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(dòng)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(xì)化作用。瀝青在路面中受到自然因素作用后，就會(huì)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(diǎn)也會(huì)發(fā)生有規(guī)律的變化，同時(shí)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(jī)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(rèn)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(rèn)為瀝青的老化過程實(shí)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(dá)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(xì)石油化工進(jìn)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(jià)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(jià)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(jià)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(jì)，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(shí)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(jìn)劑，如硫磺或/和其它類型橡膠硫化促進(jìn)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(gè)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(jì)，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(shí)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(shí)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(shí)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(diǎn)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(jià)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(jià)值。具體實(shí)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(yuǎn)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(qiáng)度/MPa:^4.00;扯斷伸長率/%:^230;門尼黏度MLi+41QG'c:570。下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)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(hù)范圍實(shí)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(shí)得再生瀝青，其性能見表1。實(shí)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(shí)，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(shí)得再生瀝青，其性能見表l。實(shí)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(shí)，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(shí)得再生瀝青，其性能見表l。實(shí)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(shí)，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(shí)得再生瀝青，其性能見表1。實(shí)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(shí)得再生瀝青，其性能見表1。實(shí)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(shí)，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(shí)得再生瀝青，其性能見表l。實(shí)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(shí)，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(shí)得再生瀝青，其性能見表1。實(shí)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(shí)，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(shí)得再生瀝青，其性能見表1。實(shí)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(shí)，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(shí)得再生瀝青，其性能見表1。實(shí)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(shí)，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(shí)得再生瀝青，其性能見表1。實(shí)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(shí)，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(shí)得再生瀝青，其性能見表l。實(shí)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(shí)，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(shí)得再生瀝青，其性能見表1。實(shí)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(shí)，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(shí)得再生瀝青，其性能見表l。實(shí)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(shí)，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(shí)得再生瀝青，其性能見表l。上述實(shí)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(duì)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(dá)到美國膠粉改性瀝青的標(biāo)準(zhǔn)。在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)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(huì)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(jì)，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(shí)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(jìn)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(xiàng)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(jì)，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(shí)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(jì)，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(shí)制得。本發(fā)明提供了一種質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的道路瀝青再生劑。文檔編號(hào)C08L21/00GK101255245SQ200810035848公開日2008年9月3日申請(qǐng)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(qǐng)人:華東理工大學(xué)