本发明专利技术提供一种沥青改性剂，包括煤直接液化残渣、活化胶粉和添加剂，所述煤直接液化残渣和活化胶粉的重量比为2：1.68‑3.2，所述添加剂占煤直接液化残渣和活化胶粉的重量和的5％‑20％。本发明专利技术提供的改性剂，是将含有煤直接液化残渣、活化胶粉和添加剂的混合物经过混炼和挤出过程中的强剪切作用，使原有的煤直接液化残渣和活化胶粉在添加剂和加工机械力作用下发生了反应性共混。使用本发明专利技术的改性剂制备改性沥青的综合性能好，低温性能优异。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于道路工程领域，具体涉及一种含有煤直接液化残渣和活化胶粉的沥青改性剂及其制备方法和应用。
技术介绍
煤直接液化残渣(DCLR)是一种组分复杂的混合物，不含水，高灰分，高炭、高硫，发热量高，黏结性强。煤炭科学研究总院(北京)有2000吨/年的煤直接液化装置，将产生近700吨/年的煤直接液化残渣(DCLR)；内蒙神华煤制油有限公司有170万吨/年的煤直接液化装置，将产生50万吨/年的煤直接液化残渣(DCLR)。这些煤直接液化残渣(DCLR)还没有很好地应用途径。国内专利技术专利CN101844892B(煤直接液化残渣制备沥青混凝土路面抗车辙剂的制备方法)公开了煤直接液化残渣制备抗车辙剂的方法，制备的沥青混合料抗车辙性能好，高温稳定性和水稳性能好。国内专利技术专利CN101875789(一种煤直接液化残渣复合改性沥青及其制备方法)公开了煤直接液化残渣改性沥青的的制备方法。相关实验室前期研究表明，煤直接液化残渣(DCLR)可以显著增强沥青混合料的高温性能和抗水损坏性能，但会使混合料的低温性能变差。本专利技术从资源节约和环境友好的角度出发，利用煤直接液化残渣和活化胶粉的综合优势，将煤直接液化残渣(DCLR)与活化胶粉通过高分子材料反应性加工技术，充分利用反应性加工机械的强大剪切力，对较高黏度体系的反应体系物料进行充分搅拌，保证了官能团之间的反应。大量的实验研究表明，橡胶由于其高弹性等优点，用其对沥青进
行改性不仅具有普通的聚合物改性沥青的性能，而且还可以降噪、增弹，价格相对便宜。近年来，出于环境保护，成本降低以及高性能化等因素，废旧橡胶粉作为沥青改性剂越来越受到重视。但是橡胶粉类似于弹性填料存在于沥青中，与沥青的相容性差，对沥青的高低温性能的改性效果有限。在存储和使用过程中，稳定性差，橡胶粉与沥青极易分层离析。
技术实现思路
针对本领域存在的不足之处，本专利技术的目的在于提供一种高弹性、低成本的沥青改性剂。本专利技术的另一目的是提出所述改性剂的制备方法。本专利技术的第三个目的是提出所述改性剂的应用。实现本专利技术目的的具体技术方案为：一种沥青改性剂，包括煤直接液化残渣(DCLR)、活化胶粉和改性添加剂，所述煤直接液化残渣(DCLR)和活化胶粉的重量比为2：1.68-3.1，所述添加剂占煤直接液化残渣(DCLR)和活化胶粉的重量和的5％-20％。煤经过高温高压加氢后，其中大部分有机质转化为轻质组分，以气体或液体形式排出，并产生约占原煤质量30％的重质产物。称为煤直接液化残渣。软化点一般大于150℃。优选地，本申请优选沥青质含量为60-85％；C和H元素相对含量为70-90％的煤直接液化残渣。其中，所述活化胶粉为100重量份的废橡胶粉和2-8重量份的渣油、2-8重量份的2-硫醇基苯并噻唑混炼制得，所述的废橡胶粉是废旧轮胎橡胶制备得到，目数为20-80目。其中，所述添加剂选自油、高熔点蜡和色母粒中的一种或者几种，所述的油选自橡胶油，芳烃油和环烷油中的一种或者几种；所述的高熔点蜡选自聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、沙索蜡和酰胺共聚蜡中的一种或者
几种。本专利技术所述的改性剂的制备方法，包括步骤：1)将废橡胶粉、渣油和2-硫醇基苯并噻唑加入橡胶密炼机中进行混炼制备活化胶粉，所述混炼的温度为50-100℃，混炼的时间为10-20分钟；2)然后将煤直接液化残渣(DCLR)、活化胶粉和添加剂按比例加入橡胶密炼机中混炼，得到的混合物经过螺杆挤出机挤出、用风冷模面切粒设备造粒制得。优选地，所述橡胶密炼机混炼温度80-160℃，混炼时间为3-60分钟，所述的挤出温度为150-230℃。本专利技术所述的改性剂在制备改性沥青和沥青混合料中的应用。应用本专利技术所述的改性剂制备改性沥青及沥青混合料的方法，包括步骤：改性沥青制备方法：将芳烃油加入至120℃-140℃的基质沥青中，搅拌至充分混合，将混合物加热至140℃-160℃，再加入改性剂，进行搅拌充分溶胀20-60min，然后送入高剪切机在剪切速率为3000-5000r/min，170℃-190℃剪切温度下剪切10-30min后加入含硫稳定剂，继续剪切30-50min后，再在低转速200-300r/min，搅拌温度为130℃-150℃条件下发育20-30min，即得改性沥青；沥青混合料的制备方法：将制备得到的改性沥青加热至120-140℃，矿料加热至140-150℃，改性沥青与矿料的质量比为6-3：94-97搅拌均匀以后得到沥青混合料。其中改性沥青与矿料的拌合时间为20-90秒。其中，所述改性沥青中芳烃油占4-8％，改性剂占5-15％，含硫稳定剂占0.05-0.45％，其余为基质沥青。本专利技术的有益效果在于：(1)本专利技术提供的改性剂，是将含有煤直接液化残渣(DCLR)、
