本發(fā)明屬于天然植物深加工及應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種廢機油為主料的復(fù)合瀝青改性聚合物及其制備方法。
背景技術(shù)：
瀝青路面以其優(yōu)良的路用性能已成為道路建設(shè)中被最廣泛采用的一種高級路面，近幾年大量修建的瀝青路面，由于各種原因使許多瀝青路面出現(xiàn)松散、掉粒、裂縫、坑槽等早期破損，而提前進入養(yǎng)護維修期。當(dāng)路面出現(xiàn)早期破損后應(yīng)及時采取措施，否則將直接影響道路正常使用。例如，瀝青路面出現(xiàn)裂縫，若不及時作填封處理，雨水順著空隙滲入，在行車荷載作用下，會發(fā)生卿泥現(xiàn)象，導(dǎo)致瀝青路面的破碎，進而出現(xiàn)坑槽，可使路面行駛狀況下降，甚至加速路面結(jié)構(gòu)層的破壞，降低了路面的使用壽命。因此對瀝青路面進行及時、有效的養(yǎng)護維修，才能保證其良好的與公路等級相適應(yīng)的服務(wù)水平。
雖然瀝青路面作為一種連續(xù)式無縫路面，具有減震舒適和易維修的特點，是高等級路面的首選路面形式。但是隨著瀝青道路修建越來越多，其損壞速度也驚人的增加，同時養(yǎng)護投入成本也大幅度地增加，其根本的原因是我們沒有進行科學(xué)的養(yǎng)護工藝技術(shù)。觀察瀝青道路損壞過程，往往是先出現(xiàn)不規(guī)則的龜紋縫（瀝青道路癌變）開始，防水性能減弱，雨水滲漏逐步導(dǎo)致破損，傳統(tǒng)的養(yǎng)護工作才開始，一直的采用的工藝就是挖補，長年的挖挖補補導(dǎo)致瀝青路面補巴連連，高低不平嚴重影響道路運行質(zhì)量?？茖W(xué)的養(yǎng)護技術(shù)工藝要從瀝青路面的龜紋裂縫開始，而要實現(xiàn)這一突破必須有針對性的養(yǎng)護材料。另外，廢機油以及以焦化企業(yè)產(chǎn)生的大量低廉煤焦油，如果不能進行利用，隨意傾倒則會造成環(huán)境污染，如果能進行合理處理，在特定的生產(chǎn)工藝下聚合成膏狀聚合物，有水溶滲透見光固化成膠并且冷施工的特殊性能，利用該性能能修補瀝青道路龜裂紋保養(yǎng)瀝青道路，延長其適用壽命，徹底解決“瀝青道路癌變死亡”的技術(shù)難題，延長瀝青使用壽命，大幅度減少養(yǎng)護投入。因此，有必要將這些廢物進行合理利用，可最大限度減少資源浪費和二次污染，是科技創(chuàng)新、可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種廢機油為主料的復(fù)合瀝青改性聚合物及其制備方法，具有原料制作成本低、可操控性強、工藝方法簡單，利用改性聚合物可部分或全部取代普通瀝青，具備高低溫性能好、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、不易離析，對于瀝青道路養(yǎng)護提供一種先進的材料，可徹底解決“瀝青道路癌變死亡”的技術(shù)難題，延長瀝青使用壽命，大幅度減少養(yǎng)護投入。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種廢機油為主料的復(fù)合瀝青改性聚合物，所述改性聚合物包括如下重量百分比的原料制備而成：廢機油30～35%、廢焦油25～30%、劣質(zhì)瀝青25～30%、白乳膠5～10%、催化劑2～5%和增塑劑2～5%。
進一步地，作為優(yōu)選技術(shù)方案，所述一種廢機油為主料的復(fù)合瀝青改性聚合物，包括如下重量百分比的原料制備而成：廢機油32%、廢焦油28%、劣質(zhì)瀝青26%、白乳膠8%、催化劑3%和增塑劑3%。
進一步地，所述一種廢機油為主料的復(fù)合瀝青改性聚合物，其中所述催化劑為丁苯橡膠、丁腈橡膠、聚丁二烯橡膠、聚異戊二烯橡膠和乙酸乙酯中的一種或多種；所述增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二丁酯或其混合物。
本發(fā)明還公開了上述廢機油為主料的復(fù)合瀝青改性聚合物的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：
(1) 將廢機油、廢焦油和劣質(zhì)瀝青分別加熱脫水，加熱的溫度為100～105℃，加熱的時間為20～30min，加熱過程中并不斷攪拌以使其充分除去水分；
(2)將脫水后的廢機油、廢焦油和劣質(zhì)瀝青按配比混合后，加入反應(yīng)釜內(nèi)進行密煉合成，密煉溫度為180～210℃，密煉過程分別加入白乳膠、催化劑和增塑劑，并以4000～5000轉(zhuǎn)/分鐘的高速機械攪拌分散密煉90～120min，然后再降低溫度至120～150℃，并以600～800轉(zhuǎn)/分鐘的低速機械攪拌密煉40～60min；
(3)將密煉后的混合物送入雙螺桿擠出機中，使其在熔融狀態(tài)下進行擠出，即得所述改性聚合物。
進一步地，所述的一種廢機油為主料的復(fù)合瀝青改性聚合物的制備方法，其中在所述步驟(3)的擠出過程中，雙螺桿擠出機的擠出速度為200～300mm/分鐘，擠出溫度為130～140℃。
