[发明专利]一种环保沥青材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种沥青制备方法，属于沥青化学改性技术领域。

背景技术

煤沥青是煤焦油蒸馏提取馏分(轻油、酚油、萘油、洗油和蒽油等)后的残余物，是一种热塑性材料，具有独特的强粘结能力、富碳低灰、与固体炭质物料极好的配伍性和亲和力、较高的结焦残炭值、炭化产物易石墨化性、良好的渗透浸润性、价廉且易得，广泛应用于炼铝、炼钢、碳素工业、耐火材料、建筑材料及筑路等行业。煤沥青中含有较多致癌性多环芳烃，特别是强致癌物苯并[a]芘，严重危害人类健康，污染环境，因而在二十世纪九十年代鉴于环保的要求开始在欧洲限制使用。

中国专利CN200510047588公开了一种改性煤沥青及其生产方法，是以煤焦油或煤焦油提取物或﹤130℃软化点煤沥青为原料，用酸调pH值，与甲醛、三聚甲醛或多聚甲醛发生聚合反应，再加入碱类物质调pH值的方法。其过程中包括在反应釜中加入碱类物质调节pH值，无疑使制得的沥青中增加了盐类及碱类物质，难以去除，使沥青灰分增加，影响了其性能。随着现代工业的发展，不仅对提高煤沥青的附加值提出要求，更重要的是保护人类健康和自然环境，因此，开发低毒、低污染的环保型沥青具有十分重要的意义。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种环保沥青材料及其制备方法，该方法工艺简单，反应条件温和，极大程度降低了原料中的致癌性多环芳烃含量，无改性剂和促进剂残留，且促进剂可回收利用。

为了达到以上目的，本发明提供如下技术方案：一种环保沥青材料，包括以下部分：废旧沥青料15~20份、矿料120~150份、环氧树脂1.5~5份、水泥15~40份、硫化钠3~5份、活性炭 0.5~10份、草木灰0.5~3.0份，磁铁矿0.5~5份，偶联剂0.5~3份，改性剂1~20份和促进剂1~20份。

优选的，所述环保沥青材料包括以下重量份的原料：废旧沥青料18份、矿料135份、环氧树脂3份、水泥25份、硫化钠4份、活性炭 6份、草木灰2份，磁铁矿3份，偶联剂2份，改性剂10份和促进剂10份。

优选的，所述改性剂选用蒽油、栲胶、苯甲醛、对苯二甲醛、对甲基苯甲醛、肉桂醛、水杨醛、十 二 烷 基 苯 磺 酸 钠、呋 喃 树 脂、二乙烯基苯、乙醛、糠醛中任意一种或两种或两种以上。

优选的，所述改性剂的生产方法为：在60℃条件下热 熔混合均匀，自然冷却，包装即得。

优选的，所述促进剂由3，3′--二氯基--4，4′--二氨基二苯基甲烷0.8份，聚氧化丙烯二元醇0.05份，丙烯酸3份任意一种或两种或两种组合而成。

优选的，所述促进剂的生产方法为：在室内常温条件下混合均匀，自然冷却，包装即得。

优选的，所述环保沥青材料制备方法包括如下步骤：

（1）称取原料，按照环保沥青材料的重量份数称取原料；

（2）混合、搅拌均匀原料，将所述原料倒入容器中搅拌均匀，得到混合沥青，将所述沥青在常温下静置2h；

（3）升温，在氮气或氩气保护下将反应釜升温至200℃；

（4）将沥青投入反应釜中；

（5）向所述反应釜中加入偶联剂2份，改性剂10份和促进剂10份，搅拌均匀得到环保沥青混合物；

（6）恒温聚合制得环保沥青，将所述环保沥青混合物恒温聚合15小时；停氮气或氩气，在10kPa压力下蒸馏，制得环保沥青。

本发明的有益效果是：

1）本发明所述环保沥青制备方法极大程度降低了原料中的致癌性多环芳烃含量，无改性剂和促进剂残留，且促进剂可回收利用，制得的环保沥青苯并 [a] 芘 (BaP) 含量大大降低，对人类健康和治理环境污染具有非常重要的意义；

2）所述改性剂选用蒽油、栲胶、苯甲醛、对苯二甲醛、对甲基苯甲醛、肉桂醛、水杨醛、十 二 烷 基 苯 磺 酸 钠、呋 喃 树 脂、二乙烯基苯、乙醛、糠醛中任意一种或两种或两种以上。在沥青材料中添加改性剂，添加后在胶结料内部形成润滑高分子链状结构，较大幅度地降低混合料的拌和与碾合温度，节约能源消耗；压实性能好，减少碾压次数；路面质量好，具有较好的高温抗车辙能力、抗水损害能力和抗老化能力等；烟雾和气体排放量少，非常环保，应用范围广，可以使用在隧道路面、钢桥面摊铺、重载道路或机场跑道等；

3）所述促进剂由3，3′--二氯基--4，4′--二氨基二苯基甲烷0.8份，聚氧化丙烯二元醇0.05份，丙烯酸3份任意一种或两种或两种组合而成。该促进剂在常温下稳定、无毒无异味，闪点高，为非易燃品，安全环保；