(tài)下，使老化改性浙青恢復(fù)其使用性能。然而，在現(xiàn)場(chǎng)熱拌再生工藝過(guò)程中，再生劑的效用會(huì)受到加熱溫度的影響。如果現(xiàn)場(chǎng)加熱溫度太高，會(huì)引起浙青老化嚴(yán)重，降低功效；如果現(xiàn)場(chǎng)加熱溫度太低，再生劑與老化改性浙青融合困難，難以起到再生作用，同時(shí)還會(huì)出現(xiàn)翻松時(shí)破碎骨料，再生混合料出現(xiàn)離析、壓實(shí)困難、層間聯(lián)接不良等許多問(wèn)題。本發(fā)明的改性浙青再生劑首先具有較好的耐高溫性和穩(wěn)定性，與此同時(shí)，本發(fā)明控制了改性浙青再生劑在現(xiàn)場(chǎng)熱再生施工中的適當(dāng)加熱溫度，這都很好地保證了浙青混凝土路面現(xiàn)場(chǎng)熱再生質(zhì)量?？偟膩?lái)說(shuō)，本發(fā)明的改性浙青再生劑及其制備方法具有原材料易得、制備設(shè)備要求低、制備工藝簡(jiǎn)單、制造成本低等優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明改性浙青再生劑的使用也相當(dāng)方便，使用后對(duì)廢舊浙青的再生效果明顯，能夠有效、穩(wěn)定地適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)熱再生加熱高溫環(huán)境，且起效快，作用效果持久，調(diào)配后的再生浙青具有適合的針入度、軟化點(diǎn)指標(biāo)和所需要的路用性能。此外，本發(fā)明通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)熱再生利用浙青混合料，防止浙青混凝土舊料對(duì)棄置場(chǎng)所及其周邊環(huán)境的污染，能有效地保護(hù)林地，維護(hù)自然景觀和生態(tài)環(huán)境，且維修時(shí)交通干擾小，有利于浙青路面結(jié)構(gòu)承受能力的恢復(fù)及延長(zhǎng)路面使用壽命。具體實(shí)施例方式實(shí)施例1一種本實(shí)施例的改性浙青再生劑，該改性浙青再生劑主要由以下質(zhì)量份數(shù)的組分經(jīng)加熱、混合、攪拌后制備得到埃索70#新浙青20份再生油75份鄰苯二甲酸二丁酯4份和高溫穩(wěn)定劑1份。本實(shí)施例中的再生油為高芳香分含量(52.85%)、高閃點(diǎn)(220°C以上)的減壓油料，其為原油通過(guò)減壓裝置分餾后得到；上述的高溫穩(wěn)定劑為沙索比特(sasobit)。沙索比特是一種新型聚烯烴類(lèi)高溫穩(wěn)定劑，其化學(xué)組分為合成的長(zhǎng)鏈飽和碳?xì)浠衔?，滴溶點(diǎn)為115°C。上述本實(shí)施例的改性浙青再生劑的制備方法，包括如下步驟首先，將20份的埃索70#新浙青在115°C135°C溫度下加熱2h3h，并攪拌均勻；然后，將75份的再生油、4份的鄰苯二甲酸二丁酯和1份的高溫穩(wěn)定劑在115°C135°C溫度下加熱lh2h，攪拌均勻得混合物；最后，將加熱后的基質(zhì)浙青和混合物在115°C135°C狀態(tài)下攪拌lh2h，自然冷卻至常溫即得到粘稠液態(tài)的改性浙青再生劑。實(shí)施例2一種本實(shí)施例的改性浙青再生劑，該改性浙青再生劑主要由以下質(zhì)量份數(shù)的組分5經(jīng)加熱、混合、攪拌后制備得到埃索70#新浙青15份再生油80份鄰苯二甲酸二丁酯3份和高溫穩(wěn)定劑2份。本實(shí)施例中的再生油為高芳香分含量(52.85%)、高閃點(diǎn)(220°C以上)的減壓油料，其為原油通過(guò)減壓裝置分餾后得到；上述的高溫穩(wěn)定劑為沙索比特。上述本實(shí)施例的改性浙青再生劑的制備方法，包括如下步驟首先，將15份的埃索70#新浙青在115°C溫度下加熱3h，并攪拌均勻；然后，將80份的再生油、3份的鄰苯二甲酸二丁酯和2份的高溫穩(wěn)定劑在115°C溫度下加熱2h，攪拌均勻得混合物；最后，將加熱后的基質(zhì)浙青和混合物在115°C狀態(tài)下攪拌2h，自然冷卻至常溫即得到粘稠液態(tài)的改性浙青再生劑。實(shí)施例3一種本實(shí)施例的改性浙青再生劑，該改性浙青再生劑主要由以下質(zhì)量份數(shù)的組分經(jīng)加熱、混合、攪拌后制備得到埃索70#新浙青15份再生油80份鄰苯二甲酸二丁酯3份和高溫穩(wěn)定劑2份。