沥青热再生剂及其制备方法

技术领域

本发明属于沥青技术领域，具体涉及一种沥青热再生剂及其制备方法。

背景技术

由于资源紧缺及环保政策要求，用于公路建设的原材料优质石料日渐匮乏，其来源越来越少，使得石料的运输距离增加，成本提高。因此，如何降低建设成本，减少环境负面效应成为近年来的研究热点(“再生细骨料性能研究及其在沥青混凝土中的应用”，钟进军，武汉理工大学硕士学位论文，2012年，第1页第2段第1-12行，公开日2012年9月29日)。

近年来，随着交通量及汽车荷载的不断增加，不少公路路面在通车1-2年内就出现不同程度的损坏现象如出现水损坏、车辙等损害，需要进行大规模的养护维修或重建(“长寿命沥青路面设计方法的探讨”，银力等，中国水运，2011年第11卷第10期，第206页左栏第1段第1-3行，公开日2011年10月31日；“长寿命；沥青路面的设计方法研究”，陈文宏，科技展望，2015年第12期，第31页只要第1-2行，2015年6月1日)。

在此背景之下，沥青路面再生技术应运而生。沥青路面再生技术是指对不能满足路面性能要求的旧沥青路面，进行铣刨或翻挖回收旧沥青混合料，然后加入再生剂、添加剂、新集料和新沥青等材料进行拌和，满足一定的路用性能要求后，再将其重新铺筑到路面基层或面层中的筑路技术(“沥青路面材料再生利用的意义及条件”，张永兴，建材发展导向，2015 年第1期，206页左栏第2段第1-4行，公开日2015年12月31日)。沥青路面再生技术有助于实现资源的循环利用(“沥青路用再生技术的研究”，石娜，交通世界，2014年第10期，第146页左栏第1段倒数第1-7行。公开日2014年12月31日)。

在旧沥青混合料再生过程中，一般需要加入再生剂，这些再生剂能够调节旧沥青的粘度，调节沥青的胶体结构，改善沥青的流变性质，提高并改善再生沥青的性能(“沥青再生原理与再生剂的技术要求”，吕伟民，石油沥青，2007年第21卷第6期，第3页右栏第3 段第1行至第5段第4行，公开日2007年12月31日)，

然而，采用现有的再生剂，拌和得到的废旧沥青混合料的耐水性不佳。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种沥青再生剂。

发明人为解决上述耐水性的技术问题而深入研究，在研发过程中发现，包括塑化剂、半氢化苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)和抗老剂的沥青再生剂，能够改善废旧沥青再生混合料的耐水性能。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

沥青再生剂，其包括：塑化剂、半氢化苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS) 和抗老剂。

本发明中，所述沥青再生剂是指掺加到再生沥青混合料中，用于改善老化沥青性能的添加剂(《JT/GT 5521-2019公路沥青路面再生技术规范》，第3页倒数第1段第1行至第4页第1段第1行，公开日)。

进一步，所述塑化剂包括蓖麻油、橡胶芳烃油或癸二酸二酯。

进一步，所述抗老剂包括紫外线吸收剂、抗氧化剂和橡胶防老剂。

进一步，紫外线吸收剂、抗氧化剂和橡胶防老剂的质量比为1-5:1-5:1-5。

进一步，所述紫外线吸收剂包括紫外线吸收剂UV-9。

进一步，所述抗氧化剂包括抗氧化剂1010。

进一步，所述橡胶防老剂包括橡胶防老剂4040NA。

进一步，所述沥青再生剂还包括粉末橡胶和抗剥离剂。

进一步，所述沥青再生剂，按照质量份计，包括100份塑化剂、3-8份半氢化苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、2-5份抗老剂、10-20份粉末橡胶和/或3-6份抗剥离剂。

进一步，所述粉末橡胶包括微纳米级SBR橡胶。

进一步，所述抗剥离剂包括硬脂酸铁、硬脂酸锌或硬脂酸钴。

本发明的目的还在于保护所述沥青再生剂的制备方法，包括以下步骤：

S1:将塑化剂加热至120-170℃，随后加入粉末橡胶和抗老剂，于150-170℃、500-800rpm 条件下保温搅拌60-120mi；

S2:接着加入半氢化苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物，于150-170℃、500-800rpm 条件下保温搅拌15-45min；随后进行剪切，接着于150-170℃、500-800rpm条件下保温搅拌 30-90min；

