[发明专利]一种沥青改性剂及利用其制备的改性道路沥青

说明书

技术领域

本发明属于沥青技术领域，具体涉及一种沥青改性剂及利用其制备的改性道路沥青。 

背景技术

改性沥青是指添加了橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细了的胶粉等沥青改性剂的沥青，或通过对沥青进行轻度氧化加工后的沥青混合物。 

改性沥青在很大程度上克服了普通沥青路面在低温下容易脆裂，在高温下容易软化，在行车载荷的反复作用下容易出现车辙、推移、起包等缺点，延长了路面的使用寿命。改性沥青路面有良好的耐久性、抗磨性，实现高温不软化，低温不开裂。 

现有的沥青改性剂主要有SBS、EVA、PE、橡胶等，将其与沥青适量混合可得改性沥青。其中SBS是应用最广泛的一种改性剂，此类改性沥青在常温下粘度很大，抵抗车辙能力增强，在高温时具有良好的和易性。但是研究表明，这些改性剂与沥青主要是通过相互的侵入扩散，以分子作用力结合在一起,使得沥青的性能不均一、稳定性较差。而且，现有的沥青改性剂价格昂贵，加大了道路建设的投资，使得成本提高，不宜大规模使用，最重要的是现有沥青改性剂绝大多是石油基改性剂，完全依赖于不可再生的石油资源。 

发明内容

本发明的目的之一是提供一种沥青改性剂，以解决现有的沥青改性剂存在 的成本高和资源短缺的问题。 

为此，本发明提供的沥青改性剂是以木屑为制备原料，以苯酚为液化试剂，同时在催化剂存在下反应制得。 

所述木屑与苯酚的质量百分比为：木屑：17%～25%、苯酚：75%～83%，且木屑与苯酚的质量百分比和为100%。 

所述催化剂是质量浓度为40%～98%的硫酸或质量浓度为40%～98%的磷酸。 

所述催化剂的用量为木屑与苯酚总质量的3.75%～6%。 

所述反应在120℃～140℃条件下进行。 

本发明的沥青改性剂是以废弃的木屑为制备原料，具有成本低廉的特点之外，在较低温度下能与沥青快速均匀混融，降低能耗，减少共混时间。而且，木材液化物制备的沥青改性剂具有可生物降解性，开发的改性道路沥青是一种可再生的绿色环保型道路材料。同时本发明拓展了木质材料的应用领域，节约资源，改善环境，并能从很大程度上降低道路材料的成本。 

本发明的另一技术目的在于提供一种利用上述沥青改性剂制备的改性道路沥青，该改性道路沥青是以上述沥青改性剂与道路沥青混融制得。 

所述沥青改性剂与道路沥青的质量百分比为：沥青改性剂：9%～23%、道路沥青：77%～91%，且两者的质量百分比和为100%。 

所述沥青改性剂与道路沥青的混融是在100℃～120℃条件下进行。 

本发明的改性道路沥青具有以下特点： 

利用木质液化物制备的沥青改性剂开发的改性道路沥青是一种高性能、绿色环保、可再生的绿色环保型道路材料，摆脱了传统道路材料的束缚，降低道 路材料领域的碳排放，很好的实现了道路材料的可持续化发展。 

具体实施方式

本发明的目的在于克服现有改性沥青的技术难题，提供一种利用环境废弃物生产改性沥青，改性的主要目的是改善沥青的路用性能，使其满足设计使用期间交通条件的要求，如减少高温时的永久变形和增加低温时的抗疲劳性能。此外，还可以改善结合料与矿料的粘附力、粘结强度和结合料的抗氧化能力。 

为了提高改性沥青的性能，改善传统改性沥青所带来的污染，本发明从环保出发，开发了木质液化产物改性沥青，其以木屑为制备原料，以苯酚为液化试剂，同时在催化量的催化剂存在下反应制得。反应在120℃～140℃条件下进行。木质储量丰富，具有众多优异的物理化学性质和良好的力学性能。木质液化产物中含有大量反应活性物质，可与基质沥青中的活性基团发生反应，减小沥青中的活性基团的数目，改善沥青的物理化学性能，起到降低沥青的温度敏感性、提高耐热和耐低温性能的作用。因此，木质液化材料是一种潜在的沥青路面改性剂。所制备的改性沥青高温稳定性良好，低温抗裂性较基质沥青有了极大提高，为寒冷地区、昼夜温差较大地区的道路铺设提供了较好的原材料； 

所用的催化剂是质量浓度为40%～98%的硫酸或质量浓度为40%～98%的磷酸。催化剂的催化量为木屑与苯酚总质量的3.75%～6%。 

其中木屑与苯酚的质量百分比为：木屑：17%～25%，苯酚：75%～83%，且木屑与苯酚的质量百分比和为100%，木屑可来源于锯末或各种废旧木材粉碎而得。