活化胶粉和添加剂的混合物经过混炼和挤出过程中的强剪切作用，使原有的煤直接液化残渣(DCLR)和活化胶粉在改性剂作用下发生了反应性共混。因此在使用本专利技术的改性剂拌和混合料时，使达到理想改性效果的时间明显降低，可采用干法工艺生产使用。(2)本专利技术的改性剂使用了活化废胶粉，制备的沥青混合料的马歇尔性能、水稳定性能、高温稳定性能及低温开裂性能等各项性能均好。(3)本专利技术改性剂使用了回收的废旧橡胶粉，性价比高，且其制备方法中加工生产温度在200℃以下，生成过程烟气污染小，进行干法工艺拌制沥青混合料时能快速分散，与湿法工艺相比，更加节能环保。具有很好的经济效益社会效益。本专利技术提出的改性剂加入沥青中，避免了煤液化残渣的低温硬脆问题，同时，与橡胶沥青相比，在高温性能等方面存在优势。具体实施方式以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。实施例中使用的原料：煤直接液化残渣(DCLR)(神华煤制油有限公司)，软化点190℃废橡胶粉：40目(北京泛阳华腾有限公司)渣油(燕山石化公司生产的减压渣油)2-硫醇基苯并噻唑(北京乐泰化工有限公司)芳烃油，橡胶油(中海沥青滨州有限公司)；聚乙烯蜡(北京乐泰化工有限公司)含硫稳定剂(石油化工科学研究院，灰白色颗粒)色母粒(北京乐泰化工有限公司)沥青：中海70#石油沥青；油石比：4.3％；矿料，选用AC20型，其矿料级配见表1：表1：矿料级配实施例1：将3000g废橡胶粉(40目)、60g渣油和60g 2-硫醇基苯并噻唑在80℃的温度下混炼20分钟，得到活化废橡胶粉。将煤直接液化残渣(DCLR)2000g，橡胶油480g，聚乙烯蜡90g，色母粒60g，加入橡胶混炼机(南京凯驰机械有限公司)中，升温至90℃下混炼10分钟，然后使用双螺杆挤出机(张家港市创佳机械有限公司，SJ系列)在120℃下挤出，然后经风冷模面切粒设备(南京广达橡塑机械厂)造粒，得到改性剂。实施例2：将2000g废橡胶粉(60目)、100g渣油和100g 2-硫醇基苯并噻唑在80℃的温度下混炼40分钟，得到活化废橡胶粉。将煤直接液化残渣(DCLR)2000g，橡胶油480g，聚丙烯蜡90g，色母粒60g，加入橡胶混炼机(南京凯驰机械有限公司)中，升温至90℃下混炼10分钟，然后使用双螺杆挤出机(张家港市创佳机械有限公司，SJ系列)在120℃下挤出，然后经风冷模面切粒设备(南京广达橡塑机械厂)造粒，得到改性剂。实施例3：将300本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种沥青改性剂，其特征在于，包括煤直接液化残渣、活化胶粉和添加剂，所述煤直接液化残渣和活化胶粉的重量比为2：1.68‑3.2，所述添加剂占煤直接液化残渣和活化胶粉的重量和的5％‑20％。
【技术特征摘要】
1.一种沥青改性剂，其特征在于，包括煤直接液化残渣、活化胶粉和添加剂，所述煤直接液化残渣和活化胶粉的重量比为2：1.68-3.2，所述添加剂占煤直接液化残渣和活化胶粉的重量和的5％-20％。2.根据权利要求1所述的沥青改性剂，其特征在于：所述煤直接液化残渣中沥青质含量为60-85％；C和H元素相对含量为70-90％。3.根据权利要求1所述的改性剂，其特征在于，所述活化胶粉为100重量份的废橡胶粉和2-8重量份的渣油、2-8重量份的2-硫醇基苯并噻唑混炼制得，所述的废橡胶粉目数为20-80目。4.根据权利要求1所述的改性剂，其特征在于：所述添加剂选自油、高熔点蜡和色母粒中的一种或者几种，所述的油选自橡胶油，芳烃油和环烷油中的一种或者几种；所述的高熔点蜡选自聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、沙索蜡和酰胺共聚蜡中的一种或者几种。5.权利要求1-4任一所述的改性剂的制备方法，其特征在于，包括步骤：1)将废橡胶粉、渣油和2-硫醇基苯并噻唑加入橡胶密炼机中进行混炼制备活化胶粉，所述混炼的温度为50-100℃，混炼的时间为10-20分钟；2)然后将煤直接液化残渣，活化胶粉和添加剂按比例加入橡胶密炼机中混炼，得到的混合物经过螺杆挤出机挤出、用风冷模面切粒设备造粒制得。6.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹东伟，张海燕，季节，
申请(专利权)人：交通运输部公路科学研究所，中路高科交通科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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