CN105585273B - 一种温拌型沥青混合料抗车辙剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种温拌型沥青混合料抗车辙剂的制备方法,该抗车辙剂按质量百分比计包括:硫磺50%~90%,硬沥青4%~28%,特制温拌剂 2%~7%,废胶粉2%~10%,粉煤灰2%~5%。制备方法包括:预先以FT、卤素、芳烃油为原料,并添加催化剂,制备出一种特制温拌剂;然后按照硬沥青‑特制温拌剂‑废胶粉‑粉煤灰‑硫磺的投料顺序将物料投放到捏合机中,在70℃~110℃温度下融合均匀并捏合成面团状,同时启动抽真空***,将产生的气体收集后进行环保处理;然后启动下出料螺杆挤出机和切割造粒***,进行挤出、造粒,得到本发明温拌型沥青混合料抗车辙剂。将本发明抗车辙剂加入到沥青混合料中,能有效降低沥青混合料拌合温度并改善其抗车辙性能,还很好地兼顾了低温延展性能,与沥青的相容性好。
Description
技术领域
本发明涉及一种温拌型沥青混合料抗车辙剂及其制备方法和应用。
背景技术
由于我国车辆的日益增加以及运输的重载化等原因,沥青路面发生车辙、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沥青公路主要的破坏形式之一,严重影响了沥青路面行车安全、服务水平及使用寿命。
早在1900年,人们就已开始用硫来改性沥青,提高沥青混合料路面的抗车辙性能,但由于硫价格高涨,以及硫改沥青混合料在生产过程中释放H2S等含硫气体的问题,制约了硫磺改性沥青技术发展。20世纪80年代初期,美国洛克邦得公司研究生产了硫磺基改性剂SEAM(sulphur extended asphalt modifier),其价格低廉、使用方便,虽然减少了H2S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沥青路面的研究应用相对较晚,直到2000年才在天津修筑了SEAM改性沥青试验路,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***、全面。
硫磺应用于沥青混合料中,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%的硫磺、3.0%~13%的分散剂、其余为水,混合制备成硫磺颗粒,其中的分散剂为白骨胶、树胶、硅酸钠、乳蛋白中的一种或几种。CN1639275A是把硫磺加热融化至液态,在液态硫中添加0.25%~5%的炭黑和至少约0.08%的乙酸戊酯,制备成塑化硫,然后在塑化硫中添加至少10%的沥青和10%的细矿粉等,经过筛网板进行造粒。CN1303359A介绍的是将93%~98%的硫磺与2%~7%的烯烃混合,在二氧化碳气体中加热至最高135℃,充分混合反应后,以不高于16℃/分钟的速度冷却至室温,结晶成型,其中的烯烃是与苯乙烯混合的环状二聚物和环状三聚物。上述专利在生产硫磺颗粒时,由于需要把硫磺加热熔融为液态,操作温度较高,硫磺会升华,产生很浓的刺激性气味,不利于环境和人身健康。
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,使溶有硫磺的溶液冷却,使其中的硫磺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、二甲基二硫醚等。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。
