本发明涉及沥青再生,具体涉及一种白土压榨油环保再生剂及其在沥青混凝土中的应用。
背景技术:
1、近些年来,我国公路建设快速发展,公路交通量逐年增大,重载车辆数逐渐增多,致使国内众多地区的沥青混凝土路面都已出现不同程度的破坏与病害情况,我国对沥青混凝土路面的维修与养护工作已经进入了关键时期。目前沥青混合料常见的维修方式有热再生和冷再生两种方法,其中厂拌热再生技术是使用最广泛的再生技术。通过对废旧沥青混合料中的老沥青的性质分析来选择合适的再生剂和再生工艺,然后添加新集料实现对再生沥青混合料级配控制,选择适当的配合比设计和专用再生拌和工艺制备出达到新沥青混合料性能水平的再生沥青混合料,用于沥青路面的不同层位。厂拌热再生技术相对成熟、质量相对稳定,但是缺乏高效再生剂,传统再生剂由石油精炼而成,基础油分是矿物油,使用成本过高、稳定性较差、危害自然环境和人体健康。
2、油脂精炼过程一般加活性白土进行脱色,添加量在2%左右,脱色废白土是油脂加工厂的一种副产品,一般含20-30%的油脂,多年来,大部分油厂的废白土直接与煤混合用作燃料,或者当做废物掩埋丢弃。油厂的脱色白废土如果得不到及时处理,不仅会污染环境,危及地下水质,而且所含油为高不饱和油脂,废白土与空气接触,容易产生自燃。本技术利用废白土中回收的油脂作为再生剂基料,制备一种新型白土压榨油环保再生剂,将其添加在含有旧沥青的沥青混凝土中,不仅有效延长再生沥青路面的使用寿命,而且实现旧料再生,还节约了经济成本。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种白土压榨油环保再生剂及其在沥青混凝土中的应用,解决以下技术问题:
2、现有的再生剂由传统再生剂由石油精炼而成,使用成本过高、稳定性较差、危害自然环境和人体健康。
3、本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
4、一种白土压榨油环保再生剂,包括如下重量份的原料:85-95重量份白土压榨油、5-10重量份增塑剂、1-5重量份抗老化剂、1-5重量份增粘剂;
5、抗老化剂的制备方法包括如下步骤:
6、s1:将4-羟基二苯甲酮、三乙胺、二氯甲烷加入反应釜中分散均匀,控制温度0-5℃,加入丙烯酰氯,保温反应12-18h,过滤、二氯甲烷洗涤、水洗、干燥,得到组分一;
7、s2:将3-巯丙基三甲氧基硅烷、乙醇、去离子水加入反应釜中加入反应釜中分散均匀,加入酸性蒙脱土,常温搅拌6-9h,乙醇洗、干燥,得到改性蒙脱土;
8、s3:氮气氛围中,将组分一、四氢呋喃、2,2-二羟甲基丙酸、改性蒙脱土加入反应釜中分散均匀,紫外光照条件下照射15-30min,过滤、洗涤、干燥,得到抗老化剂。
9、作为本发明的进一步方案:s1中4-羟基二苯甲酮、三乙胺、二氯甲烷、丙烯酰氯的添加比为20-30g:15-20g:200-500ml:10g。
10、作为本发明的进一步方案:s2中酸性蒙脱土的制备方法为:将钠基蒙脱土、硫酸溶液加入反应釜中分散均匀,控制温度70-80℃,保温反应6-12h,水洗、干燥,得到酸性蒙脱土;s2中3-巯丙基三甲氧基硅烷、乙醇、去离子水、酸性蒙脱土的添加比为1-1.5ml:8-16ml:0.5-1ml:10g。
11、作为本发明的进一步方案:s3中组分一、四氢呋喃、2,2-二羟甲基丙酸、改性蒙脱土的添加比为1-3g:100-200ml:0.1-0.3g:10g。
12、作为本发明的进一步方案:白土压榨油的制备方法包括如下步骤:将油白土渣进行除杂、预热、初榨、终榨,得到混合液,将混合液静置、分离,取油相,得到白土压榨油;预热具体步骤为水蒸气预热油白土渣至50-80℃;初榨压强为0.4-0.8mpa;终榨压强为50-80mpa。
13、作为本发明的进一步方案:增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、癸二酸二辛脂的一种或几种以任意比混合得到;所述增粘剂为c5石油树脂、加氢c9石油树脂、松香树脂一种或几种以任意比混合得到。
14、作为本发明的进一步方案:一种白土压榨油环保再生剂的制备方法,包括如下步骤:将白土压榨油在150-160℃下匀速搅拌预热,依次加入增塑剂、抗老化剂与增粘剂,加热到150-160℃,匀速搅拌均匀,得到白土压榨油环保再生剂。
15、作为本发明的进一步方案:应用具体为:将白土压榨油环保再生剂添加在含有旧沥青的沥青混凝土中;
16、沥青混凝土的制备方法包括如下步骤:
17、a1:将白土压榨油环保再生剂与新沥青加热预拌,得到组分a;
18、a2:将新集料与旧沥青拌合,得到组分b;
19、a3:将组分a、组分b、矿粉拌合,得到沥青混凝土。
20、作为本发明的进一步方案:白土压榨油再生剂占旧沥青质量的5-15%。
21、作为本发明的进一步方案:沥青混凝土中新沥青:旧沥青的质量比为1:1-3,新沥青和旧沥青质量之和占沥青混凝土总质量的3.5-4.5%。
