本发明属于道路沥青材料，具体涉及一种近零污染链式裂解液化胶粉基生物沥青的制备方法。
背景技术：
1、生物沥青作为道路沥青胶结料的替代物，近年来受到越来越多的关注。生物沥青普遍具有优异的低温抗裂性能、耐水损性能和抗老化性能，但其高温抗车辙能力较差。为弥补上述缺陷，向生物沥青中添加聚合物改性剂是一种可行的技术方案，如专利号cn114106572 a公开了一种dop/sbs生物沥青改性剂及改性沥青的制备方法，其通过采用邻苯二甲酸二辛酯、sbs、c9石油树脂制作生物沥青改性剂，以解决传统生物沥青高温性能不佳的问题。然而，若依赖大量昂贵的聚合物会存在成本过高的问题。
2、采用橡胶粉对沥青进行改性，既能有效提高沥青路用性能，又能充分利用废轮胎资源。橡胶沥青作为胶粉改性沥青代表性技术，在国内外得到重点研究和发展，已在世界超30个国家和国内河北、广东、四川、吉林等多地得到应用。其技术方案是将胶粉混入170-190℃的基质沥青中，搅拌1小时至充分溶胀。获得的橡胶沥青具有优良的抗高温车辙能力和抗疲劳性能，但其低温抗裂性能较差，5℃延度通常约10cm，低温性能分级通常为pg-22。此外，胶粉与沥青不相容，导致橡胶沥青不能稳定储存，制约其性能发挥和质量控制。橡胶沥青多在施工现场生产使用，向环境中排放大量多环芳烃、苯并噻唑等有害挥发物，严重污染大气，威胁施工人员身体健康。
3、为了解决胶粉与沥青的相容性，专利号cn 106674589a公开了一种采用废食用油对胶粉进行脱硫的方法，旨在通过改变胶粉在沥青中的共混状态，将其由溶胀状态转变为脱硫降解状态，以解决胶粉与沥青的相容性难题。但获得的脱硫胶粉改性沥青高温性能不佳，软化点在59.3℃以下，高温性能分级均在pg76以下。此外，采用废食用油脱硫胶粉过程中，除产生胶粉有害挥发物外，还存在大量油烟的逸出，对大气环境的污染仍不可小觑。
技术实现思路
1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的主要目的在于提供一种近零污染链式裂解液化胶粉基生物沥青的制备方法，以解决现有生物沥青高温性能不佳，现有橡胶沥青施工难度大、热储存稳定性差、有害挥发物污染大气环境，以及脱硫胶粉改性沥青高温性能不理想等问题。
2、本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
3、一种近零污染链式裂解液化胶粉基生物沥青的制备方法，包括如下步骤：
4、1)将废油脂基生物沥青，胶粉与蒙脱土置于常温密闭反应釜中混合均匀，并静置溶胀2-6小时，得到混合物；
5、2)将溶胀后的混合物进行裂解液化，得到裂解液化物a；
6、3)在裂解液化物a中分次加入胶粉，每次加入胶粉混合均匀后，反应10-40分钟，得到裂解液化物b；
7、4)将裂解液化物b与石油沥青混合均匀，随后添加线型sbs共聚物混合均匀，同时采用高速剪切设备进行剪切，剪切完成后溶胀发育1-3小时，得到沥青共混物；
8、5)在沥青共混物中依次加入硫磺、蒙脱土混合均匀后，继续发育1-3小时，即得近零污染链式裂解液化胶粉基生物沥青。
9、在前述制备方法中，其通过步骤2)与步骤3)的链式裂解液化过程，首先将胶粉在足够数量的生物沥青中进行裂解，裂解后产生的液相橡胶小分子与生物沥青均作为后续加入的胶粉的裂解溶剂，继续对胶粉进行裂解液化。通过该链式裂解液化过程，获得的裂解液化胶粉中同时存在重度、中度、浅度裂解程度的胶粉，形成梯级分布，有效解决了现有脱硫胶粉改性沥青技术中由于胶粉脱硫裂解程度过大导致的改性沥青高温性能较差的问题。
10、在某些具体的实施例中，步骤1)中所述生物沥青、胶粉和蒙脱土的质量比为(40-60):(40-60)：(3-6)。
