一种温拌沥青及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种温拌沥青及其制备方法。所述温拌沥青，其配方包括：粉状固体物料、支化型高分子聚合物、亲油型表面活性剂、硬脂酸和基质沥青；其中，所述粉状固体物是由含油污泥经油泥热萃取脱水工艺处理后分离出的固体产物。本发明专利技术所述温拌沥青中各组分协同作用，可以起到加和增效的作用，应用此温拌沥青制备的温拌沥青混合料，拌和及成型温度均低于135℃，具有明显降低拌合温度和成型温度的优点，且其混合料各项性能与热拌沥青相当。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种温拌沥青及其制备方法，属于路用沥青

技术介绍
目前道路工程中使用的沥青混合料根据拌和施工温度一般分为两种类型：冷拌沥青混合料CMA(ColdMixAsphalt)和热拌沥青混合料HMA(HotMixAsphalt)。冷拌沥青混合料一般采用乳化沥青或者液体沥青与集料在常温状态下拌和、铺筑，无需对集料和结合料进行加热，这样可节约大量能源。但是冷拌沥青混合料初期路用性能差，难以满足高速公路、重载交通道路等重要工程的要求。热拌沥青混合料是应用最为广泛、路用性能最为良好的一种混合料。但是在热拌沥青混合料生产过程中，沥青与石料需要在150~180℃高温条件下拌和。将石料、沥青加热到如此高的温度，消耗了大量能源。另外在热拌沥青混合料生产过程中产生了大量的CO2、烟尘和有害气体(CO、SO2、NOx等)，不仅污染了环境，还影响工作人员的身体健康。同时，高温条件下的拌和也造成了沥青的老化，降低了沥青混合料的路用性能。为保护环境、节约能源，在20世纪90年代中后期欧洲及美国等国家开展了温拌沥青混合料WMA(WarmMixAsphalt)的研究，其目的是通过降低沥青混合料的拌和与摊铺温度，达到降低沥青混合料生产过程中的能耗，减少CO2等气体及粉尘排放量，同时保证温拌沥青混合料具有与热拌沥青混合料基本相同的路用性能和施工和易性。诸如，CN103242666A公开了一种添加温拌沥青添加剂的温拌SBS改性沥青混合料，该温拌SBS改性沥青混合料由温拌沥青添加剂和SBS改性沥青组成，其中所述温拌沥青添加剂的添加量为SBS改性沥青重量的2%，温拌沥青添加剂由如下重量份的原料制成：聚乙烯蜡15~20份，氯化石蜡-7015~20份，硅藻土30~50份，硬脂酰胺1~3份，固态抗剥落剂1~4份。上述技术中的温拌SBS改性沥青混合料中由于加入了温拌沥青添加剂，其能够使SBS改性沥青混合料的拌合及压实温度降低20℃以上；并且在降低沥青混合料的拌合及压实温度的同时，能够有效保障所制温拌沥青混合料的高温稳定性、抗水损害性等性能达到或高于热拌沥青混料的性能水平，可广泛适用于不同地理条件和气候区域的道路路面。但是，上述技术中，由于温拌沥青添加剂中添加的聚乙烯蜡和氯化石蜡-70，用于温拌沥青混合物料时，不仅会降低温拌沥青的延度，进而影响路用沥青的低温使用性能，容易导致低温开裂，所述温拌沥青添加剂仅应用于SBS改性沥青，且其拌合温度和压实温度仍相对较高，并没有很好地起到降低拌合温度的效果，尤其是用于非SBS改性的基质沥青时，由于低温开裂问题的存在，其并不能很好地起到降低拌合温度的作用。此外，添加剂中含有的硅藻土属于无机添加剂，其用于温拌沥青添加剂时存在与温拌沥青添加剂中其它有机填料相容性差的问题，导致硅藻土易析出，进而影响温拌沥青混合料的路用性能。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中由于采用聚乙烯蜡和氯化石蜡-70作为温拌沥青添加剂，使得温拌沥青混合料存在低温性能差的问题，而无机添加剂与其它有机添加剂共同作为温拌沥青添加剂时，还存在相容性差的问题，进而提供了一种低温性能好、相容性好、成本低、环保的温拌沥青及其制备方法。本专利技术提供的温拌沥青，其配方包括：粉状固体物、支化型高分子聚合物、亲油型表面活性剂、硬脂酸和基质沥青；其中，所述粉状固体物是由含油污泥经油泥热萃取脱水工艺处理后分离出的固体产物。所述温拌沥青，以质量百分比计，其配方包括：粉状固体物：2wt%～10wt%；支化型高分子聚合物：0.5wt%～5wt%；亲油型表面活性剂：0.5wt%～5wt%；硬脂酸：0.8wt%～5wt%；基质沥青：75wt%～96.2wt%。所述粉状固体物的粒径范围为0.02～1mm。所述粉状固体物是由含油污泥经油泥热萃取脱水工艺处理后分离出的固体产物。所述油泥热萃取脱水工艺步骤如下：将含油污泥送入离心机中，同时向离心机中加入絮凝剂，絮凝剂的加入量使最终粉状固体物中含有絮凝剂0.005wt%～1wt%，含油污泥经过离心处理后进入萃取过程；将离心后的含油污泥与萃取剂按质量比（1：1）～（1：80），优选（1：30）～（1：50），进行混合，在压力为常压，加热温度为95℃~120℃条件下进行萃取，萃取时间为8小时~12小时，含油污泥中的油和固体物转移到萃取剂中，经分离后，得到固体沉淀物；所述固体沉淀物再在操作压力为常压，加热温度为100℃~140℃条件下进行汽提脱油处理，处理时间：0.5小时~3.0小时，经汽提脱油处理后得到所述粉状固体物。