一种环保型沥青再生剂及其制备方法和使用方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及沥青再生剂，具体涉及一种环保型沥青再生剂及其制备方法和使用方 法。
【背景技术】
[0002] 沥青路面经交通荷载及自然因素的综合作用，会出现各种病害并逐步扩展，直至 无法正常服役。按照沥青路面的设计寿命和实际使用情况，每隔10-15年，沥青路面就需要 翻修一次，即刨除旧路面而重新铺筑新的沥青路面。据粗略计算，中国每年所废弃的道路沥 青混合料要超过200万吨，其中含有沥青10多万吨，由此可以预测，随着道路里程的逐年增 加，废弃的混合料也将逐年增加。如果这些大量的废弃混合料不能及时有效的回收利用，不 仅造成资源的浪费，而且会造成地下水及大气的污染。因此，废旧沥青混合料的再生利用是 解决沥青资源短缺及环境污染的有效途径。
[0003] 沥青路面再生就是向老化的废旧沥青或废旧沥青混合料中加入再生剂使之恢复 路用性能的过程。现有的废旧沥青再生剂多为树脂与石油工业生产油分的混合物，其使用 性能效果较好，但仍存在抗老化性能差的缺点，导致再生沥青的感温性和抗老化性能较差； 同时生产成本较高，很大程度上影响了推广应用。
[0004] 废机油是指机油在使用中混入了水分、灰尘、其他杂油和机件磨损产生的金属粉 末等杂质，同时逐渐变质，生成了有机酸、胶质和沥青状物质。近年来，国家环保局已经将废 机油列为21世纪环保领域主要控制的三大重点之一。目前，发达工业国家基本上都能实现 绝大部分废机油的再生利用，其主要再生方式是通过超滤、离心分离、分子蒸馏、絮凝处理 和溶剂精制等工艺来生产燃料油或者润滑油，通过这些工艺一般能将70~80 %的废机油进 行有效回收再生，剩余的20~30%由于混入的杂质比较多无法有效回收而成为真正的废机 油残留物。但是，国内对废机油的回收工艺相对还比较简单，主要是采用传统的沉淀-酸洗-白土吸附工艺。此外，国内对于废机油回收规模比较小，回收再生率明显低于发达工业国 家，大量废机油被用作燃料或者废弃处理，造成资源大量浪费和环境污染。因此，本发明将 废机油作为原料用于沥青再生剂的制备，具有非常重大的经济意义和社会环保效益。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的旨在提供一种环保型沥青再生剂，以解决废弃物环境污染和市售沥 青再生剂成本偏高的问题。
[0006] 为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。
[0007] ( - )一种环保型沥青再生剂，其特征在于，包括以下质量百分比的原料组分:废机 油15~30%、废胶粉15~25%、芳香族轻质油45~55%、塑解剂0.1~1 %、石油树脂3~8%、 抗老化剂0.1~0.5%。
[0008] 优选地，所述芳香族轻质油是糠醛抽出油。
[0009] 优选地，所述塑解剂是二甲苯基硫酚。
[0010]优选地，所述抗老化剂是紫外吸收剂和抗氧剂的复配物;其中，紫外吸收剂与抗氧 剂的质量比为1:1~1:3。
[0011]优选地，所述紫外吸收剂为水杨酸酯类或者苯酮类紫外吸收剂;所述抗氧剂为市 售 168 或 1098。
[0012] (二)一种环保型沥青再生剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0013] 步骤⑴，首先将废机油、废胶粉、芳香族轻质油混合，常温下溶胀0.5~1小时；