CN200410037665.6将50%~99.99%的硫磺与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烃基锡酸锌、增塑剂为正丁醇。CN1678704A将60%~98%的硫磺、0.2%~15%的炭黑、1%~30%沥青(或环状饱和烃、环状不饱和烃、多环饱和烃、多环不饱和烃、焦油等)、1%~33%的细矿粉(如飞灰、硅石材料、陶瓷粘土等)充分混合,冷却后形成锭、板状、块状、颗粒状、片状等形式的硫磺,可用于沥青混合料中。上述两个专利需要把硫磺加热熔融为液态,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。只能改善沥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,而且形成的硫磺颗粒也比较脆,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。
CN201210439792.3、CN201210439807.6、CN201210439808.0、CN201210439809.5、CN201210440324.8等专利以硫磺、硬沥青、废胶粉、EVA、PE、丁苯胶、氢氧化物等为原料,利用单螺杆或双螺杆挤出机,制备了沥青混合料抗车辙添加剂,能够提高沥青混合料的抗车辙性能。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。
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磺副产品。如何有效利用这些副产硫磺,制备出沥青混合料抗车辙添加剂,一方面可解决大量副产硫磺的出路,同时又能够改善沥青混合料抗车辙性能,并降低沥青混合料拌合及成型温度,从而减少有害气体发生量、减轻沥青热裂化、有利于环保,成为目前的热点问题。
发明内容
针对我国沥青路面发生的车辙现象以及现有技术的不足,本发明提供了一种温拌型沥青混合料抗车辙剂及其制备方法。该抗车辙剂能有效提高沥青路面的抗车辙性能,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。
本发明的温拌型沥青混合料抗车辙剂,以抗车辙剂质量百分比计,包括:
硫磺 50%~90%,
硬沥青 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、卤素、芳烃油,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烷烃,也可以是以天然气为原料进行合成反应得到的一种高分子烷烃。碳数为40~130,最好为60~130;分子量为562~1822,最好为842~1822。
所述的卤素的用量为FT摩尔数的0.3~0.5倍。FT与芳烃油的重量比为(1~7):(7~1)的任意比例。
所述的卤素为氟、氯、溴中的一种,最好为氯或溴。
所述的芳烃油为一种富含芳烃的组分,可以是减四线抽出油、糠醛精制抽出油、酚精制抽出油、催化裂化油浆等;其中的芳烃含量为57%~78%,最好为60%~75%。
所述的催化剂为无水AlCl3、FeCl3、SbCl3、ZnCl2、TiCl4、SnCl4、BF3中的一种或多种,最好为AlCl3或FeCl3。催化剂用量为芳烃油中芳烃含量的0.3%~0.9%(重量比)。
所用的硫磺为工业级硫磺,可以是粉末状、颗粒状、片状或块状,最好为粉末状。可以是市售硫磺,也可以是天然气处理或石油炼制过程中所产生的副产物硫磺。
所用的硬沥青为石油沥青、天然沥青、煤沥青中的一种或几种,针入度为3~30dmm,软化点70℃~110℃。
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。
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0.5μm~300μm。