本實(shí)施例中的再生油為高芳香分含量(52.85%)、高閃點(diǎn)(220°C以上)的減壓油料，其為原油通過(guò)減壓裝置分餾后得到；上述的高溫穩(wěn)定劑為沙索比特。上述本實(shí)施例的改性浙青再生劑的制備方法，包括如下步驟首先，將15份的埃索70#新浙青在135°C溫度下加熱2h，并攪拌均勻；然后，將80份的再生油、3份的鄰苯二甲酸二丁酯和2份的高溫穩(wěn)定劑在135°C溫度下加熱lh，攪拌均勻得混合物；最后，將加熱后的基質(zhì)浙青和混合物在135°C狀態(tài)下攪拌lh，自然冷卻至常溫即得到粘稠液態(tài)的改性浙青再生劑。實(shí)施例4一種本實(shí)施例的改性浙青再生劑，該改性浙青再生劑主要由以下質(zhì)量份數(shù)的組分經(jīng)加熱、混合、攪拌后制備得到埃索70#新浙青22份再生油73份鄰苯二甲酸二丁酯4份和高溫穩(wěn)定劑1份。本實(shí)施例中的再生油為高芳香分含量(52.85%)、高閃點(diǎn)(220°C以上)的減壓油料，其為原油通過(guò)減壓裝置分餾后得到；上述的高溫穩(wěn)定劑為沙索比特。上述本實(shí)施例的改性浙青再生劑的制備方法，包括如下步驟首先，將22份的埃索70#新浙青在120°C溫度下加熱2h，并攪拌均勻；然后，將73份的再生油、4份的鄰苯二甲酸二丁酯和1份的高溫穩(wěn)定劑在120°C溫度下加熱1.5h，攪拌均勻得混合物；最后，將加熱后的基質(zhì)浙青和混合物在120°C狀態(tài)下攪拌2h，自然冷卻至常溫即得到粘稠液態(tài)的改性浙青再生劑。實(shí)施例5一種本實(shí)施例的改性浙青再生劑，該改性浙青再生劑主要由以下質(zhì)量份數(shù)的組分經(jīng)加熱、混合、攪拌后制備得到埃索70#新浙青22份再生油73份鄰苯二甲酸二丁酯5份和高溫穩(wěn)定劑0份。本實(shí)施例中的再生油為高芳香分含量(52.85%)、高閃點(diǎn)(220°C以上)的減壓油料，其為原油通過(guò)減壓裝置分餾后得到。除了各原料組分的添加量不同，本實(shí)施例改性浙青再生劑的制備方法與實(shí)施例4的制備方法相同。實(shí)施例6取一定量的老化改性浙青進(jìn)行老化改性浙青的性質(zhì)試驗(yàn)，試驗(yàn)內(nèi)容包括針入度、延度和軟化點(diǎn)等，測(cè)試結(jié)果如下表1所示表1抽提的老化的改性浙青試驗(yàn)結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>從上表1的試驗(yàn)結(jié)果可以看出，老化的改性浙青的針入度大大下降，而軟化點(diǎn)升高幅度很大，均超過(guò)《公路浙青路面施工技術(shù)規(guī)范(JTGF40-2004)規(guī)范要求，這說(shuō)明老化的改性浙青已變硬變脆。選用實(shí)施例1制得的改性浙青再生劑，其性能測(cè)試結(jié)果如下表2所示。表2實(shí)施例1的改性浙青再生劑的性能測(cè)試結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>從上表2的測(cè)試結(jié)果可以看出再生劑的基本技術(shù)指標(biāo)滿足《公路浙青路面再生技術(shù)規(guī)范》(JTGF41-2008)再生劑指標(biāo)建議值，具有較好的抗短期老化的性能。用實(shí)施例1制得的改性浙青再生劑用于制備再生浙青，其應(yīng)用的具體方法為取一定量的老化的改性浙青(本實(shí)施例選用的是上表1中的老化改性浙青1)在130°C145°C加熱2h3h，然后向加熱后的老化改性浙青中添加改性浙青再生劑，改性浙青再生劑的添加量為老化改性浙青用量的6.11%40%，然后在120°C130°C條件下攪拌混合均勻，得到再生浙青。利用實(shí)施例1的再生劑制得的再生浙青的組分測(cè)試結(jié)果如下表3所示o表3摻配不同比例再生劑后改性浙青組分的變化(單位％)<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>由上表3可以看出，隨著本實(shí)施例的改性浙青再生劑添加量的增加，最后制得的再生浙青中浙青質(zhì)、膠質(zhì)的含量在逐漸降低，飽和分、芳香分的含量在逐漸提高，這不僅證實(shí)了本發(fā)明改性浙青再生劑的作用機(jī)理，而且也驗(yàn)證了其在廢舊浙青再生上的技術(shù)效果。