一种温拌型沥青混合料抗车辙剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种温拌型渐青混合料抗车徹剂及其制备方法和应用。
【背景技术】
[0002] 由于我国车辆的日益增加 W及运输的重载化等原因，渐青路面发生车徹、拥包等 现象日趋严重，在我国南方炎热地区尤为突出。该现象已成为我国目前渐青公路主要的破 坏形式之一，严重影响了渐青路面行车安全、服务水平及使用寿命。
[0003] 早在1900年，人们就已开始用硫来改性渐青，提高渐青混合料路面的抗车徹性 能，但由于硫价格高涨，W及硫改渐青混合料在生产过程中释放HzS等含硫气体的问题，制 约了硫礙改性渐青技术发展。20世纪80年代初期，美国洛克邦得公司研究生产了硫礙基改 性剂沈AM (sulphur extended asphalt modifier),其价格低廉、使用方便，虽然减少了 等含硫气体的发生量，但有害气体的排放问题仍未彻底解决，制约了该技术产品的应用。我 国对SEAM渐青路面的研究应用相对较晚，直到2000年才在天津修筑了 SEAM改性渐青试验 路，其后在黑龙江也修筑了试验路，并取得了良好的效果，但总体上应用规模较小，研究也 不够系统、全面。
[0004] 硫礙应用于渐青混合料中，一般是将其造粒，形成颗粒状，储存及使用时较为方 便。CN1402985A将13%~30%的硫礙、3. 0%~13%的分散剂、其余为水，混合制备成硫礙 颗粒，其中的分散剂为白骨胶、树胶、娃酸钢、乳蛋白中的一种或几种。CN1639275A是把硫 礙加热融化至液态，在液态硫中添加0. 25%~5%的炭黑和至少约0. 08%的己酸戊醋，制备 成塑化硫，然后在塑化硫中添加至少10%的渐青和10%的细矿粉等，经过筛网板进行造粒。 CN1303359A介绍的是将93%~98%的硫礙与2%~7%的帰姪混合，在二氧化碳气体中加热 至最高135°C，充分混合反应后，W不高于16°C /分钟的速度冷却至室温，结晶成型，其中的 帰姪是与苯己帰混合的环状二聚物和环状Η聚物。上述专利在生产硫礙颗粒时，由于需要 把硫礙加热烙融为液态，操作温度较高，硫礙会升华，产生很浓的刺激性气味，不利于环境 和人身健康。
[0005] CN101970348A是将硫块、板岩硫、含有杂质的硫等溶解于溶剂中，分离出杂质后， 使溶有硫礙的溶液冷却，使其中的硫礙结晶析出并经过筛孔板造粒成型，溶剂蒸发回收利 用。所用的溶剂有无水氨、含水氨、液态二氧化硫、二硫化碳、二甲基二硫離等。该专利需要 使用大量的溶剂，而且所用的溶剂都是具有刺激性气味的有害物质。
[0006] CN200410037665. 6 将 50% ~99. 99% 的硫礙与 0% ~49% 的炭黑、0. 01% ~1% 的烟 雾抑制剂、0%~3%的增塑剂混合造粒，其中的烟雾抑制剂为姪基锡酸锋、增塑剂为正了醇。 CN1678704A将60%~98%的硫礙、0. 2%~15%的炭黑、1%~30%渐青(或环状饱和姪、环状 不饱和姪、多环饱和姪、多环不饱和姪、焦油等)、1%~33%的细矿粉巧日飞灰、娃石材料、陶 瓷粘±等）充分混合，冷却后形成锭、板状、块状、颗粒状、片状等形式的硫礙，可用于渐青混 合料中。上述两个专利需要把硫礙加热烙融为液态，操作温度较高，会产生很浓的刺激性气 味，不利于环境和人身健康。只能改善渐青混合料的高温性能，混合料的低温抗开裂性能和 抗水损害性能还有待于提高，而且形成的硫礙颗粒也比较脆，运输和装卸时容易破碎，由于 颗粒之间的摩擦，还会产生较多的粉尘，不仅对环境造成污染，而且容易使工作人员吸入， 危害健康。
[0007] CN201210439792. 3. CN201210439807. 6. CN201210439808. 0. CN201210439809. 5. CN201210440324. 8等专利W硫礙、硬渐青、废胶粉、EVA、PE、了苯胶、氨氧化物等为原料，利 用单螺杆或双螺杆挤出机，制备了渐青混合料抗车徹添加剂，能够提高渐青混合料的抗车 徹性能。但是配方中没有添加温拌剂，产品应用时拌合温度较高，会产生较多的有害气体， 使应用受到了限制；另外，制备过程中没有使用捏合机，而是采用单螺杆或双螺杆挤出机， 所产生的有害气体无法收集和处理，会影响操作人员的身体健康。
[0008] 随着人们对环境保护的重视，对石油产品清洁化要求不断提高，在天然气净化及 石油炼制过程中产生了大量的硫礙副产品。如何有效利用送些副产硫礙，制备出渐青混合 料抗车徹添加剂，一方面可解决大量副产硫礙的出路，同时又能够改善渐青混合料抗车徹 性能，并降低渐青混合料拌合及成型温度，从而减少有害气体发生量、减轻渐青热裂化、有 利于环保，成为目前的热点问题。