前述温拌剂的制备方法,包括:将FT加热熔融后,引入卤素,得到中间体;向芳烃油中添加催化剂并充分搅拌均匀,然后将上述中间体与芳烃油混合,搅拌反应,得到本发明所用的特制温拌剂。
所述温拌剂制备方法更具体地包括:将FT加热熔融后置于密闭容器内,加热到250℃~400℃,保持此温度下引入卤素,搅拌60~180min,得到中间体;将芳烃油装在另一密闭容器内加热至70℃~150℃,向其中添加催化剂并充分搅拌均匀,搅拌时间不少于30min。然后在搅拌状态下将上述中间体以雾状喷入到芳烃油中,待全部喷入后,恒温70℃~150℃,搅拌反应90~180min,得到本发明所用的特制温拌剂。其中所述的FT是一种高分子烷烃,碳数为40~130,最好为60~130;分子量为562~1822,最好为842~1822。既可以是煤气化后再进行合成反应得到的一种高分子烷烃,也可以是以天然气为原料进行合成反应得到的一种高分子烷烃。
本发明还提供了一种温拌型沥青混合料抗车辙剂的制备方法,包括:预先以FT、卤素、芳烃油原料,并添加催化剂。将FT加热熔融后置于密闭容器内,加热到250℃~400℃,保持此温度下引入卤素,搅拌60~180min,得到中间体;将芳烃油装在另一密闭容器内加热至70℃~150℃,向其中添加催化剂并充分搅拌均匀。然后在搅拌状态下将上述中间体以雾状喷入到芳烃油中,待全部喷入后,恒温70℃~150℃,搅拌反应90~180min,得到本发明所用的特制温拌剂。然后按照硬沥青-特制温拌剂-废胶粉-粉煤灰-硫磺-特制温拌剂的投料顺序,按比例将物料投放到捏合机中,在70℃~110℃温度下融合均匀并捏合成面团状,同时启动抽真空***,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***,进行挤出、造粒,得到本发明温拌型沥青混合料抗车辙剂。
本发明方法中,采取的加料顺序为:硬沥青-特制温拌剂-废胶粉-粉煤灰-硫磺。具体是:先将硬沥青添加到捏合机中加热进行预融化,待硬沥青熔融后,添加特制温拌剂并搅拌,待硬沥青与特制温拌剂搅拌均匀后,添加废胶粉-粉煤灰,搅拌均匀,最后添加硫磺。
本发明方法中,所述的捏合机为下出料螺杆挤出式捏合机,捏合机搅拌转速1300~1500rpm,搅拌时间为30~60min,捏合温度为70℃~110℃,挤出温度为70℃~110℃。
本发明方法中,捏合机加装有抽真空***,可以把生产过程中产生的有害气体如H2S、SO2等收集后,通过氢氧化钠碱溶液吸收进行环保处理,不仅减少空气污染,而且可以把物料中夹杂的气体抽出,使产品密实,质地均匀,有利于储存、运输及应用。
本发明还可以选择性加入再生塑料,当加入再生塑料时,以抗车辙剂质量百分比计,包括:
硫磺 50%~90%,
硬沥青 2%~17%,
再生塑料 2%~10%,
废胶粉 2%~10%,
粉煤灰 2%~6%,
特制温拌剂 2%~7%。
所用的再生塑料为废旧塑料回收后进行再生造粒得到的,可以是聚乙烯、聚丙烯、EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)回收塑料颗粒中的任意一种或几种混合物;软化温度70℃~110℃;可以是颗粒状、条形状或片状。
再生塑料的加料顺序位于温拌剂之后,废胶粉之前。
本发明同时提供了一种温拌型抗车辙沥青混合料,以混合料的重量百分比计包括:
前述温拌型沥青混合料抗车辙剂 1.0%~3.0%
石油沥青 4.0%~6.0%
水泥 1.0%~3.0%
矿粉 1.0%~3.0%
集料 85.0%~93.0%。
本发明所用的石油沥青针入度为60~120 dmm。
本发明所用的集料可以是石灰岩、玄武岩、安山岩、花岗岩集料中的一种或几种,配比符合密级配AC-10、AC-13、AC-16或AC-20中的任意一种。
