專利名稱：：一種改性瀝青添加劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種改性瀝青添加劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
：隨著高等級道路建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，改性瀝青產(chǎn)品在路面施工過程中的應(yīng)用越來越廣泛。改性瀝青是在普通基質(zhì)瀝青的基礎(chǔ)上，添加一些不同種類的添加劑材料，經(jīng)過物理或化學(xué)改性工藝制備而成，其主要特點(diǎn)是改善基質(zhì)瀝青的高溫性能、低溫性能以及抗水損害性能，達(dá)到延長瀝青路面使用壽命的目的。目前，國內(nèi)外改性瀝青采用的外加劑種類很多，湖瀝青改性劑是一類常用的改性劑，湖瀝青是指取自湖中的一種天然瀝青。常規(guī)湖瀝青改性劑的主要技術(shù)指標(biāo)要求為針入度(25°C，0.lmm):0-5;軟化點(diǎn)(°C):不小于90;TFOT后針入度比(%):不小于50。特立尼達(dá)湖瀝青自1860年起已廣泛應(yīng)用于建筑及道路工程中，目前，使用特立尼達(dá)湖瀝青的國家及地區(qū)已達(dá)到三十多個，而且特立尼達(dá)湖瀝青已被一些主要的發(fā)達(dá)國家如美國、英國、德國、日本及香港地區(qū)指定使用。特立尼達(dá)改性瀝青可以顯著地改進(jìn)瀝青的路用性能，特別是改善表面層結(jié)構(gòu)性能和路面的表面功能，具有較好的路用效果。湖瀝青價(jià)格高于道路瀝青和建筑瀝青，且資源有限，受國外進(jìn)口的制約，在道路鋪設(shè)過程中的使用量較大，造成其公路鋪設(shè)成本是未添加改性劑鋪設(shè)成本的兩倍，所以其推廣使用范圍受到制約。目前國內(nèi)外還沒有湖瀝青替代產(chǎn)品的工藝技術(shù)。對于是否可以尋找一種新的改性瀝青添加材料，其產(chǎn)品應(yīng)用性能接近湖瀝青改性劑應(yīng)用性能，同時又可以保持較低的生產(chǎn)成本，目前國內(nèi)外類似的研究較少。專利ZL02158702.7中記載將煤與催化裂化油漿在氫氣氣氛下(5-14MPa)，370-450'C時，共處理0.5-5小時，可制得與湖瀝青的改性效果相當(dāng)?shù)臑r青改性劑，但該工藝生產(chǎn)成本高，設(shè)備投資大，且工藝復(fù)雜，安全性差。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種改性瀝青添加劑及其制備方法。本發(fā)明提供的改性瀝青添加劑的制備方法包括如下步驟-1)將60-95質(zhì)量份的脫油瀝青加熱至180-220°C;2)加入5-40質(zhì)量份的天然瀝青和0.1-20質(zhì)量份的無機(jī)礦粉，160-22(TC反應(yīng)30-180分鐘，得到改性瀝青添加劑。所述方法具體可包括如下步驟1)將40質(zhì)量份的脫油瀝青加熱至200。C;2)加入7.6質(zhì)量份的天然瀝青和1.88質(zhì)量份的無機(jī)礦粉，200'C反應(yīng)120分鐘，得到改性瀝青添加劑。所述脫油瀝青為經(jīng)溶劑脫瀝青工藝得到的釜底殘留物，其特征為針入度(25。C，l/10mm)為1-15，軟化點(diǎn)不小于60。C。天然瀝青是天然礦床中或露天存在的經(jīng)常混有細(xì)的或很細(xì)的礦物質(zhì)的瀝青。所述天然瀝青具體可為巖瀝青。無機(jī)礦粉的主要成分為粘土礦和石英。所述無機(jī)礦粉為灰分大于50%的無機(jī)礦粉，具體可為工業(yè)用白土。