22、作为本发明的进一步方案:新集料占沥青混凝土总质量的90-94%;矿粉占占沥青混凝土总质量的2-5%。
23、作为本发明的进一步方案:沥青为70#基质沥青、90#基质沥青中的任一种。
24、作为本发明的进一步方案:矿粉为花岗岩矿粉、砂岩矿粉或石英岩矿粉中的任一种,所述矿粉粒径为0.1-0.6mm。
25、作为本发明的进一步方案:所述新集料为破碎卵石,新集料的级配满足《公路沥青路面施工技术规范(jtg f40-2004)》要求的包括粒径为19-26.5mm、粒径为16-19mm、粒径为9.5-16mm、粒径为4.75-9.5mm、粒径为2.36-4.75mm和粒径为0-2.36mm各规格的粗、细集料。
26、作为本发明的进一步方案:旧沥青的制备方法包括如下步骤:
27、b1:将收集的废旧沥青混凝土样品放入烘箱中105℃下加热45-60min,以烘干混合料中的水分,使其成松散状态,,得到松散混合料;
28、b2:取松散混合料倒入容器中,加入溶剂(例如三氯乙烯)进行浸泡,以溶解集料上的沥青;
29、b3:将浸泡好的混合物倒入离心抽提机中进行离心处理,沥青与溶剂的混合液从集料中分离出来,形成沥青溶液;
30、b4:采用油浴锅加热蒸发得到的沥青溶液,以去除溶剂;
31、b5:蒸发完溶剂后,得到纯净的旧沥青。
32、本发明的有益效果:
33、(1)本技术利用白土压榨油作为基础油分,白土压榨油中芳香烃、饱和烃等轻质组分含量较高,作为补充老化沥青中缺少的轻质组分,可有效降低废旧沥青的劲度,提高延度,并且获得的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。
34、(2)本技术将制备的白土压榨油环保再生剂与新沥青先进行拌合,使得再生剂先均匀分散在新沥青中,然后再与旧料混合,改善了再生剂与旧料拌和会粘附在拌锅内壁吸收造成损失、拌合不均匀的问题,提高了再生剂的再生能力,使沥青混合料旧料在超高掺工况下,再生剂的再生作用充分发挥。
35、(3)本技术以硫酸处理后的蒙脱土为基础,利用巯基硅烷偶联剂对酸性蒙脱土进行有机化改性,使蒙脱土的层间接枝巯基;并利用4-羟基二苯甲酮与丙烯酰氯接枝反应,得到组分一;本技术利用巯基-双键在紫外条件下发生点击化学改性,在蒙脱土层间接枝有机物,得到抗老化剂;本技术制备的抗老化剂添加在白土压榨油环保再生剂,有效改善现有材料中利用回收油制备的再生剂不能改善添加回收沥青导致沥青混凝土的耐温性能降低以及抗车辙性能降低的问题,且有效减缓沥青老化。
1.一种白土压榨油环保再生剂,其特征在于,包括如下重量份的原料:85-95重量份白土压榨油、5-10重量份增塑剂、1-5重量份抗老化剂、1-5重量份增粘剂;
2.根据权利要求1所述的一种白土压榨油环保再生剂,其特征在于,s1中4-羟基二苯甲酮、三乙胺、二氯甲烷、丙烯酰氯的添加比为20-30g:15-20g:200-500ml:10g。
3.根据权利要求1所述的一种白土压榨油环保再生剂,其特征在于,s2中酸性蒙脱土的制备方法为:将钠基蒙脱土加入硫酸溶液中加热处理,得到酸性蒙脱土;s2中3-巯丙基三甲氧基硅烷、乙醇、去离子水、酸性蒙脱土的添加比为1-1.5ml:8-16ml:0.5-1ml:10g。
4.根据权利要求1所述的一种白土压榨油环保再生剂,其特征在于,s3中组分一、四氢呋喃、2,2-二羟甲基丙酸、改性蒙脱土的添加比为1-3g:100-200ml:0.1-0.3g:10g。
5.根据权利要求1所述的一种白土压榨油环保再生剂,其特征在于,所述白土压榨油的制备方法包括如下步骤:将油白土渣进行除杂、预热、初榨、终榨,得到混合液,将混合液静置、分离,取油相,得到白土压榨油;预热具体步骤为水蒸气预热油白土渣至50-80℃;初榨压强为0.4-0.8mpa;终榨压强为50-80mpa。
6.根据权利要求1所述的一种白土压榨油环保再生剂,其特征在于,所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、癸二酸二辛脂的一种或几种以任意比混合得到;所述增粘剂为c5石油树脂、加氢c9石油树脂、松香树脂一种或几种以任意比混合得到。
7.如权利要求1-6中任一项所述的白土压榨油环保再生剂在沥青混凝土中的应用,其特征在于,所述应用具体为:将白土压榨油环保再生剂添加在含有旧沥青的沥青混凝土中;
8.根据权利要求7所述的白土压榨油环保再生剂在沥青混凝土中的应用,其特征在于,白土压榨油再生剂占旧沥青质量的5-15%。
9.根据权利要求7所述的白土压榨油环保再生剂在沥青混凝土中的应用,其特征在于,所述沥青混凝土中新沥青:旧沥青的质量比为1:1-3,新沥青和旧沥青质量之和占沥青混凝土总质量的3.5-4.5%。
10.根据权利要求7所述的白土压榨油环保再生剂在沥青混凝土中的应用,其特征在于,所述新集料占沥青混凝土总质量的90-94%;所述矿粉占沥青混凝土总质量的2-5%。