本发明所用的水泥为硅酸盐水泥,强度等级为42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5或62.5R中的任意一种。
本发明所用的矿粉是由矿石研磨而成,粒径要求小于0.075mm的组分所占比例大于70%。
本发明温拌型抗车辙沥青混合料的制备方法,包括:预先将搅拌釜、集料、石油沥青加热到125~145℃备用,待搅拌釜、集料、石油沥青的温度恒定后,把石油沥青、集料、水泥、矿粉和温拌型沥青混合料抗车辙剂颗粒同时添加到搅拌釜中,搅拌均匀,得到温拌型抗车辙沥青混合料。
其中,温拌型沥青混合料抗车辙剂颗粒与石油沥青质量比为1:9~3:7。
本发明温拌型沥青混合料抗车辙剂与现有技术相比,具有如下优点:
1、本发明抗车辙剂中同时添加了硫磺、废胶粉、硬沥青和特制温拌剂,当拌制混合料时,在各组分的协同作用下,可明显改善沥青路面抗车辙性能,同时还兼顾了低温延展性能。
2、本发明抗车辙剂在混合料拌制过程中,由于硬沥青的加入,增进了抗车辙剂颗粒与沥青的相容性,有利于抗车辙剂在混合料中均匀分散及裹覆在集料表面。
3、本发明抗车辙剂中,由于添加了特制温拌剂,可明显降低混合料拌合及成型温度,减少有害气体发生量,有利于环保。该温拌剂通过添加卤素和催化剂,使芳烃油与FT发生化学反应,使本发明温拌剂不仅能够对沥青起到温拌效果,而且还兼顾沥青的高、低温性能,并可提高与沥青的相容性,改善沥青与石料的粘附性。
4、本发明抗车辙剂中,利用燃煤电厂产生的固体废渣即粉煤灰的塑化作用,提高了产品密实度和硬度,改善了抗车辙性能,有利于产品储存和运输;此外,利用粉煤灰替代了部分沥青原料,使废物得到了利用、有利于环保,大幅度降低原料成本。
5、本发明中采取的加料顺序为硬沥青-特制温拌剂-废胶粉-粉煤灰-硫磺,不仅有利于硬沥青的预融化,同时也有利于提高沥青与废胶粉、粉煤灰之间的相容性,最后添加硫磺,有利于物料混合均匀,而且容易捏合成面团状,使产品质地均匀,有利于应用。
6、本发明采用了加装抽真空***的捏合机,与以往采用挤出机的做法相比,节省了硬沥青的预粉碎和物料的预混合这两个步骤,有利于物料的投放,使生产过程简单化,提高了生产效率,同时抽真空***,可将有害气体抽出并进行收集和环保处理,不仅减少空气污染,而且通过把物料中夹杂的气体抽出,使成型后的产品质地均匀,有利于储存、运输及应用。
7、本发明抗车辙剂制备过程中,温度为70℃~110℃,比以往技术温度低,可明显减少有害气体的发生量,减轻对操作人员危害。
具体实施方式
下面结合实施例详细说明本发明的技术方案,但本发明不限于以下实施例。为了对比,在制备沥青混合料时,级配为AC-13,油石比均为5.4%,实施例中的油石比是指(沥青+抗车辙剂):集料的质量比。
实施例1
将煤气化后再进行合成反应得到的碳数为40、分子量为562、重量为1000g的FT置于密闭容器内,加热到250℃,保持此温度下引入0.89摩尔的氯,搅拌60min,得到中间体;称取芳烃含量为70%的减四线抽出油7000g,装在另一密闭容器内加热至70℃,向其中添加44.1g的无水AlCl3,搅拌45 min。然后在搅拌状态下将上述中间体以雾状喷入到减四线抽出油中,待全部喷入后,恒温70℃,搅拌反应90min,得到本发明所用的特制温拌剂。各组分配比见表1。