所述方法制備得到的改性瀝青添加劑也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。所述的改性瀝青添加劑可應(yīng)用于制備改性瀝青。本發(fā)明還保護(hù)一種改性瀝青，是將所述改性瀝青添加劑與基質(zhì)瀝青混合得到的。改性瀝青添加劑的性能要求如表1所示。表1改性瀝青添加布、<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>本發(fā)明提供的改性瀝青添加劑的主要性能指標(biāo)達(dá)到了湖瀝青改性劑的性能。使用本發(fā)明的添加劑與基質(zhì)瀝青混合后，生產(chǎn)的改性瀝青與用湖瀝青改性劑生產(chǎn)的改性瀝青性能類似，產(chǎn)品主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到湖瀝青改性瀝青的技術(shù)指標(biāo)要求。以下的實(shí)施例便于更好地理解本發(fā)明，但并不限定本發(fā)明。具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述，實(shí)施例中采用的工藝條件和配比僅用于對
發(fā)明內(nèi)容作進(jìn)一步說明，而非限定使用這些工藝條件參數(shù)。實(shí)施例中所涉及的百分比均指質(zhì)量百分比。下述實(shí)施例中的實(shí)驗(yàn)方法，如無特殊說明，均為常規(guī)方法。實(shí)施例1、改性瀝青添加劑的制備和性能一、改性瀝青添加劑的制備1、原料針入度(25°C，0.lmm)為68的脫油瀝青重質(zhì)原油渣油經(jīng)溶劑脫瀝青工藝制備得到的釜底殘留物。巖瀝青購自山東高速青川天然瀝青開發(fā)有限公司。工業(yè)用白土購自中海瀝青股份有限公司。2、制備1)400克脫油瀝青，加熱至200。C;2)緩慢加入76克天然瀝青和18.8克工業(yè)用白土，20(TC攪拌120分鐘，得到改性瀝青添加劑。二、改性瀝青添加劑的性能1、改性瀝青添加劑的性能步驟一制備的改性瀝青添加劑冷卻后取樣。測定針入度(25°C，0.lmm)(方法見GB/T4509)、軟化點(diǎn)(方法見GB/T4507)、密度(25°C)(方法見GB/T8928)和薄膜烘箱試驗(yàn)(163。C，5h)后的針入度比(方法見GB/T5304和GB/T4509)。改性瀝青添加劑的針入度(25°C，0.lmm)為2.1，軟化點(diǎn)為95.8flC，25'C密度為1.08，經(jīng)薄膜烘箱試驗(yàn)(163°C，5h)后的針入度比為79%。2、現(xiàn)有湖瀝青添加劑的性能湖瀝青取樣。測定針入度(25°C，0.lmm)(方法見GB/T4509)、軟化點(diǎn)(方法見GB/T4507)、密度(25°C)(方法見GB/T8928)和薄膜烘箱試驗(yàn)(163。C，5h)后的針入度比(方法見GB/T5304和GB/T4509)。湖瀝青添加劑的針入度(25°C，0.l咖)為1.6，軟化點(diǎn)為95.9°C，25。C密度為1.3927，經(jīng)薄膜烘箱試驗(yàn)(163。C，5h)后的針入度比為62.5%。三、改性瀝青添加劑的應(yīng)用將17質(zhì)量份步驟一制備的改性瀝青添加劑與83質(zhì)量份基質(zhì)瀝青(購自中海瀝青股份有限公司)混合，經(jīng)改性工藝處理(180°C，攪拌調(diào)和)，得到改性瀝青甲。將17質(zhì)量份湖瀝青與83質(zhì)量份基質(zhì)瀝青混合，經(jīng)改性工藝處理U8(TC，攪拌調(diào)和)，得到改性瀝青乙。檢測改性瀝青甲和改性瀝青乙的性能，結(jié)果見表2。