[0014]步骤(2 )，溶胀后再加入塑解剂，搅拌均匀，得混合液；
[0015] 步骤(3)，然后对混合液进行微波辐照2~4min、搅拌、冷却；重复微波辐照、搅拌、 冷却，使橡胶充分软化降解，得粘稠状液体；
[0016] 步骤(4)，最后向上述粘稠状液体中加入石油树脂和抗老化剂，混合均匀，即得。
[0017] 优选地，步骤(3)中，所述微波辐照的功率是360~900w。
[0018]优选地，步骤(4)中，向粘稠状液体中加入石油树脂和抗老化剂时，保持温度在50 ~80°C〇
[0019] 优选地，步骤(4)中，先向粘稠状液体中加入石油树脂，混合均匀，待冷却后再加入 抗老化剂。
[0020] (三)一种环保型沥青再生剂的使用方法，其特征在于，将环保型沥青再生剂用于 废旧沥青路面的再生时，所述环保型沥青再生剂的添加量为废旧沥青质量的7~9%。
[0021] 本发明中，废橡胶中的炭黑聚集体、橡胶集合区域的炭黑-橡胶先后发生破裂，C-H 键、S-S键、C-S键也依次断裂，即橡胶的交联键和三维网络结构被部分打开，使得废橡胶部 分脱硫降解，柔韧性增强，废橡胶和轻质组分的分子在微波辐照的作用下产生强烈的撕裂 和振动，这样轻质组分与废橡胶界面不断快速更新，在较短的时间形成了以相对分子量大 的橡胶分子为溶质，以低分子量的轻质组分为溶剂的再生高分子溶液，即沥青再生剂。
[0022] 当沥青再生剂加入到老化沥青中时，含有大量轻质组分的沥青再生剂充当了软沥 青质，可以与沥青中的软沥青质相互渗透互溶，而且由于沥青再生剂的强溶解性，可以溶解 老化沥青中由于聚合和氧化等化学变化形成的聚结体，同时补充沥青缺失的油分，这样便 使沥青再生剂与沥青形成互溶。这也说明沥青再生剂溶解分散了老化沥青中多余的沥青 质，改善了胶体结构，从而使沥青结构变得稳定。
[0023] 在沥青再生过程中，沥青再生剂与老化沥青均匀混合后，沥青再生剂中的柔韧橡 胶分子链贯穿于老化沥青的沥青分子中间，可大大改善老化沥青的低温延展性。又由于沥 青再生剂中的油分分子较小，分子容易运动，对沥青大分子有很好的润滑作用，同时，由于 沥青再生剂对老化沥青具有优良的溶解性和贯入性，可将老化沥青大分子链间的许多连接 点隔断，使网状结构中的连接点大大减少，老化沥青的刚度降低;也可使处于凝胶状态的老 化沥青产生溶胀，从而促进大分子之间的相互作用，增加大分子的柔顺性，这样与废旧沥青 混合料拌合时沥青再生剂便可与旧料在较短的拌合时间内发生作用，实现沥青混合料的再 生。
[0024] 与现有技术相比，本发明的环保型沥青再生剂具有以下特点：
[0025] (1)本发明的环保型沥青再生剂以价格低廉的废机油和废橡胶为原料，通过简单 的工艺制备而成，既降低了原料成本，又有利于环境保护。
[0026] (2)本发明采用加入塑解剂及微波处理的技术，使得橡胶分子可被适度脱硫、降 解，从而均匀的分散于轻质组分(废机油和芳香族轻质油分）中；同时，经脱硫、降解后，橡胶 分子的柔韧性显著增强，柔韧橡胶分子链贯穿于老化的沥青分子中间，有效改善老化沥青 的低温脆裂性。
[0027] (3)石油树脂含有大量的胶质类物质，可以有效地改善老化沥青的流变性能，尤其 改善老化沥青的低温流变性能，同时又可以和橡胶的分子网络作用相互补充。
[0028] (4)废机油和芳香族轻质油分等轻质组分既可以作为橡胶微波处理的介质，又可 以补充沥青在老化过程中挥发掉的轻质组分，同时能够有效地分散石油树脂及沥青中的沥 青质，从而改善老化沥青的流变性。
[0029] (5)本发明的环保型