一种应用于改性沥青生产的增延剂及其制备方法与流程

1.本发明涉及沥青配料技术领域，尤其涉及一种应用于改性沥青生产的增延剂及其制备方法。


背景技术：

2.沥青路面因其在行车舒适性、使用性能、建设速度以及维护便利等方面的明显优势，已经成为我国公路路面建设领域最主要的组成部分，随着交通量的持续提升及普遍存在的超载运输情况，加之气候和自然环境十分复杂，种种原因造成了大量的新建公路早期破坏现象；
3.沥青的性能是决定路面质量和使用寿命的关键因素，普通沥青对温度敏感，高温易流淌，低温呈脆性，越来越不能满足现阶段高速公路对沥青的要求；普通沥青用作路面材料时，由于其延展性不足，在极端高温和低温的天气下，路面的温度太高容易产生车辙，路面温度太低容易产生开裂，这就需要增延剂来改善沥青的性能，现有技术中，如申请号202111251321.5公开了“一种路用沥青增延剂及其制备方法”，并具体公开了：利用重组分油、轻组分油、改质剂，在不影响道路沥青产品牌号的情况下明显改善其延度性能，而且对道路沥青的其它性能指标不会产生不良影响；然而，上述技术中，主要通过芳烃油等成分改善延度，改善效果有效，沥青综合物理性能与普通沥青不存在明显的差异，而且延伸度增大，软化点存在降低等现象，影响沥青品质，因此，本发明提出一种应用于改性沥青生产的增延剂及其制备方法以解决现有技术中存在的问题。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本发明提出一种应用于改性沥青生产的增延剂及其制备方法，该应用于改性沥青生产的增延剂及其制备方法提高了沥青的延展性能、粘结能力、柔韧性、减少了沥青的温度敏感性。
5.为实现本发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：一种应用于改性沥青生产的增延剂，其特征在于，包括如下质量比成份：糠醛油30-60份、减压渣油30-60份、废旧轮胎胶粉5-10份、木质素纤维1-3份、基碳纤维2-4份、橡胶软化油0.3-0.6份、邻苯二甲酸二烯丙酯0.2-0.5份、木蜡油4-12份。
6.进一步改进在于：包括如下质量比成份：糠醛油50份、减压渣油50份、废旧轮胎胶粉8份、木质素纤维2份、基碳纤维3份、橡胶软化油0.4份、邻苯二甲酸二烯丙酯0.4份、木蜡油9份。
7.进一步改进在于：所述糠醛油选择从润滑油和柴油中萃取的芳香组分，所述橡胶软化油为液体的聚异戊二烯。
8.进一步改进在于：所述木质素纤维为絮状木质素纤维和颗粒状木质素纤维，所述基碳纤维选择含碳量大于92％的纤维。
9.一种应用于改性沥青生产的增延剂的制备方法，包括以下步骤：
10.步骤一：对废旧轮胎胶粉进行除杂筛分，将橡胶软化油和邻苯二甲酸二烯丙酯搅拌混合，接着加入废旧轮胎胶粉混合，获得基料；
11.步骤二：将糠醛油加热，然后添加减压渣油，混合后保温，并在表面通入惰性气体，获得混合油；
12.步骤三：将基料加入混合油中，加热搅拌，同时添加1∶2的n-苯基-a-茶胺与烷基芳基二硫代磷酸锌混合物进行协同复配；
13.步骤四：将木蜡油添加入混合物中，加热搅拌，在搅拌的过程中通入惰性气体，获得半成品；
14.步骤五：将基碳纤维粉碎，粉碎后与木质素纤维混合，将混合纤维加入半成品中，在常温下搅拌混合，并通过超声波进行均质。
15.进一步改进在于：所述步骤一中，将橡胶软化油和邻苯二甲酸二烯丙酯搅拌混合，在120-140℃下搅拌0.5-1.5h，然后升温至150-160℃，加入废旧轮胎胶粉混合0.5-1.5h。
16.进一步改进在于：所述步骤二中，将糠醛油加热至140-180℃，添加减压渣油，以1000r/min的速率搅拌35min，然后提速至3000r/min，搅拌25min，保温15min，且步骤二中，通入氮气进行保护。