表2實(shí)施例1制備的改性瀝青的性能<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>實(shí)施例2、改性瀝青添加劑的制備和性能一、改性瀝青添加劑的制備1、原料針入度(25°C，0.liran)為68的脫油瀝青重質(zhì)原油渣油經(jīng)溶劑脫瀝青工藝制備得到的釜低殘留物。巖瀝青購自山東高速青川天然瀝青開發(fā)有限公司。工業(yè)用白土購自中海瀝青股份有限公司。2、制備1)60質(zhì)量份的脫油瀝青，加熱至18(TC;2)緩慢加入5質(zhì)量份的天然瀝青和0.1質(zhì)量份的工業(yè)用白土，16(TC攪拌30分鐘，得到改性瀝青添加劑。二、改性瀝青添加劑的性能1、改性瀝青添加劑的性能步驟一制備的改性瀝青添加劑冷卻后取樣。測定針入度(25°C，O.lmm)(方法見GB/T4509)、軟化點(diǎn)(方法見GB/T4507)、密度(25°C)(方法見GB/T8928)和薄膜烘箱試驗(yàn)(163。C，5h)后的針入度比(方法見GB/T5304和GB/T4509)。改性瀝青添加劑的針入度(25°C，0.lmm)為2.1，軟化點(diǎn)為95.8°C，25。C密度為1.08，經(jīng)薄膜烘箱試驗(yàn)(163。C，5h)后的針入度比為79%。2、現(xiàn)有湖瀝青添加劑的性能湖瀝青取樣。測定針入度(25°C，0.l咖)(方法見GB/T4509)、軟化點(diǎn)(方法見GB/T德)、密度(25。C)(方法見GB/T8928)和薄膜烘箱試驗(yàn)(163。C，5h)后的針入度比(方法見GB/T5304和GB/T4509)。湖瀝青添加劑的針入度(25°C，0.Irani)為1.6，軟化點(diǎn)為95.9°C，25°〇密度為1.3927，經(jīng)薄膜烘箱試驗(yàn)(163。C，5h)后的針入度比為62.5%。三、改性瀝青添加劑的應(yīng)用將17質(zhì)量份步驟一制備的改性瀝青添加劑與83質(zhì)量份基質(zhì)瀝青(購自中海瀝青股份有限公司)混合，經(jīng)改性工藝處理(180°C，攪拌調(diào)和)，得到改性瀝青甲。將17質(zhì)量份湖瀝青與83質(zhì)量份基質(zhì)瀝青混合，經(jīng)改性工藝處理(180°C，攪拌調(diào)和)，得到改性瀝青乙。檢測改性瀝青甲和改性瀝青乙的性能，結(jié)果見表3。表3實(shí)施例2制備的改性瀝青的性能<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>實(shí)施例3、改性瀝青添加劑的制備和性能一、改性瀝青添加劑的制備1、原料針入度(25°C，0.lmm)為68的脫油瀝青重質(zhì)原油渣油經(jīng)溶劑脫瀝青工藝制備得到的釜低殘留物。巖瀝青購自山東高速青川天然瀝青開發(fā)有限公司。工業(yè)用白土購自中海瀝青股份有限公司。2、制備1)95質(zhì)量份的脫油瀝青，加熱至22(TC;2)緩慢加入40質(zhì)量份的天然瀝青和20質(zhì)量份的工業(yè)用白土，22(TC攪拌180分鐘，得到改性瀝青添加劑。二、改性瀝青添加劑的性能1、改性瀝青添加劑的性能步驟一制備的改性瀝青添加劑冷卻后取樣。測定針入度(25°C，0.lmm)(方法見GB/T4509)、軟化點(diǎn)(方法見GB/T4507)、密度(25°C)(方法見GB/T8928)和薄膜烘箱試驗(yàn)(163°C,5h)后的針入度比(方法見GB/T5304和GB/T4509)。改性瀝青添加劑的針入度(25°C，0.lmm)為2.1，軟化點(diǎn)為95.8°C，25。C密度為1.08，經(jīng)薄膜烘箱試驗(yàn)(163°C，5h)后的針入度比為79%。2、現(xiàn)有湖瀝青添加劑的性能湖瀝青取樣。