[发明专利]一种基于生物油的抗老化沥青再生剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于生物油的抗老化沥青再生剂及其制备方法，其组分的质量百分比含量为：生物油：85％～90％；增塑剂：5％～10％；抗老化剂A：1％～5％；抗老化剂B：1％～3％。其制备及使用方法为(1)将生物油和增塑剂放入反应器皿中，初步制得生物再生剂；(2)将(1)中制得的生物再生剂放入125℃的容器中，按照确定的质量百分比加入抗老化剂A，加入抗老化剂B，使用搅拌机搅拌，搅拌结束后静置，待其自然冷却至室温即制得抗老化生物再生剂。运用到沥青厂拌热再生中，能够有效恢复废旧沥青混合料路用性能，并提高再生沥青混合料的抗老化能力，从而实现节约资源、保护环境，并提高路面的使用寿命。该再生剂与沥青相容性较好，并能有效改善再生沥青的抗老化性能。

技术领域

本发明属于环保领域中的废弃物可持续再生利用领域，也涉及道路沥青材料再生及养护领域，具体涉及一种基于生物油的抗老化沥青再生剂及制备方法。

背景技术

公路交通建设作为国家基础设施建设，承载着国民经济发展的基础和命脉。沥青路面兼具良好的路用性能、优良的行车舒适性、便于维护和噪音小等特性被广泛应用于我国公路建设中，在我国的已建成的高速公路和一、二级公路路面中，沥青路面达到90％以上。然而，沥青路面在使用过程中，由于受到热、氧、紫外光照射、雨水冲刷等自然因素以及行车荷载的综合作用，容易产生裂缝、松散、坑槽和车辙等各种病害，严重降低沥青路面的路用性能，缩短沥青路面使用寿命，使其未到设计年限就需要进行大面积的养护和维修。2016年相关统计表明，我国公路养护里程达到459.00万公里，占公路总里程的97.7％。我国每年因沥青路面维修所产生的废旧沥青混合料的数量将非常可观。如果这些废旧沥青混合料得不到合理的处置而采用废弃的方式处理，不仅污染环境，更是一种极大的资源浪费。因此，如何有效处理和利用这些废旧沥青混合料是我国公路部门所面临的一大难题。目前，处理废旧沥青混合料较好方法是对沥青混合料进行再生利用。

废旧沥青混合料的再生利用是指将铣刨的旧沥青路面破碎后与新集料、新沥青、再生剂等重新拌合成满足沥青路面路用性能的再生沥青混合料并重新铺筑成沥青路面。目前，不论是在我国还是在国外，厂拌热再生都是应用最多的路面再生技术。国内外相关研究、应用经验表明，这种技术对旧沥青路面的利用率较高，施工工艺易于推广，能够最大限度地发挥旧沥青混合料的作用。目前看来，这项技术最为关键的要点之一在于再生剂的使用，若能开发出一种高效的再生剂，不仅能够减少新沥青的使用量，而且还能够促进新旧料的融合，提高再生沥青路面的各项性能。目前，工程中广泛应用的主要是石油基类再生剂，这种再生剂使用的原浆由石化副产物提取获得。在石化产链中，沥青是下游产物，附加值不高且价格最低；而再生剂使用的油浆原料相对于沥青来说是上游产物，因而成本远远高于沥青。加之利用原浆制备再生剂，还需要复配其它类型添加剂以满足再生要求，因此石油基再生剂的价格居高不下。

近年来，随着生物质能源的兴起与相关技术的成熟，寻求可再生生物质材料对传统石化能源进行替代的呼声越来越高。而相关研究指出利用生物胶结料对老化沥青进行再生是一项具有广阔前景的技术。已有研究成果表明，利用生物材料制备生物再生剂是可行的，并且能够有效再生老化沥青。但是，传统再生剂普遍存在易老化的问题。因为，石油基再生剂芳香分含量较高，这些芳香分来源于石化矿物油，不饱和键较多，在高温条件下容易发生氧化反应生成羰基，所以此类再生沥青的抗老化性能较差。生物再生剂其本质也是沥青再生剂，因此也存在易老化的隐患。此外，生物再生剂的原料是生物质材料，生物材料自身的化学特性可能会加速生物再生沥青的老化速率。因此，制备和使用高效抗老化生物再生剂，能够使得生物再生沥青路面长期保持较好的路用性能，以实现生物再生剂在工程中的真正应用，达到资源循环永续利用的目的。

发明内容

技术问题：本发明所要解决的技术问题是针对已有沥青生物再生剂易老化的问题，提出一种基于生物油的抗老化沥青再生剂及其制备方法，其制备工艺简单，所得的抗老化生物再生剂能够承受施工过程中短期老化的影响，可有效降低废旧沥青的黏度，提高延度，并且获得的生物再生沥青具备抗老化能力，有效延长再生沥青路面的使用寿命。