所述的絮凝剂为苯乙烯磺酸盐、木质磺酸盐、丙烯酸、甲基丙烯酸、聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钙、聚丙烯酰胺、淀粉及其衍生物、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵、椰油酰胺丙基甜菜碱、油酸聚氧乙烯酯、醇醚磷酸酯、生物絮凝剂中的一种或几种混合物。在粉状固体物制备过程中，所加入的絮凝剂最终基本留在粉状固体物中。所述萃取剂的沸程为100℃~600℃宽沸点油，优选为100℃~250℃宽沸点油；其中，所述宽沸点油为采用一种或多种馏分油调配得到，或采用含油污水处理过程中回收的符合沸点范围的污油。所述含油污泥中一般含有油、固、水三相。以质量百分比计，所述含油污泥中油含量为3wt%~95wt%，固含量为2wt%~95wt%，水含量2wt%~95wt%。所述的含油污泥可以有以下来源但不局限于以下来源：比如，原油开采产生的含油污泥、油田集输过程产生的含油污泥、炼油厂污水处理场产生的含油污泥等。所述粉状固体物，以质量百分比计，由如下组分组成：无机物组分60wt%~80wt%，有机物组分20wt%~40wt%；其中，所述无机物组分主要源于含油污泥中的固体成分，比如SiO2,、Al2O3等；所述有机物组分主要源于含油污泥中的油以及絮凝剂，比如沥青质、胶质、絮凝剂组分等。所述支化型高分子聚合物是由丁二烯、苯乙烯及异戊二烯单体通过聚合反应合成的分子量在1000~20000的支化型高分子聚合物；所述支化型高分子聚合物为星形支化高分子聚合物；所述亲油型表面活性剂为HLB值＜5.0的乙二醇脂肪酸酯、甘油单硬脂酸酯、丙二醇脂肪酸酯、二乙二醇单油酸酯、二乙二醇单硬脂酸酯中的一种或多种；所述基质沥青为针入度为60～1201/10mm的直馏沥青、氧化沥青和溶剂脱油沥青中的一种或几种。本专利技术进一步提供了所述温拌沥青的制备方法，包括如下步骤：将粉状固体物、支化型高分子聚合物、亲油型表面活性剂、硬脂酸按配比投入螺杆挤出机，在温度为80℃～110℃条件下混合均匀挤出成品，得到温拌沥青添加剂；将所述温拌沥青添加剂与基质沥青混合，在130℃～150℃条件下混合均匀，得到温拌沥青。本专利技术所述温拌沥青与现有技术相比具有如下优点：（1）本专利技术所述温拌沥青，以含油污泥经热萃取脱水工艺处理后分离出的粉状固体物代替现有技术中硅藻土等无机填料，作为温拌沥青原料，由于该粉状固体物属于油包土结构，粉状固体物的表面被有机物质包覆，不需要另外添加抗剥落剂，即可与温拌沥青中其它组分形成良好的互容，尤其是与支化型高分子聚合物共同作用时，由于支化型高分子聚合物能够在凝固态与基质沥青中的大分子之间形成稳定的具有空间网络结构的胶体体系，粉状固体物能够填充于该网络结构中，有利于提高延度，提高抗低温开裂性能，从而很好地本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种温拌沥青，其配方包括：粉状固体物、支化型高分子聚合物、亲油型表面活性剂、硬脂酸和基质沥青；其中，所述粉状固体物是由含油污泥经油泥热萃取脱水工艺处理后分离出的固体产物。

【技术特征摘要】
1.一种温拌沥青，其配方包括：粉状固体物、支化型高分子聚合物、亲油型表面活性剂、硬脂酸和基质沥青；其中，所述粉状固体物是由含油污泥经油泥热萃取脱水工艺处理后分离出的固体产物。2.根据权利要求1所述温拌沥青，其特征在于，以质量百分比计，其配方包括：粉状固体物：2wt%～10wt%；支化型高分子聚合物：0.5wt%～5wt%；亲油型表面活性剂：0.5wt%～5wt%；硬脂酸：0.8wt%～5wt%；基质沥青：75wt%～96.2wt%。3.根据权利要求1或2所述温拌沥青，其特征在于，所述粉状固体物的粒径范围为0.02～1mm。4.根据权利要求1~3任一所述温拌沥青，其特征在于，所述油泥热萃取脱水工艺步骤如下：将含油污泥送入离心机中，同时向离心机中加入絮凝剂，絮凝剂的加入量使最终粉状固体物中含有絮凝剂0.005wt%～1wt%，含油污泥经过离心处理后进入萃取过程；将离心后的含油污泥与萃取剂按质量比（1：1）～（1：80），进行混合，在压力为常压，加热温度为95℃~120℃条件下进行萃取，萃取时间为8小时~12小时，含油污泥中的油和固体物转移到萃取剂中，经分离后，得到固体沉淀物；所述固体沉淀物再在操作压力为常压，加热温度为100℃~140℃条件下进行汽提脱油处理，处理时间：0.5小时~3.0小时，经汽提脱油处理后得到所述粉状固体物。5.根据权利要求4所述温拌沥青，其特征在于，含油污泥与萃取剂按质量比（1：30）～（1：50）进行混合。6.根据权利要求4或5所述温拌沥青，其特征在于，所述萃取剂的沸程为100℃~600℃宽沸点油；...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨飞飞，回军，陈保莲，宁爱民，李宝忠，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11