本发明涉及一种沥青再生剂，尤其涉及一种环保型生物质沥青再生剂及其制备方法。
背景技术：
：随着我国道路养护里程的逐年增加，每年都会有大量的废旧沥青混合料在路面维修养护过程中产生，这些废旧沥青混合料不仅要占用大量土地来用于堆放，而且会造成环境污染问题；为了减小废旧沥青混合料的负面影响，一种有效的处理段是对废旧沥青混合料进行再生处理，使之恢复一部分路用性能，如此就能使废旧沥青混合料能够被重新利用。对废旧沥青混合料进行再生处理时，需要用到沥青再生剂，常见沥青再生剂的主要原材料多由石化副产物提取而得，再通过添加再生剂性能需求的其他组分进而形成再生剂产品。沥青属于石化产链中的下游产品，价格低廉且附加值也不高，而再生剂配方中的原材料相对沥青而言属于上游产物，成本高于沥青，这是造成石油类再生剂价格昂贵的重要原因；同时，采用石油类再生剂改善老化沥青性能仍存在以下技术问题：(1)生产过程中温度高达160℃，再生剂中轻质组分易挥发；(2)石油基类再生剂中芳香分含量高，这些芳香分来源于石化矿物油，不饱和键较多，在高温条件下容易发生氧化反应生成羰基，导致再生沥青的再老化性能欠佳；进一步考虑到石油基类再生剂本身仍是不可再生资源，用一种“不可再生材料”对沥青(不可再生)进行再生，本质上仍是不可持续的技术。技术实现要素：针对
背景技术：
中的问题，本发明提出了一种环保型生物质沥青再生剂，其创新在于：所述环保型生物质沥青再生剂由植物沥青、环烷橡胶油、环氧大豆油、混合脂肪酸甘油酯、抗氧剂770和抗剥落剂组成；植物沥青、环烷橡胶油、环氧大豆油、混合脂肪酸甘油酯、抗氧剂770和抗剥落剂的质量份数比为70.11:16.14:5.25:4.18:2.14:2.18。同时，本发明还提出了一种环保型生物质沥青再生剂的制备方法，所述环保型生物质沥青再生剂的组分如前所述，具体的制备方法包括：1)在温度50℃、转速800r/min条件下，对植物沥青进行剪切操作，剪切时间20分钟；2)缓慢升温至70℃条件，然后将环烷橡胶油、环氧大豆油、混合脂肪酸甘油酯、抗氧剂770、抗剥落剂依次加入植物沥青中；每加入一种组分后，搅拌10分钟以上，再加入后一种组分；加入抗剥落剂后，搅拌10分钟以上；最终就能得到环保型生物质沥青再生剂。前述环保型生物质沥青再生剂的方案是这样得到的：通过单因素对比实验，将多类备选基础组分单独加入老化沥青中，对多种情况下、老化沥青的性能进行检测，检测结果如下表所示；其中，三种植物沥青均是利用回收的地沟油在生产生物柴油后产生的残渣油，由于生产工艺不同，三种植物沥青的性能指标存在差异，三种植物沥青的性能指标如下表所示：植物沥青1和植物沥青2均由四川省广汉市古城生物科技有限公司生产，植物沥青3由河北金谷再生资源开发有限公司生产。由上表不难看出，相比于植物沥青1和植物沥青2，植物沥青3具有闪点高、燃点高、热值低和酸值低的优良特性。根据前述检测结果，优选出植物沥青3与环烷橡胶油进行复配作为再生剂的基础组分；然后通过性能分析及市场调研，优选出再生剂的其他组分：环氧大豆油、混合脂肪酸甘油酯、抗氧剂770和抗剥落剂，其中，抗剥落剂采用深圳市锦隆化工科技有限公司生产的抗剥落剂。设计五因素十二水平u12(125)均匀实验，测试六种组分同时掺加时，以老化沥青的针入度、软化点、延度、布什粘度、旋转薄膜烘箱老化后质量损失、粘度比6个沥青胶结料指标作为均匀试验设计响应值，实验结果见下表：利用dps数据处理系统分析在12个不同试验组下含六种组分的再生沥青胶结料响应值变化规律；采用“二次多项式逐步回归分析”对再生剂组成材料与老化沥青的性能指标的关系进行模型回归分析，回归模型如下表：其中，p为沥青胶结料针入度值，0.1mm；x1、x2、x3、x4、x5分别为环烷橡胶油、环氧大豆油、混合脂肪酸甘油酯、抗氧剂770、抗剥落剂占植物沥青的质量百分比，％；a1～a11、b1～b9、c1～c8、d1～d11、e1～e11、f1～f11均为公式系数，他们的取值见下表：公式系数a1a2a3a4a5a6数值208.23422.0012-1.2290-23.6613-83.42940.0092公式系数a7a8a9a10a11b1数值0.53890.32284.41650.900814.9657291.9582公式系数b2b3b4b5b6b7数值-3.3788-7.5657-338.72690.0526687.65740.9467公式系数b8b9c1c2c3c4数值8.6300-0.1216138.0629-1.41390.0249-0.1280公式系数c5c6c7c8d1d2数值-0.010920.05621.4123-14.7916-1.02210.1313公式系数d3d4d5d6d7d8数值-1.1677-0.0010-0.00030.54040.00005-0.0010公式系数d9d10d11e1e2e3数值0.013970.0087-0.014558.8674-1.7789-41.1124公式系数e4e5e6e7e8e9数值0.01390.00167.1025-0.0003-0.00850.6447