利用實(shí)施例1的再生劑制得的上述再生浙青的性能測(cè)試結(jié)果如下表4所示。表4實(shí)施例6制得的再生浙青的性能測(cè)試結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>由上表4的測(cè)試結(jié)果可見(jiàn)，隨著再生劑添加量的增加，再生浙青的針入度逐漸升高，軟化點(diǎn)逐漸降低，這說(shuō)明脆硬的老化改性浙青已經(jīng)逐漸軟化；這說(shuō)明浙青的老化程度得到明顯改善。當(dāng)再生劑的添加量達(dá)到20%以上時(shí)，制得的再生浙青基本能滿足使用的要求。上述性能測(cè)試的依據(jù)為中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路工程浙青及浙青混合料試驗(yàn)規(guī)程》(JTJ052-2000)。權(quán)利要求一種改性瀝青再生劑，其特征在于，所述改性瀝青再生劑主要由以下質(zhì)量份數(shù)的組分經(jīng)加熱、混合、攪拌后制備得到基質(zhì)瀝青15～22份再生油70～80份增塑劑3～5份和高溫穩(wěn)定劑0～2份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性浙青再生劑，其特征在于所述的基質(zhì)浙青為70#新浙3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性浙青再生劑，其特征在于所述的再生油為高芳香分含量、高閃點(diǎn)的減壓油料；所述再生油中芳香分的含量為50%55%。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性浙青再生劑，其特征在于所述的增塑劑是指鄰苯二甲酸二丁酯。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性浙青再生劑，其特征在于所述的高溫穩(wěn)定劑為直鏈脂肪烴。6.一種如權(quán)利要求15中任一項(xiàng)所述的改性浙青再生劑的制備方法，包括以下步驟首先，將所述質(zhì)量份數(shù)的基質(zhì)浙青在115°C135°C溫度下加熱2h3h，并攪拌均勻’然后，將所述質(zhì)量份數(shù)的再生油、增塑劑和高溫穩(wěn)定劑在115°C135°C溫度下加熱lh2h，攪拌均勻得混合物；最后，將加熱后的基質(zhì)浙青和所述混合物在115°C135°C溫度下攪拌lh2h，自然冷卻至常溫即得到改性浙青再生劑。7.—種如權(quán)利要求15中任一項(xiàng)所述的改性浙青再生劑在制備再生浙青中的應(yīng)用，其特征在于取老化改性浙青在130°C145°C加熱2h3h，然后向加熱后的老化改性浙青中添加所述的改性浙青再生劑，所述改性浙青再生劑的添加量為老化改性浙青用量的20%以上，然后在120°C130°C溫度下攪拌混合均勻，得到再生浙青。全文摘要本發(fā)明屬于含瀝青材料的組合物及其制備方法和應(yīng)用領(lǐng)域，具體公開(kāi)了一種改性瀝青再生劑及其制備和應(yīng)用。該改性瀝青再生劑主要由15～22份基質(zhì)瀝青、70～80份再生油、3～5份增塑劑和0～2份高溫穩(wěn)定劑經(jīng)加熱、混合、攪拌后制備得到。具體的制備方法為先將基質(zhì)瀝青在115℃～135℃下加熱，再將再生油、增塑劑和高溫穩(wěn)定劑在115℃～135℃下加熱并攪勻得混合物；最后將基質(zhì)瀝青和混合物在115℃～135℃下攪拌，冷卻后得改性瀝青再生劑。應(yīng)用時(shí)先取老化改性瀝青在130℃～145℃下加熱，然后向其中添加改性瀝青再生劑，其添加量為老化改性瀝青用量的20％以上，然后在120℃～130℃溫度下攪拌得到再生瀝青。本發(fā)明具有成本低、再生效果好等優(yōu)點(diǎn)。文檔編號(hào)C08K5/12GK101817985SQ20101018413公開(kāi)日2010年9月1日申請(qǐng)日期2010年5月27日優(yōu)先權(quán)日2010年5月27日發(fā)明者劉振興,包雙雁,周?chē)?guó)麟,周志剛,姜守東,李炎炎,楊體文,符碧惠,蘇舉,譚宏偉,陳長(zhǎng)征,高及陽(yáng)申請(qǐng)人:海南高速公路股份有限公司;長(zhǎng)沙理工大學(xué)