一種利用植物瀝青添加至石油瀝青作為道路用瀝青及生產方法
2023-05-01 13:16:06 2
專利名稱：一種利用植物瀝青添加至石油瀝青作為道路用瀝青及生產方法
技術領域：
本發明屬於交通運輸領域，涉及一種公路建設材料的改進。
背景技術：
交通運輸部發布的《交通運輸「十二五」發展規劃》，我國計劃到十二五末，高速公路總裡程達到10. 8萬公裡，覆蓋90%以上的20萬以上城鎮人口城市，我國人口超過20萬的城市將全部用高速公路連接起來。二級及以上公路裡程達到65萬公裡，國省道總體技術狀況達到良等水平，農村公路總裡程達到390萬公裡。而2010年末，我國高速公路通車裡程達到了 7.4萬公裡，二級以上公路45萬公裡。另一方面，近幾年來，隨著高等級公路網的建成，交通量有了較大的增加，由於公路建設的迅速發展，公路運輸完成的客貨運量和客貨周轉量所佔比重大幅度提高，促進了我國國民經濟的快速增長。很多已建成的公路由於繁重的交通，路況破壞比較嚴重，已經進入了大修和改擴建期，在不久的將來，對已有公路的改、 擴建項目會越來越多，其次隨之而來的重載、超載現象日趨嚴重，特別是一些較為重要的國道主幹線的交通組成中重載車的比例較大，而且超載現象非常嚴重，隨著交通量增加和重載、超載車輛的增加路面早期破壞嚴重，致使國內浙青路面的厚度不斷增加，浙青用量不斷加大，路面成本不斷上升，且隨著國際石油價格長期高位運行，導致國內浙青價格較高。我國為石油資源貧乏國家，且現在石化工業已經可以把大部分浙青進一步裂化為燃油和其他工業用油、脂，所以從長遠看，浙青資源將會更加短缺，多數浙青依賴進口。目前，市場的植物浙青大都是植物油煉製後的廢棄物，約佔植物油質量分數的 3 5%左右。其主要成分為60 80%的脂肪酸和植物醇，油溶性與浙青接近，主要用於生產鑄造粘結劑、橡膠軟化劑、水泥預製隔離劑、黑色印刷油墨、浙青塗料、塗料、表面活性炭、 皮革助劑及重質燃料等等。還有一種植物浙青是利用澱粉質材料或玉米秸稈、麥秸等提煉木質素、植物蛋白等物質後剩餘的廢棄物，目前這些廢棄物大都被扔掉，浪費了大量資源，但經過簡單處理成大分子化合物之後的物質即是植物浙青。
發明內容
本發明的目的是提供一種利用植物浙青添加至石油浙青作為道路用浙青及生產方法，它利用植物秸稈加工的副產品即植物浙青，代替部分石油浙青，用於公路的修建。本發明的道路用浙青是石油浙青100植物浙青20 100纖維素或澱粉(穩定劑)植物浙青份數的0. 01 0. 1松香(增稠劑)植物浙青份數的0. 01 0. 03上述原料為重量比。
其中石油浙青也包括道路用的橡膠浙青或橡膠改性浙青。如果石油浙青用橡膠浙青或橡膠改性浙青代替，需添加的添加劑即硫磺是橡膠浙青或橡膠改性浙青份數的0. 005 0. 01。植物浙青是利用澱粉質材料或玉米秸稈、麥秸等提煉木質素、植物蛋白等物質後剩餘的廢棄物，經過處理成大分子化合物之後的物質。石油浙青是原油加工過程的一種副產品，在常溫下是黑色或黑褐色的粘稠的液體、半固體或固體，主要含有可溶於三氯乙烯的烴類及非烴類衍生物，其性質和組成隨原油來源和生產方法的不同而變化。橡膠浙青是以浙青作為橡膠粉的分散劑，將高劑量的橡膠粉與石油浙青在高溫條件下混溶製成的一種改性浙青。又稱浙青橡膠。橡膠改性浙青是指把橡膠粉和基質石油浙青、添加了 SBS、PE或其他添加劑、在工廠化生產的、具有較高存儲穩定性的成品改性浙青。SBS、PE或其他添加劑為橡膠粉的
2% (重量比)。本發明的生產方法是a.將植物浙青和石油浙青(或橡膠浙青、橡膠改性浙青)加熱，溫度在140°C 190 0C ；b.將已加熱的植物浙青和石油浙青(或橡膠浙青、橡膠改性浙青)按重量比例，分別泵入具有高速剪切設備的罐裡，並加入穩定劑進行攪拌10-20min，再加入增稠劑和添加劑進行攪拌5-lOmin，得到的混合均勻的混合物即為成品。存放時應繼續攪拌供使用，成品溫度不低於140°C，混合好的成品泵入浙青罐供浙青混凝土拌和機使用。