17.进一步改进在于：所述步骤三中，将基料加入混合油中，在195℃下搅拌45min，在添加1∶2的n-苯基-a-茶胺与烷基芳基二硫代磷酸锌混合物进行协同复配的过程中，将温度下降至150℃，混合25min。
18.进一步改进在于：所述步骤四中，将木蜡油添加入混合物中，加热至100-120℃，搅拌30-60min后降至常温，在搅拌的过程中，通入氮气进行保护。
19.进一步改进在于：所述步骤五中，将基碳纤维粉碎，粉碎成与木质素纤维中颗粒纤维相同的粒径，且步骤五中，利用超声波均质处理15-25min，并控制超声波的压强为1.16-1.2mpa。
20.本发明的有益效果为：
21.1、本发明以基碳纤维和木质素纤维作为填充，在将本产品加入沥青后，能被沥青包裹形成稳定的混合物，由于沥青对纤维的湿润和吸附作用，沥青可能成单分子状排列在纤维表面，形成结合力牢固的沥青薄膜，具有较高的黏性和耐温性，提高了沥青的延展性能、粘结能力、柔韧性、减少了沥青的温度敏感性。
22.2、本发明利用木蜡油加入混合，利用高分子蜡改善沥青的软化点，有利于升高软化点，使沥青具备良好的施工性能，在总体增延的同时，具备对软化点的改善，保证沥青品质。
23.3、本发明采用废旧轮胎胶粉作为基料的原料之一，有利于对废旧轮胎回收利用，降低成本，对环保节能可循环的意义重大。
附图说明
24.图1为本发明的流程图。
具体实施方式
25.为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详述，本实施例
仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
26.实施例一
27.本实施例提出了应用于改性沥青生产的增延剂，包括如下质量比成份：糠醛油30份、减压渣油30份、废旧轮胎胶粉5份、木质素纤维1份、基碳纤维2份、橡胶软化油0.3份、邻苯二甲酸二烯丙酯0.2份、木蜡油4份；所述糠醛油选择从润滑油和柴油中萃取的芳香组分，所述橡胶软化油为液体的聚异戊二烯；所述木质素纤维为絮状木质素纤维和颗粒状木质素纤维，所述基碳纤维选择含碳量大于92％的纤维。
28.根据图1所示，本实施例提出了一种应用于改性沥青生产的增延剂的制备方法，包括以下步骤：
29.步骤一：对废旧轮胎胶粉进行除杂筛分，将橡胶软化油和邻苯二甲酸二烯丙酯搅拌混合，在130℃下搅拌1h，然后升温至160℃，加入废旧轮胎胶粉混合1h，获得基料；以废旧轮胎胶粉配合橡胶软化油、邻苯二甲酸二烯丙酯混合作为基料，提供橡胶的延展性；
30.步骤二：将糠醛油加热至170℃，然后添加减压渣油，以1000r/min的速率搅拌35min，然后提速至3000r/min，搅拌25min，保温15min，并在表面通入惰性气体(氮气)，获得混合油；以糠醛油(分子式c5h4o2；c4h3ocho)、减压渣油混合作为增延油，在化学成分上提高沥青的延展性；
31.步骤三：将基料加入混合油中，在195℃下搅拌45min，同时添加1∶2的n-苯基-a-茶胺与烷基芳基二硫代磷酸锌混合物，将温度下降至150℃，混合25min，进行协同复配；以n-苯基-a-茶胺与烷基芳基二硫代磷酸锌复配，可以提供抗老的作用；
32.步骤四：将木蜡油添加入混合物中，加热至110℃，搅拌50min后降至常温，在搅拌的过程中通入惰性气体(氮气)，获得半成品；利用木蜡油加入混合，利用高分子蜡改善沥青的软化点，有利于升高软化点，使沥青具备良好的施工性能，在总体增延的同时，具备对软化点的改善，保证沥青品质；
