本发明涉及一种渗透型再生剂的制备方法,属于再生剂技术领域。
背景技术:
沥青路面以其良好的路用性和行车舒适性被广泛地用于公路建设,在已建成的高速公路和一级公路路面中80%以上的路面为沥青路面。然而,沥青路面在使用的过程中,由于受到热、氧、紫外光照射、雨水冲刷等自然因素以及行车荷载的综合作用,容易产生裂缝、松散、坑槽和车输等各种病害,使沥青路面的路用性能恶化,严重缩短了沥青路面的使用寿命,使其未到设计的使用年限就需要进行大面积的养护和维修,通常沥青路面的设计使用年限是12~15年,但是实际上大部分沥青路面建成通车后短则2~3年、长则6~8年就由于受到上述病害导致其路用性能恶化而需要进行大修。当前,对沥青路面的大修普遍采用的方法是先将需要维修的旧沥青路面刨除,然后再加铺新的沥青混合料路面,这种维修方法将会产生大量的废旧沥青混合料。如果这些废旧沥青混合料得不到合理的处置而采用丢弃的方式处理,不仅污染环境,更是一种极大的资源浪费。因此,如何有效处理和利用这些废旧沥青混合料是公路部门所面临的一大难题。
废旧沥青混合料再生利用是指将铣刨的旧沥青路面破碎后与新集料、新沥青、再生剂等重新拌合成满足沥青路面路用性能要求的再生沥青混合料并重新铺筑成沥青路面。废旧沥青混合料的再生利用不仅能有效处置旧料,解决了废旧沥青混合料随意丢弃的对环境造成的污染问题,并且由于旧沥青和旧石料的重复使用减少了新沥青和新集料的开釆量,有利于环境保护,同时还节约了大量的新材料,降低了工程造价。
沥青路面路用性能恶化的主要原因是沥青材料在储存、拌和、摊铺和使用的过程中由于受到热、氧及紫外照射引起的老化,具体表现为芳香分含量降低,沥青质含量增加,化学组分之间的配伍性发生变化,使沥青的胶体结构发生变化,从而使沥青路面的路用性能恶化,难以满足使用要求。因此废旧沥青混合料再生利用的关键就是老化沥青性能的恢复。老化沥青性能的恢复主要依靠再生剂对其化学组分和胶体结构进行调整,从而达到改善其性能的目的。
技术实现要素:
本发明所要解决的技术问题:针对现有沥青再生剂使用时渗透性较差不能有效提高废旧沥青混合料的路用性能的问题,提供了一种渗透型再生剂的制备方法。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:
(1)取植物油和甲酸混合,水浴加热至40℃,搅拌10min,得到混合液a;
(2)搅拌混合液a,并滴加过氧化氢,滴加完后得到混合液b;
(3)将混合液b升温至60℃,反应30~40min,得到反应液;
(4)将反应液静置,使油相和水相分层,分离出油相并用热水洗涤油相3~5次,得到洗涤过后的油相;
(5)将洗涤过后的油相在80~90℃条件下减压蒸馏得到渗透剂;
(6)取硬脂酸、二甲苯、2,6-二叔丁基酚混合均匀,得到混合液c,将混合液c升温至140℃后保温20~30min,得到混合物d;
(7)将混合液d静置冷却,待温度降至80℃,再在混合液d中加入三乙烯四胺和十二烷基硫酸钠,继续升温至160℃,反应4h,得到乳化剂;
(8)取环氧树脂和有机蒙脱土,80℃条件下搅拌1~2h,得到改性环氧树脂;
(9)取渗透剂、乳化剂、改性环氧树脂和催化裂化油浆混合搅拌后得到渗透型再生剂。
步骤(1)所述植物油和甲酸的质量比为15:1,搅拌速度为300r/min。
步骤(2)所述搅拌速度为600r/min,过氧化氢浓度为25mol/l,滴加速率为1g/min,滴加时间为10~15min。
步骤(4)所述热水为200g60~70℃去离子水。
步骤(6)所述硬脂酸、二甲苯、2,6-二叔丁基酚的质量比为30:50:1。
步骤(7)所述三乙烯四胺和十二烷基硫酸钠的质量比为1:2。
步骤(8)所述环氧树脂和有机蒙脱土的质量比为3:1,搅拌速率为600r/min。
步骤(9)所述渗透剂、乳化剂、改性环氧树脂和催化裂化油浆的质量比为3:2:3:30。
本发明与其他方法相比,有益技术效果是:
(1)渗透型再生剂中含有部分缩合度高的芳香烃,当其与旧沥青搅拌混合后,旧沥青中沥青质、胶质对它们的吸附溶解趋势大于原旧沥青中的小分子芳香分和饱和分,因此削弱了小分子芳烃和饱和烃分子所受引力场的影响,使得旧沥青与再生剂间的化学组分重新分配,从而改善沥青组分之间的配伍关系,使其匹配得更合理,形成稳定的胶体结构,从而改变沥青的流变性能;
(2)渗透剂打断旧沥青中主要主份较长的分子链,并均匀稀释沥青,使其粘度下降、针入度变大,提高再生剂在旧沥青中的渗透能力,改性环氧树脂具有一定的热稳定性,与旧沥青混合后能够提高耐热性,同时形成的三维网状结构也使得再生沥青的力学性能得以提高,延长了使用寿命;
(3)本发明所制备的渗透型再生剂具有良好的渗透性,使用时能够减少搅拌时间以及搅拌温度,使得再生效果更好,同时使用后得到的再生沥青具有一定的热稳定性以及力学性能,使用寿命更长。
具体实施方式