測定針入度(25°C，0.lmm)(方法見GB/T4509)、軟化點(diǎn)(方法見GB/T4507)、密度(25°C)(方法見GB/T8928)和薄膜烘箱試驗(yàn)(163°C，5h)后的針入度比(方法見GB/T5304和GB/T4509)。湖瀝青添加劑的針入度(25°C，0.lmm)為1.6，軟化點(diǎn)為95.9°C，25。C密度為1.3927，經(jīng)薄膜烘箱試驗(yàn)(163。C，5h)后的針入度比為62.5%。三、改性瀝青添加劑的應(yīng)用將17質(zhì)量份步驟一制備的改性瀝青添加劑與83質(zhì)量份基質(zhì)瀝青(購自中海瀝青股份有限公司)混合，經(jīng)改性工藝處理(18(TC，攪拌調(diào)和)，得到改性瀝青甲。將17質(zhì)量份湖瀝青與83質(zhì)量份基質(zhì)瀝青混合，經(jīng)改性工藝處理(180°C，攪拌調(diào)和)，得到改性瀝青乙。檢測改性瀝青甲和改性瀝青乙的性能，結(jié)果見表4。表4實(shí)施例3制備的改性瀝青的性能<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>權(quán)利要求1、改性瀝青添加劑的制備方法，包括如下步驟1)60-95質(zhì)量份的脫油瀝青加熱至180-220℃；2)加入5-40質(zhì)量份的天然瀝青和0.1-20質(zhì)量份的無機(jī)礦粉，160-220℃反應(yīng)30-180分鐘，得到改性瀝青添加劑。2、如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于所述步驟l)中，將40質(zhì)量份的脫油瀝青加熱至20(TC，所述步驟2)中，加入7.6質(zhì)量份的天然瀝青和1.88質(zhì)量份的無機(jī)礦粉，20(TC反應(yīng)120分鐘。3、如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述脫油瀝青的針入度(25°C,l/10mm)為1-15，軟化點(diǎn)不小于6(TC。4、如權(quán)利要求1至3中任一所述的方法，其特征在于所述天然瀝青為巖瀝青。5、如權(quán)利要求1至4中任一所述的方法，其特征在于所述無機(jī)礦粉的灰分大于50%。6、權(quán)利要求1至5中任一所述方法制備得到的改性瀝青添加劑。7、一種改性瀝青，是將權(quán)利要求6所述改性瀝青添加劑與基質(zhì)瀝青混合得到的改性瀝青。8、權(quán)利要求6所述的改性瀝青添加劑在制備改性瀝青中的應(yīng)用。全文摘要本發(fā)明公開了一種改性瀝青添加劑及其制備方法。本發(fā)明提供的改性瀝青添加劑的制備方法，包括如下步驟1)將質(zhì)量份為60-95的脫油瀝青加熱至180-220℃；2)加入5-40質(zhì)量份的天然瀝青和0.1-20質(zhì)量份的無機(jī)礦粉，160-220℃反應(yīng)30-180分鐘，得到改性瀝青添加劑。本發(fā)明提供的改性瀝青添加劑的主要性能指標(biāo)達(dá)到了湖瀝青改性劑的性能要求。使用本發(fā)明的添加劑與基質(zhì)瀝青混合后，生產(chǎn)的改性瀝青與用湖瀝青改性劑生產(chǎn)的改性瀝青性能類似，產(chǎn)品主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到湖瀝青改性瀝青的技術(shù)指標(biāo)要求。文檔編號C04B26/26GK101353238SQ20081022227公開日2009年1月28日申請日期2008年9月12日優(yōu)先權(quán)日2008年9月12日發(fā)明者劉延軍,張玉貞申請人:中國海洋石油總公司;中海油氣開發(fā)利用公司