33.步骤五：将基碳纤维粉碎，粉碎成与木质素纤维中颗粒纤维相同的粒径，粉碎后与木质素纤维混合，将混合纤维加入半成品中，在常温下搅拌混合，并通过超声波进行均质处理25min，并控制超声波的压强为1.18mpa，以基碳纤维和木质素纤维作为填充，在将本产品加入沥青后，能被沥青包裹形成稳定的混合物，由于沥青对纤维的湿润和吸附作用，沥青可形成单分子状排列在纤维表面，形成结合力牢固的沥青薄膜，具有较高的黏性和耐温性，提高了沥青的延展性能、粘结能力、柔韧性、减少了沥青的温度敏感性。
34.实施例二
35.本实施例提出了应用于改性沥青生产的增延剂，包括如下质量比成份：糠醛油50份、减压渣油40份、废旧轮胎胶粉8份、木质素纤维2份、基碳纤维3份、橡胶软化油0.4份、邻苯二甲酸二烯丙酯0.3份、木蜡油10份；所述糠醛油选择从润滑油和柴油中萃取的芳香组分，所述橡胶软化油为液体的聚异戊二烯；所述木质素纤维为絮状木质素纤维和颗粒状木质素纤维，所述基碳纤维选择含碳量大于92％的纤维。
36.根据图1所示，本实施例提出了一种应用于改性沥青生产的增延剂的制备方法，包括以下步骤：
37.步骤一：对废旧轮胎胶粉进行除杂筛分，将橡胶软化油和邻苯二甲酸二烯丙酯搅拌混合，在130℃下搅拌1h，然后升温至160℃，加入废旧轮胎胶粉混合1h，获得基料；以废旧
轮胎胶粉配合橡胶软化油、邻苯二甲酸二烯丙酯混合作为基料，提供橡胶的延展性；
38.步骤二：将糠醛油加热至170℃，然后添加减压渣油，以1000r/min的速率搅拌35min，然后提速至3000r/min，搅拌25min，保温15min，并在表面通入惰性气体(氮气)，获得混合油；以糠醛油(分子式c5h4o2；c4h3ocho)、减压渣油混合作为增延油，在化学成分上提高沥青的延展性；
39.步骤三：将基料加入混合油中，在195℃下搅拌45min，同时添加1∶2的n-苯基-a-茶胺与烷基芳基二硫代磷酸锌混合物，将温度下降至150℃，混合25min，进行协同复配；以n-苯基-a-茶胺与烷基芳基二硫代磷酸锌复配，可以提供抗老的作用；
40.步骤四：将木蜡油添加入混合物中，加热至110℃，搅拌50min后降至常温，在搅拌的过程中通入惰性气体(氮气)，获得半成品；利用木蜡油加入混合，利用高分子蜡改善沥青的软化点，有利于升高软化点，使沥青具备良好的施工性能，在总体增延的同时，具备对软化点的改善，保证沥青品质；
41.步骤五：将基碳纤维粉碎，粉碎成与木质素纤维中颗粒纤维相同的粒径，粉碎后与木质素纤维混合，将混合纤维加入半成品中，在常温下搅拌混合，并通过超声波进行均质处理25min，并控制超声波的压强为1.18mpa，以基碳纤维和木质素纤维作为填充，在将本产品加入沥青后，能被沥青包裹形成稳定的混合物，由于沥青对纤维的湿润和吸附作用，沥青可形成单分子状排列在纤维表面，形成结合力牢固的沥青薄膜，具有较高的黏性和耐温性，提高了沥青的延展性能、粘结能力、柔韧性、减少了沥青的温度敏感性。
42.实施例三
43.本实施例提出了应用于改性沥青生产的增延剂，包括如下质量比成份：糠醛油60份、减压渣油60份、废旧轮胎胶粉10份、木质素纤维3份、基碳纤维4份、橡胶软化油0.6份、邻苯二甲酸二烯丙酯0.5份、木蜡油12份；所述糠醛油选择从润滑油和柴油中萃取的芳香组分，所述橡胶软化油为液体的聚异戊二烯；所述木质素纤维为絮状木质素纤维和颗粒状木质素纤维，所述基碳纤维选择含碳量大于92％的纤维。
44.根据图1所示，本实施例提出了一种应用于改性沥青生产的增延剂的制备方法，包括以下步骤：
45.步骤一：对废旧轮胎胶粉进行除杂筛分，将橡胶软化油和邻苯二甲酸二烯丙酯搅拌混合，在130℃下搅拌1h，然后升温至160℃，加入废旧轮胎胶粉混合1h，获得基料；以废旧轮胎胶粉配合橡胶软化油、邻苯二甲酸二烯丙酯混合作为基料，提供橡胶的延展性；