取30~45g植物油和2~3g甲酸,然后水浴加热至40℃,300r/min条件下搅拌10min,得到混合液a;待混合液a温度稳定后,加快搅拌速度至600r/min,并以1g/min的滴加速率向混合液a中滴加过氧化氢10~15min,滴加完后得到混合液b;将混合液b升温至60℃进行反应,反应30~40min后得到反应液;将反应液在恒温60℃条件下静置,使油相和水相分层,上层为油相,分离出油相并用200g70~90℃去离子水洗涤油相3~5次,得到洗涤过后的油相;将洗涤过后的油相在80~90℃条件下减压蒸馏得到渗透剂;取30~45g硬脂酸、50~75g二甲苯、1~2g2,6-二叔丁基酚混合均匀,得到混合液c,将混合液c升温至140℃后保温20~30min,得到混合物d;将混合液d静置冷却,待温度降至80℃,再在混合液d中加入2~3g三乙烯四胺和4~6g十二烷基硫酸钠,继续升温至160℃,反应4h,得到乳化剂;取30~45g环氧树脂和10~15g有机蒙脱土,80℃条件下600r/min搅拌1~2h,得到改性环氧树脂;取30~45g渗透剂、20~30g乳化剂、30~45g改性环氧树脂和300~450g催化裂化油浆混合搅拌后得到渗透型再生剂。
实例1
取30g植物油和2g甲酸,然后水浴加热至40℃,300r/min条件下搅拌10min,得到混合液a;待混合液a温度稳定后,加快搅拌速度至600r/min,并以1g/min的滴加速率向混合液a中滴加过氧化氢10min,滴加完后得到混合液b;将混合液b升温至60℃进行反应,反应30min后得到反应液;将反应液在恒温60℃条件下静置,使油相和水相分层,上层为油相,分离出油相并用200g70℃去离子水洗涤油相3次,得到洗涤过后的油相;将洗涤过后的油相在80℃条件下减压蒸馏得到渗透剂;取30g硬脂酸、50g二甲苯、1g2,6-二叔丁基酚混合均匀,得到混合液c,将混合液c升温至140℃后保温20min,得到混合物d;将混合液d静置冷却,待温度降至80℃,再在混合液d中加入2g三乙烯四胺和4g十二烷基硫酸钠,继续升温至160℃,反应4h,得到乳化剂;取30g环氧树脂和10g有机蒙脱土,80℃条件下600r/min搅拌1h,得到改性环氧树脂;取30g渗透剂、20g乳化剂、30g改性环氧树脂和300g催化裂化油浆混合搅拌后得到渗透型再生剂。
实例2
取40g植物油和2g甲酸,然后水浴加热至40℃,300r/min条件下搅拌10min,得到混合液a;待混合液a温度稳定后,加快搅拌速度至600r/min,并以1g/min的滴加速率向混合液a中滴加过氧化氢12min,滴加完后得到混合液b;将混合液b升温至60℃进行反应,反应35min后得到反应液;将反应液在恒温60℃条件下静置,使油相和水相分层,上层为油相,分离出油相并用200g80℃去离子水洗涤油相4次,得到洗涤过后的油相;将洗涤过后的油相在85℃条件下减压蒸馏得到渗透剂;取40g硬脂酸、65g二甲苯、1g2,6-二叔丁基酚混合均匀,得到混合液c,将混合液c升温至140℃后保温25min,得到混合物d;将混合液d静置冷却,待温度降至80℃,再在混合液d中加入2g三乙烯四胺和5g十二烷基硫酸钠,继续升温至160℃,反应4h,得到乳化剂;取40g环氧树脂和12g有机蒙脱土,80℃条件下600r/min搅拌1h,得到改性环氧树脂;取40g渗透剂、25g乳化剂、40g改性环氧树脂和400g催化裂化油浆混合搅拌后得到渗透型再生剂。
实例3
取45g植物油和3g甲酸,然后水浴加热至40℃,300r/min条件下搅拌10min,得到混合液a;待混合液a温度稳定后,加快搅拌速度至600r/min,并以1g/min的滴加速率向混合液a中滴加过氧化氢15min,滴加完后得到混合液b;将混合液b升温至60℃进行反应,反应40min后得到反应液;将反应液在恒温60℃条件下静置,使油相和水相分层,上层为油相,分离出油相并用200g90℃去离子水洗涤油相5次,得到洗涤过后的油相;将洗涤过后的油相在90℃条件下减压蒸馏得到渗透剂;取45g硬脂酸、75g二甲苯、2g2,6-二叔丁基酚混合均匀,得到混合液c,将混合液c升温至140℃后保温30min,得到混合物d;将混合液d静置冷却,待温度降至80℃,再在混合液d中加入3g三乙烯四胺和6g十二烷基硫酸钠,继续升温至160℃,反应4h,得到乳化剂;取45g环氧树脂和15g有机蒙脱土,80℃条件下600r/min搅拌2h,得到改性环氧树脂;取45g渗透剂、30g乳化剂、45g改性环氧树脂和450g催化裂化油浆混合搅拌后得到渗透型再生剂。
将实例及对照例的产品进行检测,具体检测如下:
针入度:釆用sd-0604型沥青针入度实验仪,按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(jtj052-2000t0604-2000)中所规定的方法进行测试。
延度:按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(jtj052-2000t0605-1993)中所规定的方法在sd-0605a型数控低温沥青延度仪中进行测试。
软化点:利用sd-0606t型自动沥青软化点实验器,按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(jtj052-2000t0606-2000)中所规定的试验方法进行沥青的软化点进行测试。
粘度:采用dv-11+pro型布氏旋转粘度计测试沥青的粘度,按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(jtj052-2000t0625-2000)中规定的方法进行测试。
具体检测结果如表1。
表1性能表征对比表
由表1可知,本发明制备的渗透型再生剂对老化沥青的改善效果强于市场上的普通再生剂,能更有效的恢复老化沥青的性能。