【发明内容】
[0009] 针对我国渐青路面发生的车徹现象W及现有技术的不足，本发明提供了一种温拌 型渐青混合料抗车徹剂及其制备方法。该抗车徹剂能有效提高渐青路面的抗车徹性能，并 且兼顾低温性能，降低混合料拌合及成型温度。制备过程投料方便、可将有害气体进行收集 和处理，有利于环保。
[0010] 本发明的温拌型渐青混合料抗车徹剂，W抗车徹剂质量百分比计，包括： 硫礙 50%~90〇/〇， 硬渐青 4%~27%， 废胶粉 2%~10%， 粉煤灰 2%~6%， 特制温拌剂 2%~7%， 所用的特制温拌剂为一种采取特殊方式自行研制的温拌剂，该温拌剂的制备原料包含 FT、因素、芳姪油，并添加催化剂。其中所述的FT为煤气化后再进行合成反应得到的一种高 分子焼姪，也可W是W天然气为原料进行合成反应得到的一种高分子焼姪。碳数为40~ 130,最好为60~130 ;分子量为562~1822,最好为842~1822。
[0011] 所述的因素的用量为FT摩尔数的0. 3~0. 5倍。FT与芳姪油的重量比为（1~ 7) : (7~1)的任意比例。
[0012] 所述的因素为氣、氯、漠中的一种，最好为氯或漠。
[0013] 所述的芳姪油为一种富含芳姪的组分，可W是减四线抽出油、織醒精制抽出油、酪 精制抽出油、催化裂化油浆等；其中的芳姪含量为57%~78%，最好为60%~75%。
[0014] 所述的催化剂为无水AICI3、化CI3、訊CI3、aiClz、TiCl4、SnCl4、BFs中的一种或多 种，最好为AICI3或化Cl3。催化剂用量为芳姪油中芳姪含量的0.3%~0.9% (重量比)。
[0015] 所用的硫礙为工业级硫礙，可W是粉末状、颗粒状、片状或块状，最好为粉末状。可 W是市售硫礙，也可W是天然气处理或石油炼制过程中所产生的副产物硫礙。
[0016] 所用的硬渐青为石油渐青、天然渐青、煤渐青中的一种或几种，针入度为3~30 dmm，软化点 70°C~110°C。
[0017] 所用的废胶粉为回收的废旧轮胎经粉碎研磨后得到的废旧橡胶粉末，粒度为 30~80目。
[0018] 所用的粉煤灰为燃煤发电厂从烟气中收捕下来的不燃物，呈细灰状，颗粒的粒径 范围为0. 5 μ m~300 μ m。
[001引前述温拌剂的制备方法，包括：将FT加热烙融后，引入因素，得到中间体；向芳姪 油中添加催化剂并充分揽拌均匀，然后将上述中间体与芳姪油混合，揽拌反应，得到本发明 所用的特制温拌剂。
[0020] 所述温拌剂制备方法更具体地包括：将FT加热烙融后置于密闭容器内，加热到 25(TC~400。保持此温度下引入因素，揽拌60~ISOmin，得到中间体；将芳姪油装在 另一密闭容器内加热至7(TC~15(TC，向其中添加催化剂并充分揽拌均匀，揽拌时间不少 于30min。然后在揽拌状态下将上述中间体W雾状喷入到芳姪油中，待全部喷入后，恒温 7(TC~15(TC，揽拌反应90~ISOmin，得到本发明所用的特制温拌剂。其中所述的FT是 一种高分子焼姪，碳数为40~130,最好为60~130 ;分子量为562~1822,最好为842~ 1822。既可W是煤气化后再进行合成反应得到的一种高分子焼姪，也可W是W天然气为原 料进行合成反应得到的一种高分子焼姪。
[0021] 本发明还提供了一种温拌型渐青混合料抗车徹剂的制备方法，包括：预先W FT、 因素、芳姪油原料，并添加催化剂。将FT加热烙融后置于密闭容器内，加热到25(TC~ 40(TC，保持此温度下引入因素，揽拌60~ISOmin，得到中间体；将芳姪油装在另一密闭容 器内加热至7(TC~15(TC，向其中添加催化剂并充分揽拌均匀。然后在揽拌状态下将上述 中间体W雾状喷入到芳姪油中，待全部喷入后，恒温7〇°C~15(TC，揽拌反应90~ISOmin, 得到本发明所用的特制温拌剂。然后按照硬渐青-特制温拌剂-废胶粉-粉煤灰-硫礙-特 制温拌剂的投料顺序，按比例将物料投放到捏合机中，在7(TC~11(TC温度下融合均匀并 捏合成面团状，同时启动抽真空系统，将产生的有害气体收集后进行环保处理；启动下出料 螺杆挤出机和切割造粒系统，进行挤出、造粒，得到本发明温拌型渐青混合料抗车徹剂。
[0022] 本发明方法中，采取的加料顺序为；硬渐青-特制温拌剂-废胶粉-粉煤灰-硫礙。 具体是：先将硬渐青添加到捏合机中加热进行预融化，待硬渐青烙融后，添加特制温拌剂并 揽拌，待硬渐青与特制温拌剂揽拌均