[发明专利]一种将低温煤焦油沥青改性为道路沥青的方法

说明书

技术领域：

本发明属于低温煤焦油沥青改性应用技术领域，具体是一种将低温煤焦油沥青改性为道路沥青的方法。

技术背景：

石油沥青用作道路沥青已有很长的历史，近年来随着石油资源的日益紧缺，煤沥青的开发利用被重视起来，煤沥青，全称煤焦油沥青，包括高温煤焦油沥青、中温煤焦油沥青和低温煤焦油沥青，但目前的研究都仅限于将高温煤焦油沥青和中温煤焦油沥青改性为道路沥青。这一过程或多或少都存在一些问题。高温煤焦油沥青改性为道路沥青的同时，伴随着有毒有害物质的产生和挥发，尤其是苯并（a）芘，因此用作道路沥青铺筑路面会对人们的健康产生危害，虽然部分学者试图减小其毒性，例如将高温煤焦油沥青与石油沥青混合后使用，但效果不佳。而中温煤焦油沥青由于其性质原因，改性后得到的道路沥青低温性能不满足规范要求。低温煤焦油沥青与高、中温煤焦油沥青性质完全不同，因其胶质含量较少使改性难度增大，而且改性后沥青的稳定性和抗老化性也无法解决，但低温煤焦油沥青具备一个得天独厚的优势，就是低温煤焦油沥青中毒性物质含量很少，特别是苯并（a）芘含量很低。但是，低温煤焦油沥青的萘含量也是一个难以解决的问题，为此行业里也进行了大量的研究，效果一般。萘在沥青中低温时易析出，使沥青失去塑性，导致路面冬季易产生裂缝，在常温条件下萘易挥发、升华，加速沥青“老化”，使其使用寿命缩短，难以达到施工要求。

发明内容： 

本发明要提供一种将低温煤焦油沥青改性为道路沥青的方法，以针对目前低温煤焦沥青难以改性为道路沥青的现状，以及解决使用寿命缩短，难以达到施工要求的技术问题。

一种将低温煤焦油沥青改性为道路沥青的方法，依次包括下述步骤：

将质量份数为50~80份的低温煤焦油沥青加热至120~200℃，依次加入质量份数为40~70份的A原料、质量份数为1~5份的B原料和质量份数为1~5份的C原料，在120~260℃下混匀，经过2~10小时，待反应完成后，静置冷却即得到道路沥青；

所述A原料为焦化溶剂油、蒽油、SBS（苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物）、废橡胶粉、再生橡胶、氯丁橡胶、丁苯橡胶、乙丙橡胶、聚氯乙烯以及聚苯乙烯的一种或几种；

所述的B原料为硫磺、噻唑类以及硬脂酸酰胺类化合物的一种或几种；

所述的C原料为TMDQ（2.2.4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合物）、IPPD（N-苯基-N’-异丙基-对苯二胺）以及苯基-α-萘胺的一种或几种。

所述的混匀方法是使用搅拌器搅拌、使用剪切机剪切、使用胶体磨混合以及使用反应釜混合反应的一种或几种。

与现有技术相比，本发明的优点是：

1、可达到理想的道路沥青的使用要求：在本发明中，A原料的加入可以有效增加低温煤焦油沥青的胶质含量，改善其元素组成、化学组分以及胶体结构，使之与石油沥青更为相似适用于道路工程建设，B原料的加入可以使A原料与低温煤焦油之间结合更紧密，直至形成三位网状结构，C原料的加入使最终的道路沥青抗老化性得到提高。

2、施工便捷：使用本法制得的低温煤焦油沥青有毒有害物质含量远小于高、中温煤焦油沥青，其中苯并（a）芘的含量可以降低50~70%，完全符合标准要求。同时，本沥青的拌合温度在70~90℃，摊铺温度在60~80℃，碾压温度在40~50℃，不但方便了施工，而且有效降低该道路沥青使用温度，达到节能减排，低碳环保的目的。

3、低碳环保：本方法将低温煤焦油蒸馏工艺产生的副产品加以利用，解决了之前其废弃、存放等问题，即迎合煤化工行业的环保趋势，又创造经济价值。

具体实施方式：

    下面将结合实施例对本发明进行详细地描述。

实施例1

将550g低温煤焦油沥青，装入容器内加热至160℃，使其完全流动，在搅拌过程中，加入蒽油400g、废橡胶粉44g，硫磺3g，TMDQ（2.2.4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合物）3g，充分反应8个小时后，静置冷却，得到道路沥青。

实施例2

将500g低温煤焦油沥青，装入容器内加热至180℃，使其完全流动，在剪切过程中，加入焦化溶剂油455g、再生橡胶39g，噻唑4g，TMDQ（2.2.4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合物）2g，充分反应6个小时后，静置冷却，得到道路沥青。

实施例3