称取上述特制温拌剂7kg、针入度为3dmm软化点为110℃的天然沥青27kg、废胶粉10kg、粉煤灰6kg、颗粒状天然气加工过程产生的工业硫磺50kg,按照硬沥青-特制温拌剂-废胶粉-粉煤灰-硫磺的加料顺序添加到捏合机中。即:先将硬沥青添加到捏合机中加热进行预融化,待硬沥青熔融后,添加特制温拌剂并搅拌,待硬沥青与特制温拌剂搅拌均匀后,添加废胶粉-粉煤灰,搅拌均匀,最后添加硫磺。然后在110℃温度下融合均匀并捏合成面团状,同时启动抽真空***,将产生的有害气体收集后通过氢氧化钠碱溶液吸收进行环保处理。最后启动下出料螺杆挤出机和切割造粒***,进行挤出、造粒,形成直径3mm、长度2mm~3mm的颗粒,得到本发明温拌型沥青混合料抗车辙剂。捏合机搅拌转速1300rpm,搅拌时间30min,捏合温度为110℃,挤出温度为110℃。原料配比及抗车辙剂性质见表2。
预先把专用的沥青混合料搅拌釜加热到125℃恒温;把抚顺石灰岩集料配制成级配为AC-13集料,总重量为100kg,加热到125℃备用;称取70号沥青(东海牌)4.86kg,加热到125℃备用;按照抗车辙剂:沥青的质量比为1:9的比例,称取0.54kg的抗车辙剂颗粒备用。待搅拌釜、集料、沥青温度恒定后,将上述物料一起添加到搅拌釜中,搅拌2分钟,放出混合料。然后制备成各种沥青混合料试件,进行沥青混合料性能评价实验,结果见表3。
实施例2
将碳数为90、分子量为1262、重量为3500g的煤气化后再进行合成反应得到的FT置于密闭容器内,加热到370℃,保持此温度下引入1.16摩尔的氯,搅拌100min,得到中间体;称取芳烃含量为63%的催化裂化油浆1000g,装在另一密闭容器内加热至90℃,向其中添加4.7g的无水TiCl4,搅拌35 min。然后在搅拌状态下将上述中间体以雾状喷入到催化裂化油浆中,待全部喷入后,恒温90℃,搅拌反应160min,得到本发明所用的特制温拌剂。各组分配比见表1。
称取上述特制温拌剂2kg、针入度为30 dmm软化点为70℃的石油沥青4kg、废胶粉2kg、粉煤灰2kg、粉末状石油加工过程所产生的工业硫磺90kg,按照硬沥青-特制温拌剂-废胶粉-粉煤灰-硫磺的加料顺序添加到捏合机中。即:先将硬沥青添加到捏合机中加热进行预融化,待硬沥青熔融后,添加特制温拌剂并搅拌,待硬沥青与特制温拌剂搅拌均匀后,添加废胶粉-粉煤灰,搅拌均匀,最后添加硫磺。然后在70℃温度下融合均匀并捏合成面团状,同时启动抽真空***,将产生的有害气体收集后通过氢氧化钠碱溶液吸收进行环保处理。最后启动下出料螺杆挤出机和切割造粒***,进行挤出、造粒,形成直径3mm、长度2mm~3mm的颗粒,得到本发明温拌型沥青混合料抗车辙剂。捏合机搅拌转速1500rpm,搅拌时间60min,捏合温度为70℃,挤出温度为70℃。原料配比及抗车辙剂性质见表2。
把专用的沥青混合料搅拌釜加热到145℃恒温;把抚顺石灰岩集料配制成级配为AC-13集料,总重量为100kg,加热到145℃备用;称取70号沥青(东海牌)3.78kg,加热到145℃备用;按照抗车辙剂:沥青的质量比为3:7的比例,称取1.62kg的抗车辙剂颗粒备用。待搅拌釜、集料、沥青温度恒定后,将上述物料一起添加到搅拌釜中,搅拌2分钟,放出混合料。然后制备成各种沥青混合料试件,进行沥青混合料性能评价实验,结果见表3。
实施例3
将碳数为130、分子量为1822、重量为7000g的以天然气为原料进行合成反应得到的FT加热熔融后置于密闭容器内,加热到400℃,保持此温度下引入1.15摩尔的溴,搅拌180min,得到中间体;称取芳烃含量为57%的糠醛精制抽出油1000g,装在另一密闭容器内加热至150℃,向其中添加1.7g的无水FeCl3,搅拌30min。然后在搅拌状态下将上述中间体以雾状喷入到糠醛精制抽出油中,待全部喷入后,恒温150℃,搅拌反应180min,得到本发明所用的特制温拌剂。各组分配比见表1。
