一種改性劑母液和道路瀝青及其制法制造技術

技術編號:22526983 閱讀:11 留言:0更新日期:2019-11-13 05:36
本發明專利技術公開了一種改性劑母液和道路瀝青及其制備方法。該改性劑母液,以重量份計,原料用量如下:改性蒽油78~94份,多聚磷酸0.4~3.5份,SBS?4~20份。本發明專利技術改性劑母液中的改性蒽油,是采用長鏈脂肪烯醛或/和長鏈脂肪烯酸對蒽油進行改性,提高了改性蒽油的柔韌性。其次是利用多聚磷酸對改性蒽油進行縮合改性,尤其是采用兩步法對蒽油進行改性,以使蒽油達到適宜的縮合程度。用該改性劑母液與石油瀝青和煤瀝青匹配來制備道路瀝青,使道路瀝青產品的膠體結構更加合理,瀝青的高低溫性能都得到加強,同時降低了瀝青的毒性。

A modifier mother liquor and road asphalt and its preparation method

The invention discloses a modifier mother liquor and road asphalt and a preparation method thereof. The amount of raw materials used in the mother liquor of the modifier is 78-94 phr of modified anthracene oil, 0.4-3.5 phr of polyphosphate and 4-20 phr of SBS. The modified anthracene oil in the modifier mother liquor of the invention is modified by long-chain aliphatic aldehyde or / and long-chain fatty acid to improve the flexibility of the modified anthracene oil. Secondly, polyphosphate was used to condense the modified anthracene oil, especially two-step method was used to modify the anthracene oil, so as to make the anthracene oil reach the appropriate degree of condensation. Using the modifier mother liquor to match with petroleum asphalt and coal asphalt to prepare road asphalt, the colloidal structure of road asphalt products is more reasonable, the high and low temperature performance of asphalt is strengthened, and the toxicity of asphalt is reduced.