公式系数e10e11f1f2f3f4数值0.00440.022226.1383-1.3955-0.0609-6.2446公式系数f5f6f7f8f9f10数值0.015870.001850.003350.3133-0.0065-0.0034公式系数f11数值-0.5763在前述6个回归模型基础上，按公路工程沥青及沥青混合料试验规程(jtge20-2011)对6个回归模型进行条件约束，利用lingo软件中的“交互式的线性和通用优化求解器”进行优化求解，优化计算得出因素x1、x2、x3、x4、x5的值分别为23.02630、7.489601、5.963911、3.052419、3.109607，即环烷橡胶油、环氧大豆油、混合脂肪酸甘油酯、抗氧剂770和抗剥落剂占植物沥青的质量百分比分别为：23.02630％、7.489601％、5.963911％、3.052419％、3.109607％；经换算，各组分的质量份数比如下表所示：按上表中的配比制作出环保型生物质沥青再生剂，将环保型生物质沥青再生剂以不同掺量条件加入老化沥青中，测试各种掺量条件下老化沥青的针入度、软化点、延度、135℃粘度，测试结果见下表：由上表可见，当环保型生物质沥青再生剂与老化沥青的质量比例为6:100时，老化沥青的主要路用性能指标均能满足规范要求。采用气相色谱-质谱联用法(gc-ms)对环保型生物质沥青再生剂的苯并(a)芘(bap)含量、18种多环芳香烃(polycyclicaromatichydrocarbons,pahs)总量、邻苯二甲酸酯含量进行检测，环保型生物质沥青再生剂的bap含量为1.7mg/kg，pahs为27.3mg/kg，环保型生物质沥青再生剂中未检测到邻苯二甲酸酯。本发明的有益技术效果是：提出了一种环保型生物质沥青再生剂及其制备方法，该环保型生物质沥青再生剂不仅能对老化沥青起到有效再生，而且成本较低，有害物质含量较少。具体实施方式一种环保型生物质沥青再生剂，其创新在于：所述环保型生物质沥青再生剂由植物沥青、环烷橡胶油、环氧大豆油、混合脂肪酸甘油酯、抗氧剂770和抗剥落剂组成；植物沥青、环烷橡胶油、环氧大豆油、混合脂肪酸甘油酯、抗氧剂770和抗剥落剂的质量份数比为70.11:16.14:5.25:4.18:2.14:2.18。一种环保型生物质沥青再生剂的制备方法，其创新在于：所述环保型生物质沥青再生剂由植物沥青、环烷橡胶油、环氧大豆油、混合脂肪酸甘油酯、抗氧剂770和抗剥落剂组成；植物沥青、环烷橡胶油、环氧大豆油、混合脂肪酸甘油酯、抗氧剂770和抗剥落剂的质量份数比为70.11:16.14:5.25:4.18:2.14:2.18；所述制备方法包括：1)在温度50℃、转速800r/min条件下，对植物沥青进行剪切操作，剪切时间20分钟；2)缓慢升温至70℃条件，然后将环烷橡胶油、环氧大豆油、混合脂肪酸甘油酯、抗氧剂770、抗剥落剂依次加入植物沥青中；每加入一种组分后，搅拌10分钟以上，再加入后一种组分；加入抗剥落剂后，搅拌10分钟以上；最终就能得到环保型生物质沥青再生剂。当前第1页1 2 3
技术特征：1.一种环保型生物质沥青再生剂，其特征在于：所述环保型生物质沥青再生剂由植物沥青、环烷橡胶油、环氧大豆油、混合脂肪酸甘油酯、抗氧剂770和抗剥落剂组成；植物沥青、环烷橡胶油、环氧大豆油、混合脂肪酸甘油酯、抗氧剂770和抗剥落剂的质量份数比为70.11:16.14:5.25:4.18:2.14:2.18。
2.一种环保型生物质沥青再生剂的制备方法，其特征在于：所述环保型生物质沥青再生剂由植物沥青、环烷橡胶油、环氧大豆油、混合脂肪酸甘油酯、抗氧剂770和抗剥落剂组成；植物沥青、环烷橡胶油、环氧大豆油、混合脂肪酸甘油酯、抗氧剂770和抗剥落剂的质量份数比为70.11:16.14:5.25:4.18:2.14:2.18；所述制备方法包括：
1)在温度50℃、转速800r/min条件下，对植物沥青进行剪切操作，剪切时间20分钟；
2)缓慢升温至70℃条件，然后将环烷橡胶油、环氧大豆油、混合脂肪酸甘油酯、抗氧剂770、抗剥落剂依次加入植物沥青中；每加入一种组分后，搅拌10分钟以上，再加入后一种组分；加入抗剥落剂后，搅拌10分钟以上；最终就能得到环保型生物质沥青再生剂。
技术总结本发明提出了一种环保型生物质沥青再生剂及其制备方法，其中，所述环保型生物质沥青再生剂由植物沥青、环烷橡胶油、环氧大豆油、混合脂肪酸甘油酯、抗氧剂770和抗剥落剂组成；植物沥青、环烷橡胶油、环氧大豆油、混合脂肪酸甘油酯、抗氧剂770和抗剥落剂的质量份数比为70.11:16.14:5.25:4.18:2.14:2.18。本发明的有益技术效果是：提出了一种环保型生物质沥青再生剂及其制备方法，该环保型生物质沥青再生剂不仅能对老化沥青起到有效再生，而且成本较低，有害物质含量较少。
技术研发人员：何兆益;张文武;姜海龙;姚启文;刘鹏;王飞;王珊珊;蒋文清
受保护的技术使用者：齐鲁交通发展集团有限公司;重庆交通大学
技术研发日：2020.03.16
技术公布日：2020.06.09