称取上述特制温拌剂4kg、针入度为16 dmm软化点为90℃的煤沥青16kg、废胶粉6kg、粉煤灰4kg、片状石油加工过程所产生的工业硫磺70kg,按照硬沥青-特制温拌剂-废胶粉-粉煤灰-硫磺的加料顺序添加到捏合机中。即:先将硬沥青添加到捏合机中加热进行预融化,待硬沥青熔融后,添加特制温拌剂并搅拌,待硬沥青与特制温拌剂搅拌均匀后,添加废胶粉-粉煤灰,搅拌均匀,最后添加硫磺。然后在90℃温度下融合均匀并捏合成面团状,同时启动抽真空***,将产生的有害气体收集后通过氢氧化钠碱溶液吸收进行环保处理。最后启动下出料螺杆挤出机和切割造粒***,进行挤出、造粒,形成直径3mm、长度2mm~3mm的颗粒,得到本发明温拌型沥青混合料抗车辙剂。捏合机搅拌转速1400rpm,搅拌时间45min,捏合温度为90℃,挤出温度为90℃。原料配比及抗车辙剂性质见表2。
把专用的沥青混合料搅拌釜加热到135℃恒温;把抚顺石灰岩集料配制成级配为AC-13集料,总重量为100kg,加热到135℃备用;称取70号沥青(东海牌)4.32kg,加热到135℃备用;按照抗车辙剂:沥青的质量比为2:8的比例,称取1.08kg的抗车辙剂颗粒备用。待搅拌釜、集料、沥青温度恒定后,将上述物料一起添加到搅拌釜中,搅拌2分钟,放出混合料。然后制备成各种沥青混合料试件,进行沥青混合料性能评价实验,结果见表3。
实施例4
同实施例1,只是在其中加入温拌剂之后,加入废胶粉之前加入再生塑料,各物质的配比关系,参见表1及表2。沥青混合料性能评价结果见表3。
实施例5
同实施例2,只是在其中加入温拌剂之后,加入废胶粉之前加入再生塑料,各物质的配比关系,参见表1及表2。沥青混合料性能评价结果见表3。
实施例6
同实施例3,只是在其中加入温拌剂之后,加入废胶粉之前加入再生塑料,各物质的配比关系,参见表1及表2。沥青混合料性能评价结果见表3。
比较例1
预先把专用的沥青混合料搅拌釜加热到170℃恒温备用;把抚顺石灰岩集料配制成级配为AC-13集料,总重量为100kg,加热到170℃恒温备用;按照沥青:集料的质量比为5.4%的比例称取70号沥青(东海牌)5.4kg,加热到170℃恒温备用;待搅拌釜、集料、沥青温度恒定后,将上述沥青与集料一起添加到搅拌釜中,搅拌2分钟,放出混合料。然后制备成各种沥青混合料试件,进行沥青混合料性能评价实验。沥青混合料性质见表3。
比较例2
预先把专用的沥青混合料搅拌釜加热到160℃恒温备用;把抚顺石灰岩集料配制成级配为AC-13集料,总重量为100kg,加热到160℃恒温备用;称取70号沥青(东海牌)4.32kg,加热到160℃恒温备用;按照硫磺:沥青的质量比为1:4的比例,称取1.08kg的硫磺粉备用。即油石比为5.4%,这里所说的油石比是指(沥青+硫磺):集料的比值。待搅拌釜、集料、沥青温度恒定后,将上述物料一起添加到搅拌釜中,搅拌2分钟,放出混合料。然后制备成各种沥青混合料试件,进行沥青混合料性能评价实验。沥青混合料性质见表3。
表1 本发明所用的特制温拌剂各组分配比
表 2 温拌型沥青混合料抗车辙剂配比及性质
表 3 沥青混合料性质
由表3可见,当在沥青混合料中加入本发明温拌型沥青混合料抗车辙剂后,拌合温度明显降低,对混合料性质有明显改善,尤其是车辙动稳定度提高幅度很大,可以达到了改性沥青的技术指标要求,兼顾了低温性能,其它指标也符合技术规范要求。
Claims (14)
1.一种温拌型沥青混合料抗车辙剂,其特征在于:以抗车辙剂质量百分比计,包括:
硫磺 50%~90%,
硬沥青 4%~28%,
废胶粉 2%~10%,
粉煤灰 2%~5%,
特制温拌剂 2%~7%,
所述特制温拌剂制备原料包含FT、卤素、芳烃油,并添加有催化剂,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烷烃,也可以是以天然气为原料进行合成反应得到的一种高分子烷烃。
2.根据权利要求1所述的抗车辙剂,其特征在于:所述FT为碳数为40~130,分子量为562~1822的高分子烷烃。