【技術實現步驟摘要】
一種改性劑母液和道路瀝青及其制法
本專利技術屬于化工
,主要涉及一種改性劑母液和道路瀝青及其制備方法,特別是一種由煤瀝青和石油瀝青為原料生產的道路瀝青的制備方法。
技術介紹
隨著公路建設規模的不斷擴大,道路瀝青市場需求也同步高速增長。當前,石油資源日益匱乏,而煤焦油瀝青(煤瀝青)的加工附加值低、市場價格僅為石油瀝青的一半左右,為此,研究人員在不斷探究是否能將煤瀝青作為生產道路瀝青的原料。傳統方法生產的煤瀝青存在著諸如熱敏性差、易老化、延展性差等缺點,無法滿足道路工程建設的需要。針對煤瀝青使用性能方面的缺點,將煤瀝青與石油瀝青混合,能夠提升道路瀝青材料性能,是一種可行的實用技術之一。以SBS為高分子改性劑所制備改性石油瀝青,由于SBS的改性作用,改善了石油道路瀝青的高低溫性能及感溫性,使得改性瀝青路面的承載能力、抗疲勞性均得到提高。CN101985526A公開了一種高等級公路用復合改性瀝青及其制備方法,采用69%~90%的石油瀝青、5%~30%的煤瀝青、1%~10%的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物等制備復合改性瀝青的方法,其制備工藝是將石油瀝青、煤瀝青及苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物等共同加熱并經膠體磨研磨、攪拌發育制備成目標產品。采用常規的改性瀝青生產工藝將全部物料都研磨剪切,研磨時間長、動力消耗大,由于煤瀝青的瀝青質含量過高,在瀝青膠體結構中膠核數量過多,影響瀝青的膠體結構組成,會導致瀝青柔韌性不好,彈性及低溫性能變差,熱儲存穩定性能也不佳。CN103694716A公開了一種改性的煤瀝青及其制備方法,采用10~20份的石油瀝青、50~30份的煤瀝青、1~4份的SBS、5~35的廢橡膠粉、0.5~1份的阻燃劑等制備改性瀝青的方法。此方法中,煤瀝青占比較高(50~30份的煤瀝青),石油瀝青占比較少(10~20份的石油瀝青),同時由于煤瀝青的瀝青質含量過高(通常大于20%),導致瀝青膠體結構中的瀝青質含量過高,瀝青膠體組成匹配不合理,會導致瀝青柔韌性不好,低溫性能及熱儲存穩定性變差。另外,在瀝青中添加5~35份的廢橡膠粉會導致瀝青的拌合溫度過高及熱儲存穩定性變差。其制備工藝是將石油瀝青、煤瀝青及助溶劑與SBS預先混合,再經膠體磨研磨,同時研磨過程需要將石油瀝青、煤瀝青及助溶劑與SBS等占比較大組分過磨研磨,研磨體量大、動力消耗大。上述兩種技術都沒有對瀝青的脫毒性能進行闡述。CN102585527A公開了一種改性的煤瀝青及其制備方法,由70~80%的石油瀝青、10~20%的煤瀝青及10~20%的硅藻土進行熱融混合,制得的混合瀝青黏附性好,配制的瀝青混合料動穩定度提高3~4倍,抗車轍能力提高。同時,采用硅藻土吸附煤瀝青所含有的萘、酚等不飽和芳香烴,降低了煤瀝青的毒性。
技術實現思路
針對現有技術的不足,本專利技術提供了一種改性劑母液和道路瀝青及其制備方法,特別是以煤瀝青和石油瀝青原料生產的道路瀝青及其制備方法。用該改性劑母液與石油瀝青和煤瀝青匹配來制備道路瀝青,使道路瀝青產品的膠體結構更加合理,瀝青的高低溫性能都得到加強,同時還可降低瀝青的毒性。本專利技術第一方面,提供了一種改性劑母液,以重量份計,原料用量如下:改性蒽油78~94份,優選為80~92份,多聚磷酸0.4~3.5份,優選為0.8~3.2份,SBS4~20份,優選為6~18份,其中所述改性蒽油是長鏈脂肪烯醛或/和長鏈脂肪烯酸對蒽油改性所得。本專利技術的改性蒽油,以重量份計,原料用量如下:蒽油75~98份,優選為85~95份,長鏈脂肪烯醛或/和長鏈脂肪烯酸2~25份,優選為5~15份,催化劑0.5~6份,優選為1~5份。所述蒽油的餾程為300~385℃,優選為320~360℃。所述長鏈脂肪烯醛的碳數為10~20,優選為十一烯醛、十二烯醛、十三烯醛、十四烯醛、十六烯醛、十八烯醛中的一種或幾種混合物。所述長鏈脂肪烯酸的碳數為10~20,優選為十一烯酸、十二烯酸、十三烯酸、十四烯酸、十六烯酸、十八烯酸中的一種或幾種混合物。所述催化劑為硫酸氫鈉、硫酸氫鉀、磷鎢酸中的一種或幾種混合物。本專利技術制備改性蒽油的方法,包括:將蒽油加入反應釜中,加入長鏈脂肪烯醛或/和長鏈脂肪烯酸及催化劑,加熱升溫,控制反應溫度為150~270℃,優選為160~260℃,攪拌0.5~5.0小時,攪拌速度200~1000轉/分,得到改性蒽油。所述SBS的分子量為10~20萬,為線性結構或星型結構。所述多聚磷酸的聚磷酸濃度為105wt%~116wt%。本專利技術第二方面提供一種制備改性劑母液的方法,包括:(1)將改性蒽油加入反應釜中,加入部分多聚磷酸,加熱升溫,控制反應溫度為80~140℃,優選為90~130℃,攪拌;(2)繼續加熱升溫,并加入剩余部分多聚磷酸,控制反應溫度為120~220℃,優選為140~180℃,攪拌,得到改性母液中間體;(3)向反應釜中加入SBS,控制反應釜溫度為120~180℃,優選為140~160℃,并攪拌,得到改性劑母液。本專利技術制備改性劑母液的方法中,步驟(1)中加入部分多聚磷酸,步驟(2)中加入剩余部分多聚磷酸,其中步驟(1)與步驟(2)加入多聚磷酸的質量比為1:3~2:3。本專利技術制備改性劑母液的方法中,步驟(1)所述攪拌的時間為0.5~5.0小時,攪拌速度200~1000轉/分。本專利技術制備改性劑母液的方法中,步驟(2)所述攪拌的時間為0.5~5.0小時,攪拌速度200~2000轉/分。本專利技術制備改性劑母液的方法中,步驟(3)所述攪拌的時間為1~10小時,攪拌速度2000~6000轉/分鐘。本專利技術第三方面提供了一種道路瀝青,以重量份計,原料用量如下:煤瀝青5~40份,石油瀝青50~70份,改性劑母液8~20份。所述煤瀝青為瀝青質含量小于30wt%的中溫煤瀝青,軟化點72~95℃。所述石油瀝青為瀝青質含量小于10wt%,軟化點40~50℃。本專利技術第四方面還提供了一種道路瀝青的制備方法,包括:將煤瀝青、石油瀝青與上述改性劑母液加入反應釜中,在反應器溫度100~180℃,優選為120~160℃條件下,攪拌1~10小時,攪拌速度500~4000轉/分鐘,得到道路瀝青產品。本專利技術方法制備的改性劑母液,既可以對成品道路瀝青改性,也可以對建筑瀝青及石油餾分重餾分油進行改性。本專利技術的改性劑母液首先是由于長鏈脂肪烯醛或/和長鏈脂肪烯酸含有獨立存在的羰基,相對活性較高,能夠與蒽油主要進行羰基的親核加成反應等復雜的化學反應,提高了改性蒽油的柔韌性。其次是利用多聚磷酸對改性蒽油進行縮合改性,尤其是采用兩步法對蒽油進行改性,以使蒽油達到適宜的縮合程度。用該改性劑母液與石油瀝青和煤瀝青匹配來制備道路瀝青,使道路瀝青產品的膠體結構更加合理,瀝青的高低溫性能都得到加強,同時降低了瀝青的毒性。具體實施方式下面結合實施例對本專利技術的技術方案進行詳細地說明,以下實施例只用于對本專利技術的說明,不能理解為對本專利技術保護范圍的限制。本專利技術中,所述的份數均為重量份數,wt%為質量分數。實施例1將90份餾程為320~360℃的蒽油加入反應釜中,加入10份的十一烯醛,4份的硫酸氫鉀,加熱升溫,控制反應溫度為210℃,攪拌的時間為3小時,攪拌速度500轉/分,得到改性蒽油A1。將84份的改性蒽油加入反應釜中,加入0.9本文檔來自技高網
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【技術保護點】
1.一種改性劑母液,以重量份計,原料用量如下:改性蒽油???????????78~94份,優選為80~92份,多聚磷酸???????????0.4~3.5份,優選為0.8~3.2份,SBS????????????????4~20份,優選為6~18份,所述改性蒽油是長鏈脂肪烯醛或/和長鏈脂肪烯酸對蒽油改性所得。