本發明的有益效果是採用植物浙青和石油浙青(或橡膠浙青、橡膠改性浙青)在穩定劑和增粘劑的作用下，使其具有較好的相溶性，改善浙青和浙青混合料的使用性能，是替代部分石油浙青的一個新的途徑和新的方法。本技術生產的浙青具有高粘度、高軟化點，在進行良好的配合比設計的前提下，浙青混合料具有一定的高溫穩定性，能夠提高浙青混凝土路面高溫和重載交通的抗車轍變形的能力。提高了寒冷地區及重荷載下的低溫抗裂能力；使浙青抗老化、抗氧化性能得到改善，具有更高的抗疲勞強度和抵抗反射裂縫的能力，有利於延長壽命，充分利用可再生資源替代日漸枯竭石油浙青，具有優良的節能環保性能，保護環境，實現了廢物利用。相比植物油腳的提煉，生物化工法煉製的可再生浙青已具備工業化大規模生產的要求，根據有關資料的測算，玉米秸稈有用的C5、C6糖大約佔到其質量比重的60%左右，可直接提煉成高附加值的燃料乙醇或者多元醇，餘下30%部分可直接煉製成植物浙青，相當於每噸玉米秸稈的18%可以煉製成植物浙青。利用植物浙青替代石油浙青，綜合利用廢物，不僅能提高浙青路面的路用性能，延長路面使用壽命，降低公路建設造價，而且起到治理汙染、節約資源、綜合利用大量廢舊物的作用，符合國家環保政策和發展循環經濟、建設節約型社會的要求，更是落實可持續發展戰略和貫徹落實科學發展觀的具體實踐。具有明顯的經濟和社會效益，因此推廣應用本研究技術具有十分重要的意義。實施例1(1)將植物浙青和石油浙青加熱，溫度在160 170°C ；
(2)將已加熱的植物浙青和石油浙青按3 7比例，分別泵入具有高速剪切設備的罐裡，並加入植物浙青的3% (重量比)的穩定劑，進行攪拌10-20min。(3)再加入植物浙青的1 % (重量比)增稠劑進行攪拌5-lOmin，得到的混合均勻的混合物即為成品。存放時應繼續攪拌供使用，成品溫度不低於140°C，混合好的成品泵入浙青罐供浙青混凝土拌和機使用。實施例2將石油浙青變為橡膠浙青，再加入橡膠浙青重量的0. 9%硫磺，其它與實施例1相同。實施例3將石油浙青變為橡膠改性浙青，再加入橡膠浙青重量的0. 6%硫磺，其它與實施例 1相同。
權利要求
1.一種利用植物浙青添加至石油浙青作為道路用浙青，其道路用浙青是石油浙青100植物浙青20 100纖維素或澱粉(穩定劑)植物浙青份數的0.01 0. 1松香(增稠劑)植物浙青份數的0. 01 0. 03上述原料為重量比。
2.如權利要求1所述的一種利用植物浙青添加至石油浙青作為道路用浙青，其道路用浙青是石油浙青包括道路用的橡膠浙青或橡膠改性浙青。
3.如權利要求1和2所述的一種利用植物浙青添加至石油浙青作為道路用浙青，其道路用浙青是石油浙青用橡膠浙青或橡膠改性浙青代替，需添加的添加劑即硫磺是橡膠浙青或橡膠改性浙青份數的0. 005 0. 01。
4.如權利要求1所述的一種利用植物浙青添加至石油浙青作為道路用浙青的生產方法，其方法是a.將植物浙青和石油浙青加熱，溫度在140°C 190°C；b.將已加熱的植物浙青和石油浙青按重量比例，分別泵入具有高速剪切設備的罐裡， 並加入穩定劑進行攪拌10-20min，再加入增稠劑和添加劑進行攪拌5-lOmin，得到的混合均勻的混合物即為成品。
全文摘要
一種利用植物瀝青添加至石油瀝青作為道路用瀝青及生產方法，屬於交通運輸領域，道路用瀝青是石油瀝青100、植物瀝青20～100、纖維素或澱粉植物瀝青份數的0.01～0.1、松香植物瀝青份數的0.01～0.03；上述原料為重量比。有益效果是採用植物瀝青和石油瀝青(或橡膠瀝青、橡膠改性瀝青)在穩定劑和增粘劑的作用下，使其具有較好的相溶性，改善瀝青和瀝青混合料的使用性能，是替代部分石油瀝青的一個新的途徑和新的方法。它具有高粘度、高軟化點，在進行良好的配合比設計的前提下，瀝青混合料具有一定的高溫穩定性，能夠提高瀝青混凝土路面高溫和重載交通的抗車轍變形的能力。
文檔編號C08L93/04GK102304289SQ201110289149
公開日2012年1月4日 申請日期2011年9月27日 優先權日2011年9月27日
發明者欒海, 王玉娟, 紀青山, 霍玉霞 申請人:欒海