46.步骤二：将糠醛油加热至170℃，然后添加减压渣油，以1000r/min的速率搅拌35min，然后提速至3000r/min，搅拌25min，保温15min，并在表面通入惰性气体(氮气)，获得混合油；以糠醛油(分子式c5h4o2；c4h3ocho)、减压渣油混合作为增延油，在化学成分上提高沥青的延展性；
47.步骤三：将基料加入混合油中，在195℃下搅拌45min，同时添加1∶2的n-苯基-a-茶胺与烷基芳基二硫代磷酸锌混合物，将温度下降至150℃，混合25min，进行协同复配；以n-苯基-a-茶胺与烷基芳基二硫代磷酸锌复配，可以提供抗老的作用；
48.步骤四：将木蜡油添加入混合物中，加热至110℃，搅拌50min后降至常温，在搅拌的过程中通入惰性气体(氮气)，获得半成品；利用木蜡油加入混合，利用高分子蜡改善沥青的软化点，有利于升高软化点，使沥青具备良好的施工性能，在总体增延的同时，具备对软
化点的改善，保证沥青品质；
49.步骤五：将基碳纤维粉碎，粉碎成与木质素纤维中颗粒纤维相同的粒径，粉碎后与木质素纤维混合，将混合纤维加入半成品中，在常温下搅拌混合，并通过超声波进行均质处理25min，并控制超声波的压强为1.18mpa，以基碳纤维和木质素纤维作为填充，在将本产品加入沥青后，能被沥青包裹形成稳定的混合物，由于沥青对纤维的湿润和吸附作用，沥青可形成单分子状排列在纤维表面，形成结合力牢固的沥青薄膜，具有较高的黏性和耐温性，提高了沥青的延展性能、粘结能力、柔韧性、减少了沥青的温度敏感性。
50.根据实施例一、实施例二和实施例三可以得出，本发明通过如下质量比成份：糠醛油30-60份、减压渣油30-60份、废旧轮胎胶粉5-10份、木质素纤维1-3份、基碳纤维2-4份、橡胶软化油0.3-0.6份、邻苯二甲酸二烯丙酯0.2-0.5份、木蜡油4-12份制备的增延剂提高了沥青的延展性能、粘结能力、柔韧性、减少了沥青的温度敏感性。
51.验证例：
52.本产品为黑褐色液体，有效成分≥98％，闪电≥180℃，在添加入沥青中，添加量0.5～3.0％，能使sbs改性沥青老化前延度增加15～30cm，rtfot后延度增加5～15cm；针对南美委内瑞拉(如高富沥青、阿尔法沥青等)、新疆天源、塔河油源(西石化沥青)基质沥青，该产品的抗老化效果较糠醛抽出油更明显。本品挥发分低，无明显刺激性气味，耐低温和抗老化性优良。
53.使用量及便用方法：添加量：0.5～3.0％，添加温度：120℃～190℃；添加方式：改性沥青生产全过程均可添加；气温较高时可直接添加，气温低时流动性变差，建议适当加热；散装增延剂添加前搅拌或管道循环5～10min后再添加更优；
[0054][0055]
本发明以废旧轮胎胶粉配合橡胶软化油、邻苯二甲酸二烯丙酯混合作为基料，提供橡胶的延展性，以糠醛油、减压渣油混合作为增延油，以n-苯基-a-茶胺与烷基芳基二硫代磷酸锌复配提供抗老的作用，以基碳纤维和木质素纤维作为填充，在将本产品加入沥青后，能被沥青包裹形成稳定的混合物，由于沥青对纤维的湿润和吸附作用，沥青可形成单分子状排列在纤维表面，形成结合力牢固的沥青薄膜，具有较高的黏性和耐温性，提高了沥青的延展性能、粘结能力、柔韧性、减少了沥青的温度敏感性，配合基料、增延油对沥青的增延
辅助，经验证，大大提高了沥青的延展性，不易开裂。且本发明利用木蜡油加入混合，利用高分子蜡改善沥青的软化点，有利于升高软化点，使沥青具备良好的施工性能，在总体增延的同时，具备对软化点的改善，保证沥青品质。同时，本发明采用废旧轮胎胶粉作为基料的原料之一，有利于对废旧轮胎回收利用，降低成本，对环保节能可循环的意义重大。
[0056]
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。