11、在某些具体的实施例中，步骤2)中所述裂解液化的条件为：溶胀后的混合物以150-300r/min的搅拌速度，在250-270℃的温度下进行裂解液化10-40分钟。
12、在某些具体的实施例中，其特征在于，步骤3)中加入胶粉后，体系生物基质与胶粉的质量比为(2-5)：(4-10)。
13、在某些具体的实施例中，步骤4)中，所述裂解液化物b、石油沥青和线型sbs共聚物的质量比(10-30)：(70-90)：(2-4)。
14、在某些具体的实施例中，步骤4)中，所述高速剪切设备的剪切条件为：剪切温度为150-200℃，剪切速率为4000-6000rpm，剪切时间为30-45分钟。
15、在某些具体的实施例中，步骤5)中所述沥青共混物、硫磺和蒙脱土的质量比为100：(0.2-0.6)：(2-4)。
16、在某些具体的实施例中，所述胶粉为目数为30-80目的废轮胎胶粉；所述生物沥青为废油脂基生物沥青。
17、与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：
18、1)本发明所提供的近零污染链式裂解液化胶粉基生物沥青的制备方法，改变了传统脱硫裂解胶粉改性剂中胶粉裂解程度的分布方式，由平均分布转变为梯级分布，有效提高脱硫裂解胶粉改性沥青的高温性能，且无需借助大量的聚合物改性剂，节约材料成本；
19、2)本发明使生物沥青、胶粉、sbs与石油沥青发生交联反应，获得形态和结构稳定的生物胶粉改性沥青，进一步提升了胶粉基生物沥青的高低温性能，解决了胶粉类改性沥青的热存储不稳定问题；
20、3)相比传统橡胶沥青技术，本发明在使用胶粉进行沥青改性前，对胶粉进行裂解液化去除部分污染性挥发物，同时使用蒙脱土为有害挥发物的吸附剂，对裂解液化过程和改性沥青过程中产生的挥发物进行吸附和抑制，大幅减少改性沥青加工过程中的挥发性有机物含量，具有显著的环保效益。
1.一种近零污染链式裂解液化胶粉基生物沥青的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的近零污染链式裂解液化胶粉基生物沥青的制备方法，其特征在于，步骤1)中所述生物沥青、胶粉和蒙脱土的质量比为(40-60):(40-60)：(3-6)。
3.根据权利要求1所述的近零污染链式裂解液化胶粉基生物沥青的制备方法，其特征在于，步骤2)中所述裂解液化的条件为：溶胀后的混合物以150-300r/min的搅拌速度，在250-270℃的温度下进行裂解液化10-40分钟。
4.根据权利要求1所述的近零污染链式裂解液化胶粉基生物沥青的制备方法，其特征在于，步骤3)中加入胶粉后，体系生物基质与胶粉的质量比为(2-5)：(4-10)。
5.根据权利要求4所述的近零污染链式裂解液化胶粉基生物沥青的制备方法，其特征在于，步骤4)中，所述裂解液化物b、石油沥青和线型sbs共聚物的质量比(10-30)：(70-90)：(2-4)。
6.根据权利要求1所述的近零污染链式裂解液化胶粉基生物沥青的制备方法，其特征在于，步骤4)中，所述高速剪切设备的剪切条件为：剪切温度为150-200℃，剪切速率为4000-6000rpm，剪切时间为30-45分钟。
7.根据权利要求4所述的近零污染链式裂解液化胶粉基生物沥青的制备方法，其特征在于，步骤5)中所述沥青共混物、硫磺和蒙脱土的质量比为100：(0.2-0.6)：(2-4)。
8.根据权利要求1所述的近零污染链式裂解液化胶粉基生物沥青的制备方法，其特征在于，所述胶粉为目数为30-80目的废轮胎胶粉；所述生物沥青为废油脂基生物沥青；所述石油沥青为70#石油沥青。