采用本發(fā)明的一種廢機油為主料的復(fù)合瀝青改性聚合物及其制備方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果在于：一方面降低了性能優(yōu)良的高級道路瀝青的成本，另一方面還為廢機油以及以焦化企業(yè)產(chǎn)生的大量煤焦油的應(yīng)用找到了新的出路，解決了廢機油以及煤焦油的高附加值利用和大規(guī)模利用問題。可以全天候快速、及時修補各種路面病害，保證行車安全、節(jié)約材料，減少環(huán)境污染，可徹底解決瀝青道路癌變死亡的技術(shù)問題，延長瀝青使用壽命，大幅度減少養(yǎng)護投入。通過對廢物進行合理利用，可最大限度減少資源浪費和二次污染，具有明顯的社會和經(jīng)濟效益，值得推廣應(yīng)用。
具體實施方式
為了更充分的解釋本發(fā)明的實施，以下結(jié)合具體實施例來進一步說明本發(fā)明。所舉實例只用于解釋本發(fā)明，而不是限定本發(fā)明的范圍。
實施例1：
一種廢機油為主料的復(fù)合瀝青改性聚合物，所述改性聚合物包括如下重量百分比的原料制備而成：廢機油30%、廢焦油30%、劣質(zhì)瀝青30%、白乳膠6%、催化劑2%和增塑劑2%。其中所述催化劑為丁苯橡膠、丁腈橡膠和聚丁二烯橡膠按1:1組成的混合物；所述增塑劑為鄰苯二甲酸二丁酯。
本發(fā)明還公開了上述廢機油為主料的復(fù)合瀝青改性聚合物的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：
(1) 將廢機油、廢焦油和劣質(zhì)瀝青分別加熱脫水，加熱的溫度為100～105℃，加熱的時間為20～30min，加熱過程中并不斷攪拌以使其充分除去水分；
(2)將脫水后的廢機油、廢焦油和劣質(zhì)瀝青按配比混合后，加入反應(yīng)釜內(nèi)進行密煉合成，密煉溫度為180～190℃，密煉過程分別加入白乳膠、催化劑和增塑劑，并以4000轉(zhuǎn)/分鐘的高速機械攪拌分散密煉90～100min，然后再降低溫度至120～135℃，并以600轉(zhuǎn)/分鐘的低速機械攪拌密煉60min；
(3)將密煉后的混合物送入雙螺桿擠出機中，使其在熔融狀態(tài)下進行擠出，雙螺桿擠出機的擠出速度為200mm/分鐘，擠出溫度為130～135℃，即得所述改性聚合物。
實施例2：
一種廢機油為主料的復(fù)合瀝青改性聚合物，所述改性聚合物包括如下重量百分比的原料制備而成：廢機油32%、廢焦油28%、劣質(zhì)瀝青26%、白乳膠8%、催化劑3%和增塑劑3%。其中所述催化劑為乙酸乙酯；所述增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯和鄰苯二甲酸二丁酯按1:1混合組成物。
本發(fā)明還公開了上述廢機油為主料的復(fù)合瀝青改性聚合物的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：
(1) 將廢機油、廢焦油和劣質(zhì)瀝青分別加熱脫水，加熱的溫度為100～105℃，加熱的時間為20～30min，加熱過程中并不斷攪拌以使其充分除去水分；
(2)將脫水后的廢機油、廢焦油和劣質(zhì)瀝青按配比混合后，加入反應(yīng)釜內(nèi)進行密煉合成，密煉溫度為190～200℃，密煉過程分別加入白乳膠、催化劑和增塑劑，并以5000轉(zhuǎn)/分鐘的高速機械攪拌分散密煉100～110min，然后再降低溫度至135～145℃，并以700轉(zhuǎn)/分鐘的低速機械攪拌密煉50min；
(3)將密煉后的混合物送入雙螺桿擠出機中，使其在熔融狀態(tài)下進行擠出，雙螺桿擠出機的擠出速度為250mm/分鐘，擠出溫度為135～138℃，即得所述改性聚合物。
實施例3：
一種廢機油為主料的復(fù)合瀝青改性聚合物，所述改性聚合物包括如下重量百分比的原料制備而成：廢機油35%、廢焦油25%、劣質(zhì)瀝青25%、白乳膠5%、催化劑5%和增塑劑5%。其中所述催化劑為聚丁二烯橡膠；所述增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯。
本發(fā)明還公開了上述廢機油為主料的復(fù)合瀝青改性聚合物的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：
(1) 將廢機油、廢焦油和劣質(zhì)瀝青分別加熱脫水，加熱的溫度為100～105℃，加熱的時間為20～30min，加熱過程中并不斷攪拌以使其充分除去水分；
(2)將脫水后的廢機油、廢焦油和劣質(zhì)瀝青按配比混合后，加入反應(yīng)釜內(nèi)進行密煉合成，密煉溫度為200～210℃，密煉過程分別加入白乳膠、催化劑和增塑劑，并以4500轉(zhuǎn)/分鐘的高速機械攪拌分散密煉110～120min，然后再降低溫度至140～150℃，并以800轉(zhuǎn)/分鐘的低速機械攪拌密煉40min；
(3)將密煉后的混合物送入雙螺桿擠出機中，使其在熔融狀態(tài)下進行擠出，雙螺桿擠出機的擠出速度為300mm/分鐘，擠出溫度為138～140℃，即得所述改性聚合物。
以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書內(nèi)容所作的等效替換或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。