3.根据权利要求2所述的抗车辙剂,其特征在于:所述FT为碳数为60~130;分子量为842~1822的高分子烷烃。
4.根据权利要求1或2所述的抗车辙剂,其特征在于:所述的卤素的用量为FT摩尔数的0.3~0.5倍;FT与芳烃油的重量比为(1~7):(7~1)的任意比例。
5.根据权利要求1或2所述的抗车辙剂,其特征在于:所述的芳烃油为一种富含芳烃的组分,其中的芳烃含量为57%~78%。
6.根据权利要求5所述的抗车辙剂,其特征在于:所述的芳烃油为一种富含芳烃的组分,其中的芳烃含量为60%~75%。
7.根据权利要求1或2所述的抗车辙剂,其特征在于:所述的催化剂为无水AlCl3、FeCl3、SbCl3、ZnCl2、TiCl4、SnCl4、BF3中的一种或多种,所述催化剂用量,以重量计,为芳烃油中芳烃含量的0.3%~0.9%。
8.根据权利要求7所述的抗车辙剂,其特征在于:所述的催化剂为无水AlCl3或FeCl3,所述催化剂用量,以重量计,为芳烃油中芳烃含量的0.3%~0.9%。
9.根据权利要求1或2所述的抗车辙剂,其特征在于:所述特制温拌剂制备方法包括:将FT加热熔融后置于密闭容器内,加热到250℃~400℃,保持此温度下引入卤素,搅拌60~180min,得到中间体;将芳烃油装在另一密闭容器内加热至70℃~150℃,向其中添加催化剂并充分搅拌均匀,搅拌时间不少于30min;然后在搅拌状态下将上述中间体以雾状喷入到芳烃油中,待全部喷入后,恒温70℃~150℃,搅拌反应90~180min,得到特制温拌剂,其中所述的FT是一种高分子烷烃,碳数为40~130,分子量为562~1822。
10.根据权利要求9所述的抗车辙剂,其特征在于:所述的FT是一种高分子烷烃,碳数为60~130,分子量为842~1822。
11.一种温拌型沥青混合料抗车辙剂,其特征在于:以抗车辙剂质量百分比计,包括:
硫磺 50%~90%,
硬沥青 2%~17%,
再生塑料 2%~10%,
废胶粉 2%~10%,
粉煤灰 2%~6%,
特制温拌剂 2%~7%。
12.根据权利要求11所述的抗车辙剂,其特征在于:所用的再生塑料为废旧塑料回收后进行再生造粒得到的,为聚乙烯、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物回收塑料颗粒中的任意一种或几种混合物;软化温度70℃~110℃;形状为颗粒状、条形状或片状。
13.一种温拌型沥青混合料抗车辙剂的制备方法,其特征在于:制备过程包括如下步骤:
步骤一:预先以FT、卤素、芳烃油为原料,并添加催化剂,将FT加热熔融后置于密闭容器内,加热到250℃~400℃,保持此温度下引入卤素,搅拌60~180min,得到中间体;
步骤二:将芳烃油装在另一密闭容器内加热至70℃~150℃,向其中添加催化剂并充分搅拌均匀,然后在搅拌状态下将上述中间体以雾状喷入到芳烃油中,待全部喷入后,恒温70℃~150℃,搅拌反应90~180min,得到特制温拌剂;
步骤三:按照硬沥青-特制温拌剂-废胶粉-粉煤灰-硫磺的投料顺序,按比例将物料投放到捏合机中,在70℃~110℃温度下融合均匀并捏合成面团状,同时启动抽真空***,将产生的有害气体收集后进行环保处理;
步骤四:启动下出料螺杆挤出机和切割造粒***,进行挤出、造粒,得到温拌型沥青混合料抗车辙剂。
14.根据权利要求13所述抗车辙剂的制备方法,其特征在于:所述的捏合机为下出料螺杆挤出式捏合机,捏合机搅拌转速1300~1500rpm,搅拌时间为30~60min,捏合温度为70℃~110℃,挤出温度为70℃~110℃。
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