一种适宜微波加热的沥青再生添加剂的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种沥青再生剂及其制备方法，尤其涉及一种适宜微波加热的废旧沥 青的再生剂及其制备方法，该材料具有微波敏感性。属于道路交通施工材料领域。
【背景技术】
[0002] 沥青路面因具有行车平稳、舒适、噪声低、维修养护方便、可再生利用等优点，在各 类公路和城市道路中得到了广泛应用。截止到2014年底，我国高速公路总里程达11. 195 万公里，其中95%以上为沥青路面。公路交通事业的发展必然伴随着沥青路面的大量修 建，每年平均有约9%的沥青路面遭到各种破坏，在进行道路养护作业时，可产生5000万吨 的旧沥青混合料，这些废料除很少部分用于新铺筋青混凝土路面材料的掺配外，其余大多 数都被丢弃。沥青是一种富含苯的高分子物质，在自然状态下难以降解，不仅造成资源的浪 费，更对环境造成污染，采用再生技术则可有效解决这个难题。
[0003] 沥青混合料再生利用技术，是将需要翻修或者废弃的旧沥青混合料，经过翻挖、回 收、破碎、筛分，再和新集料、新沥青材料适当配合，重新拌和，形成具有一定路用性能的再 生沥青混合料，用于路面坑槽修补、铺筑路面面层或基层的整套工艺技术。
[0004] 沥青混合料再生利用技术有冷再生和热再生两种利用方式，沥青路面热再生是一 项集加热与铣刨翻松旧路面、拌合与摊铺再生沥青混合料于一体的工艺，适于基层承载力 良好的、仅在沥青路面面层出现的裂缝、泛油、磨损、车辙、坑槽等病害的修补。热再生经实 践证明修补效果持久，优于冷再生。
[0005]目前采用的比较多的是微波热再生技术和红外线热再生技术，其中，微波加热修 补技术由于具有加热层深、加热均匀、加热快速、被加热层稳定、使用起来灵活高效快捷等 特点，受到国内外学者的青睐。然而，目前微波热再生技术也仅限于研究实验阶段，主要原 因是配合微波热再生技术的助剂和设备还没有达到批量应用的水平。目前市场是常见的再 生剂多为树脂与石油工业生产油分的混合物，其组分皆为微波惰性成分，若被直接用于微 波热再生，难以解决微波条件下再生剂热传导不均匀、反应速度慢、接口处易分裂、易老化 等问题。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于，提供一种适宜微波再生的沥青路面材料，该材料具有微波敏 感性，易在微波辐射下破乳、反应，大大提高微波条件下沥青再生的效率，以达到沥青路面 原位修复的目的。
[0007] 为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现： 一种适宜微波加热的沥青再生添加剂，包括以下质量份的原料反应而成：乳化沥青 50~100份、芳烃橡胶油5~10份、纳米氧化铈1~3份，其特征在于，还包括二甲基二氢化牛脂 基甲硫酸铵0. 5~4. 5份、辉铜矿石粉2~6份。其中所述乳化沥青为阳离子型乳化沥青，所述 辉铜矿石粉为辉铜矿石球磨后过200目筛所得粉末。沥青再生剂的添加质量为废旧道路沥 青质量的8%~10%。
[0008] -种沥青再生添加剂的制备方法，其制备方法如下： 1) 将二甲基二氢化牛脂基甲硫酸铵溶于一定量的30%乙醇水溶液中，同时加入纳米氧 化铈及辉铜矿石粉，在40°C下使用剪切搅拌机以转速1000~3000r/min搅拌15min，得到混 悬液A; 2) 在40°C及转速800~1000r/min下，在混悬液A逐滴加入芳烃橡胶油，滴加完全后再 提高转速至1500r/min搅拌2~5min，得到乳液B; 3) 在上述乳液B中缓慢加入一定量的乳化沥青，以转速3000~4000r/min搅拌5~10min 以使其搅拌均匀，所得产物即为沥青再生添加剂。
[0009] 本发明所用原料选自如下表格所示厂家，但不局限于所述厂家，性能相近者均可 适用。
[0010] 本发明与现有技术相比具有以下优点。
[0011] 采用二甲基二氢化牛脂基甲硫酸铵、辉铜矿石粉等极性物质，提高再生剂系统的 介电常数，从而提高体系的微波加热性能，加速反应的进行。微波吸收沥青相比传统沥青的 微波加热升温速率提高几倍至几十倍。
[0012] 采用乳化沥青作为再生剂的主要组分，加入到废沥青中后，整个体系介电常数保 持一致，微波条件下不易发生局部加热不均的现象。
[0013] 采用二甲基二氢化牛脂基甲硫酸铵，除了其具有较高的表面活性以外，它还具有 较高的极性，在常温搅拌时对废沥青有很好的分散性，微波破乳后又具有高效的磁热转换 性能和导热性能。
[0014] 将再生剂中的油分以乳化的形式保护起来，在微波条件下破乳后使用，保证了再 生剂体系的存储稳定性和安全性。
【具体实施方式】
[0015] 实施例1 1) 将0. 5g二甲基二氢化牛脂基甲硫酸铵溶于10ml30%的乙醇水溶液中，彻底溶解后， 加入lg纳米氧化铺及2g辉铜矿石粉，在40°C下使用剪切搅拌机以转速1000r/min搅拌 15min，得到混悬液A; 2) 在40°C、800r/min下，在混悬液A逐滴加入5ml芳经橡胶油，滴加完全后再提高转 速至1500r/min搅拌2min，得到乳液B; 3) 在上述乳液B中缓慢加入乳化沥青50g，以转速3000r/min搅拌5min以使其搅拌均 匀，所得产物即为沥青再生添加剂I。