【技術特征摘要】
1.一種改性劑母液,以重量份計,原料用量如下:改性蒽油78~94份,優選為80~92份,多聚磷酸0.4~3.5份,優選為0.8~3.2份,SBS4~20份,優選為6~18份,所述改性蒽油是長鏈脂肪烯醛或/和長鏈脂肪烯酸對蒽油改性所得。2.按照權利要求1所述的改性劑母液,其特征在于:所述改性蒽油,以重量份計,原料用量如下:蒽油75~98份,優選為85~95份;長鏈脂肪烯醛或/和長鏈脂肪烯酸2~25份,優選為5~15份;催化劑0.5~6份,優選為1~5份。3.按照權利要求1或者2所述的改性劑母液,其特征在于:所述蒽油的餾程為300~385℃,優選為320~360℃。4.按照權利要求1或者2所述的改性劑母液,其特征在于:所述長鏈脂肪烯醛的碳數為10~20,優選為十一烯醛、十二烯醛、十三烯醛、十四烯醛、十六烯醛、十八烯醛中的一種或幾種混合物。5.按照權利要求1或者2所述的改性劑母液,其特征在于:所述長鏈脂肪烯酸的碳數為10~20,優選為十一烯酸、十二烯酸、十三烯酸、十四烯酸、十六烯酸、十八烯酸中的一種或幾種混合物。6.按照權利要求2所述的改性劑母液,其特征在于:所述催化劑為硫酸氫鈉、硫酸氫鉀、磷鎢酸中的一種或幾種混合物。7.按照權利要求1或者2所述的改性劑母液,其特征在于,所述的改性蒽油的制備過程包括:將蒽油加入反應釜中,加入長鏈脂肪烯醛或/和長鏈脂肪烯酸及催化劑,加熱升溫,控制反應溫度為150~270℃,優選為160~260℃,攪拌0.5~5.0小時,攪拌速度200~1000轉/分,得到改性蒽油。8.按照權利要求1所述的改性劑母液,其特征在于:所述SBS的分子量為10~20萬,為線性結構或星型結構。9.按照權利要求1所述的改...

【專利技術屬性】
技術研發人員:徐青柏陳杰宣根海寧愛民李志軍程國香申峻侯榮國
申請(專利權)人:中國石油化工股份有限公司中國石油化工股份有限公司大連石油化工研究院
類型:發明
國別省市:北京,11

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