[发明专利]改性沥青粘结剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于煤化工粘结剂技术领域，具体地，涉及改性沥青粘结剂及其制备方法。

背景技术

沥青作为一种混合高分子材料，具有较高的密度、一定的粘性和温度敏感性，普遍用于建筑材料和公路地基领域。除此以外，沥青还作为粘结剂用于矿物材料和粉煤材料成型领域。然而，沥青作为粘结剂易在高温下呈现出软熔态，使其对于粉煤的粘结性和吸附成型性能较差，从而限制了沥青作为粘结剂在煤粉成型及高温加热条件下的进一步应用。

专利CN 1324086 C公开了一种层状硅酸盐粘土纳米改性沥青及其制备方法。该方法所述沥青由层状硅酸盐粘土和沥青组成，各组分的重量配比分别是0.1-20％、80％-99.9％。其具体制备方法是：选用200-600层状硅酸盐粘土作为沥青的改性剂，将筛后的硅酸盐粘土颗粒加入到熔融的沥青中，维持温度为100-200℃，并在1000-6000rpm/min转速下，高速搅拌0.5-8小时，使其共混均匀而制得层状硅酸盐粘土纳米改性沥青。该制备方法只提高了沥青的耐高温性能，其高温粘结性能仍有待提高。

专利CN 103642257 A公开了一种改性沥青的制备方法，其主要包括层间聚合改性纳米蒙脱土PS-OMMT的制备以及SBS改性沥青熔融共混两个步骤。制备过程中，需采用高速剪切法使改性剂SBS充分分散到基质沥青中，然后经过改性剂的溶胀、分散磨细、继续发育三个阶段制备而成。但是该方法制备过程较为复杂，且所用的改性剂SBS易于变性，减少了沥青的使用寿命。

发明内容

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，本发明的一个目的在于提出一种制备改性沥青粘结剂的方法以及利用该方法制备得到的改性沥青粘结剂。

根据本发明的一个方面，本发明提出了一种制备改性沥青粘结剂的方法，包括：将沥青进行加热处理，以便得到熔融态沥青；向所述熔融态沥青中加入无机粉末改性剂，以便得到熔融混合物；以及将所述熔融混合物进行冷却和粉碎处理，以便获得所述改性沥青粘结剂，其中，所述无机粉末改性剂为膨润土、高岭土和硅藻土中的至少一种。

由此，本发明上述实施例的制备改性沥青粘结剂的方法工艺简单，所选用的无机粉末改性剂资源丰富，有利于降低生产成本。同时制备得到的改性沥青粘结剂平均粒径为0.074-3毫米，粘结效果良好，具有良好的加工性能。

另外，根据本发明上述实施例的制备改性沥青粘结剂的方法还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述无机粉末改性剂为膨润土、高岭土或者硅藻土中的一种。由此赋予上述改性沥青粘结剂良好的性能，并充分利用了中国丰富的膨润土、高岭土及硅藻土资源，降低改性沥青粘结剂的生产成本，具有显著的经济效益和社会效益。

在本发明的一些实施例中，无机粉末改性剂的加入量为所述熔融态沥青的10-30重量％。由此可以使其均匀分散在熔融态沥青中，实现良好的增韧效果，进而提高改性沥青粘结剂的性能。

在本发明的一些实施例中，所述沥青粘结剂平均粒径为0.074-3毫米。由此可以进一步地提高沥青粘结剂在后续粉料压块中的增韧效果，并最终提高粉料压块的性能。

在本发明的一些实施例中，向所述熔融态沥青中加入无机粉末改性剂后搅拌15-30分钟，以便得到所述熔融混合物。由此可以进一步提高混合均匀度。

根据本发明的另一个方面，本发明还提出了一种改性沥青粘结剂，其特征在于，所述改性沥青粘结剂是前面所述制备改性沥青粘结剂的方法制备得到的。由此该改性沥青粘结剂具有良好的粘结效果、加工性能以及较长的使用寿命。采用该改性沥青粘结剂制备得到的粉煤压块在高温条件下具有良好的固结性和强度。

根据本发明的再一个方面，本发明还提出了一种制备粉料压块的方法，包括：

将长焰煤粉、焦煤、肥煤、生石灰粉和改性沥青粘结剂进行混合，以便得到粉料混合物；将所述粉料混合物进行预热处理；将经过所述预热处理的粉料混合物进行压制，以便得到所述粉料压块，其中，所述改性沥青粘结剂是根据前面所述制备改性沥青粘结剂的方法制备得到的。

该方法采用改性沥青粘结剂作为粘结剂制备得到粉料压块，粘结效果好，工艺简单，实现了对长焰煤粉、焦煤、肥煤、生石灰粉等有效利用，成本低廉，制备得到的粉料压块在高温环境下具有良好的固结性和力学强度，适合大规模工业化生产。

另外，根据本发明上述实施例的制备粉料压块的方法还可以具有如下附加的技术特征：