CN104277466B - 一种低致癌性多环芳烃含量的改性石油沥青及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种低致癌性多环芳烃含量的改性石油沥青,由以下组分按照重量份数制备而成:石油沥青80‑90份,对甲苯磺酸1‑4份,改性剂10‑20份。本发明的有益效果:石油沥青氧化完成后降至适合温度可直接加入催化剂、改性剂,连续完成完成改性反应,简便、高效,并能充分利用氧化后的剩余热能,所得制品中多环芳烃的含量显著降低,其它性能如软化点可根据需要通过氧化时间进行控制。
Description
技术领域
本发明涉及沥青材料技术领域,特别涉及一种低致癌性多环芳烃含量的改性石油沥青及其制备方法。
背景技术
沥青是由不同分子量的碳氢化合物及其非金属衍生物组成的黑褐色复杂混合物,是一种防水防潮和防腐的有机凝胶材料,在涂料、塑料、橡胶等工业及筑路、建筑等方面具有广阔的用途。然而沥青中由于含有具有致癌性的多环芳烃,严重危害人们的健康,也限制了沥青的应用。通常,沥青是在一定温度下通过空气氧化法来改性,如提高沥青的硬度、软化点、抗老化性,降低沥青的延展性和对温度变化的敏感性。专利01133367.7公开了一种氧化沥青的方法,通过改进空气与沥青原料的混合与分布来解决氧化过程中空气利用率低、氧化时间长的不足;专利200980117198.9描述了在沥青经过初步氧化后添加多磷酸然后再进行氧化反应,从而可以缩短氧化时间,提高产品质量。以上技术均侧重于通过改进沥青氧化反应的工艺来提高生产效率,缩短生产周期,降低能耗,而未涉及沥青中多环芳烃的问题。发明专利201410110361.1公开了一种降低多环芳烃3,4-苯并芘含量的改性煤沥青的方法,但该方法需使用大量溶剂,生产效率及环保性受到影响。
发明内容
针对现有技术中存在的问题,本发明提供一种低致癌性多环芳烃含量的改性石油沥青的制备方法,利用通常沥青氧化方式进行氧化,达到预定软化点后,加入改性剂使多环芳烃的结构发生变化从而降低其致癌性。
本发明的具体的技术方案为:
一种低致癌性多环芳烃含量的改性石油沥青,由以下组分按照重量份数制备而成:石油沥青80-90份,对甲苯磺酸1-4份,改性剂10-20份。
在上述方案的基础上,所述的一种低致癌性多环芳烃含量的改性石油沥青,由以下组分按照重量份数制备而成:石油沥青80份,对甲苯磺酸2份,改性剂20份。
在上述方案的基础上,所述石油沥青为软化点为小于70℃的石油沥青。
在上述方案的基础上,所述改性剂为对苯二甲醇或三聚甲醛。
在上述方案的基础上,一种低致癌性多环芳烃含量的改性石油沥青,具体的制备方法如下:
向反应釜中加入石油沥青,搅拌并升高温度至250-300℃,利用空气压缩机,将压力为0.2-0.4MPa,流量为1.5-5L/(Kg·min)的空气吹入反应釜中,待物料达到预定软化点后,停止吹入空气;降温至150-180℃时加入对甲苯磺酸、改性剂,搅拌反应0.5-3小时。
本发明的有益效果:石油沥青氧化完成后降至适合温度可直接加入催化剂、改性剂,连续完成完成改性反应,简便、高效,并能充分利用氧化后的剩余热能,所得制品中多环芳烃的含量显著降低,其它性能如软化点可根据需要通过氧化时间进行控制。
具体实施方式
以下实施例仅用于对本发明做进一步的描述,并不是用来限制本发明的范围。
实施例1
向反应釜中加入80份软化点为43℃的石油沥青,搅拌并升高温度至260℃,利用空气压缩机,压力为0.2MPa,流量为2L/(Kg·min)的空气吹入反应釜中,待物料达到软化点80-85℃时,停止吹入空气。待物料降温至165℃,加入对甲苯磺酸2份、对苯二甲醇15份,搅拌反应1.5小时出料,所用材料每份为1000g。
实施例2
向反应釜中加入85份软化点为47℃的石油沥青,搅拌并升高温度至270℃,利用空气压缩机,压力为0.3MPa,流量为3L/(Kg·min)的空气吹入反应釜中,待物料达到软化90-95℃时,停止吹入空气。物料降温至175℃,加入对甲苯磺酸3份,三聚甲醛20份,搅拌反应2小时,所用材料每份为1000g。
测试实施例1、实施例2中制备的改性沥青的软化点及多环芳烃含量,并与实施例1、实施例2中使用的未改性石油沥青(对比例1、对比例2)进行对比,结果如表1所示。
表1多环芳烃含量及软化点测试结果对比:
备注:ND为未检出。
从上述检测结果可以看出,与未改性沥青相比,实施例1与实施例2制备的改性沥青中多环芳烃的含量明显降低,环保性能大大提高,从而可拓宽其应用范围。
上述参照实施例对改性沥青及其制备方法进行的详细描述,是说明性的而不是限定性的,可按照所限定范围列举出若干个实施例,因此在不脱离本发明总体构思下的变化和修改,应属本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种低致癌性多环芳烃含量的改性石油沥青,其特征在于:具体的制备方法如下:
向反应釜中加入80份软化点为43℃的石油沥青,搅拌并升高温度至260℃,利用空气压缩机,压力为0.2MPa,流量为2L/(Kg·min)的空气吹入反应釜中,待物料达到软化点80-85℃时,停止吹入空气;待物料降温至165℃,加入对甲苯磺酸2份、对苯二甲醇15份,搅拌反应1.5小时出料,所用材料每份为1000g。
2.一种低致癌性多环芳烃含量的改性石油沥青,其特征在于:具体的制备方法如下:
向反应釜中加入85份软化点为47℃的石油沥青,搅拌并升高温度至270℃,利用空气压缩机,压力为0.3MPa,流量为3L/(Kg·min)的空气吹入反应釜中,待物料达到软化90-95℃时,停止吹入空气;物料降温至175℃,加入对甲苯磺酸3份,三聚甲醛20份,搅拌反应2小时,所用材料每份为1000g。
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