[0016] 实施例2 1)将4. 5g二甲基二氢化牛脂基甲硫酸铵溶于30ml的30%的乙醇水溶液中，彻底溶解 后，加入3g纳米氧化铺及6g辉铜矿石粉，在40°C下使用剪切搅拌机以转速3000r/min搅 拌15min，得到混悬液A; 2) 在40°C、1000r/min下，在混悬液A逐滴加入10ml芳烃橡胶油，滴加完全后再提高 转速至1500r/min搅拌5min，得到乳液B; 3) 在上述乳液B中缓慢加入乳化沥青100g，以转速4000r/min搅拌lOmin以使其搅拌 均匀，所得产物即为沥青再生添加剂II。
[0017] 实施例3 1) 将2. 5g二甲基二氢化牛脂基甲硫酸铵溶于15ml的30%的乙醇水溶液中，彻底溶解 后，加入3g纳米氧化铺及6g辉铜矿石粉，在40°C下使用剪切搅拌机以转速3000r/min搅 拌15min，得到混悬液A; 2) 在40°C、1000r/min下，在混悬液A逐滴加入8. 7ml芳烃橡胶油，滴加完全后再提高 转速至1500r/min搅拌5min，得到乳液B; 3) 在上述乳液B中缓慢加入乳化沥青86g，以转速4000r/min搅拌lOmin以使其搅拌 均匀，所得产物即为沥青再生添加剂III。
[0018] 发明人对本发明的沥青再生剂进行了以下性能验证实验。
[0019] 以下试验中所用的本发明的沥青再生剂是上述实施例1 ~3制备的沥青再生剂， 所用沥青为齐鲁石化70#沥青。
[0020] 参照交通部《公路工程沥青及沥青混合料实验规程》（JTGE20-2011)中 T0610-201UT0630-2011对齐鲁石化70#沥青先后进行85min沥青旋转薄膜加热实验和 20h的压力老化容器加速沥青老化实验，模拟沥青混合料施工及使用5-10年的沥青老化 效果。再将本发明的沥青再生剂分别占老化沥青8%和10%的质量比加入加热后的老化沥 青中，缓慢搅拌均匀后浇模，进行软化点、针入度、延度、粘度以及微波加热速率的测试，并 与相应的基质沥青及市售SZS沥青再生剂(购于鞍山双成科技有限公司）作对比，分析本发 明的废旧沥青再生剂对老化沥青性能的影响。
[0021] 微波加热速率测试方法为：在室温下，将压实后的再生沥青材料(块状，尺寸 为10*5*2cm)或老化沥青材料(块状，尺寸为10*5*2cm)置于输出功率为0. 5KW，频率为 2.45GHz微波炉内加热20秒，温度计测试再生材料温度差。
[0022] 测试结果如下表所示。
【主权项】
1. 一种适宜微波加热的沥青再生添加剂，包括以下质量份的原料反应而成：乳化沥青 50~100份、芳烃橡胶油5~10份、纳米氧化铈1~3份，其特征在于，还包括二甲基二氢化牛脂 基甲硫酸铵0. 5~4. 5份、辉铜矿石粉2~6份。2. 根据权利要求1所述的沥青再生添加剂，其特征在于，所述乳化沥青为阳离子型乳 化沥青，所述辉铜矿石粉为辉铜矿石球磨后过200目筛所得粉末。3. 根据权利要求1所述的沥青再生添加剂，其特征在于，所述沥青再生剂的添加质量 为废旧道路沥青质量的8%~10%。4. 一种沥青再生添加剂的制备方法，其特征在于，其制备方法如下： 1) 将二甲基二氢化牛脂基甲硫酸铵溶于一定量的30%乙醇溶液中，同时加入纳米氧化 铈及辉铜矿石粉，在40°C下使用剪切搅拌机以转速1000~3000r/min搅拌15min，得到混悬 液A ; 2) 在40°C及转速800~1000r/min下，在混悬液A逐滴加入芳烃橡胶油，滴加完全后再 提高转速至1500 r/min搅拌2~5min，得到乳液B ; 3) 在上述乳液B中缓慢加入一定量的乳化沥青，以转速3000~4000r/min搅拌5~10min 以使其搅拌均匀，所得产物即为沥青再生添加剂。
【专利摘要】本发明提供了一种适宜微波再生的沥青路面材料，该材料具有微波敏感性，易在微波辐射下破乳、反应，大大提高微波条件下沥青再生的效率，以达到沥青路面原位修复的目的。本沥青路面材料包括乳化沥青50~100份、芳烃橡胶油5~10份、纳米氧化铈1~3份，二甲基二氢化牛脂基甲硫酸铵0.5~4.5份、辉铜矿石粉2~6份。制备方法为：1）将二甲基二氢化牛脂基甲硫酸铵溶于一定量的水中，同时加入纳米氧化铈及辉铜矿石粉，在40℃下剪切搅拌15min，得到混悬液A；2）在40℃及转速800~1000r/min下，在混悬液A逐滴加入芳烃橡胶油，滴加完全后再提高转速至1500？r/min搅拌2~5min，得到乳液B；3）在上述乳液B中缓慢加入一定量的乳化沥青，以转速300~400r/min？搅拌5~10min以使其搅拌均匀，即得沥青再生添加剂。
【IPC分类】C08K3/22, C08K5/41, C08K3/30, C08L95/00, C08L91/00
【公开号】CN105238082
【申请号】CN201510608658
【发明人】不公告发明人
【申请人】张萌萌
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年9月22日