S3:向S2所得混合物中加入抗剥离剂，于150-170℃、500-800rpm条件下保温搅拌30-60min。

进一步，所述剪切的参数设置为：剪切速率为5000-8000rpm，剪切时间为10-30min。

本发明的目的还在于保护再生沥青混合料，其包括如上所述沥青再生剂。

所述再生沥青混合料是指将旧沥青路面经过翻挖、回收、破碎、筛分后，与沥青再生剂、新沥青材料、新集料等按照一定比例重新拌合而成的混合料(“沥青路面材料再生利用的意义及条件”，张永兴，建材发展导向，2015年第1期，206页左栏第2段第1-3行，公开日2015年12月31日)。

本发明的有益效果在于：

本发明提高了沥青再生剂的再生效率。

本发明的沥青再生剂改善了再生沥青混合料的耐水性能。

本发明的沥青再生剂解决了废旧沥青在混合料中所占比例较高情况下，再生效率低的问题。

本发明进一步提高了再生沥青混合料的耐低温性能。

具体实施方式

所举实施例是为了更好地对本发明的内容进行说明，但并不是本发明的内容仅限于所举实施例。所以熟悉本领域的技术人员根据上述发明内容对实施方案进行非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。

实施例1

沥青再生剂，其具体采用以下原料按照以下步骤制备而得：

S1:将50kg蓖麻油和50kg橡胶芳烃油(市售)加热至160℃，随后加入20kg 200目SBR 粉末橡胶(市售)和5kg抗老剂(由紫外线吸收剂UV-9、抗氧化剂1010和橡胶防老剂4040NA 按照质量比1:1:1组成)，于165℃、500-800rpm条件下保温搅拌90min；

S2:接着加入3kg半氢化SEBS(巴陵石化有限公司)，于165℃、500-800rpm条件下保温搅拌15min；随后于剪切速率8000rpm条件下剪切30min，接着于165℃、500-800rpm条件下保温搅拌60min；

S3:向S2所得混合物中加入3kg抗剥离剂硬脂酸铁，于165℃、500-800rpm条件下保温搅拌30min。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于：半氢化SEBS的用量为4kg，SBR粉末橡胶的用量为18kg，抗老剂的用量为2kg，增塑剂为蓖麻油和癸二酸二丁酯按质量比1：1的混合物

实施例3

本实施例与实施例1的区别在于：半氢化SEBS的用量为5kg，SBR粉末橡胶的用量为16kg，抗剥离剂的用量为4kg，抗老剂的用量为3kg，增塑剂为蓖麻油和癸二酸二丁酯按质量比1： 2的混合物。

实施例4

本实施例与实施例1的区别在于：半氢化SEBS的用量为6kg，SBR粉末橡胶的用量为14kg，抗剥离剂的用量为4kg，抗老剂的用量为4kg，增塑剂为橡胶芳烃油和癸二酸二丁酯按质量比1：1的混合物。

实施例5

本实施例与实施例1的区别在于：半氢化SEBS的用量为7kg，SBR粉末橡胶的用量为12kg，抗剥离剂的用量为5kg。增塑剂为橡胶芳烃油和癸二酸二丁酯按质量比2：1的混合物。

实施例6

本实施例与实施例1的区别在于：半氢化SEBS的用量为8kg，SBR粉末橡胶的用量为10kg，抗剥离剂的用量为6kg。增塑剂为橡胶芳烃油和癸二酸二丁酯按质量比1：2的混合物。

性能检测

按照《JTG/T 5521-2019公路沥青路面再生技术规范》，检测实施例1-6制得的沥青再生剂的60℃黏度、闪点、饱和分含量、薄膜烘箱试验前后黏度比及薄膜烘箱试验后质量变化，结果如表1所示。

表1沥青再生剂性能测试结果

分别取1.5份实施例1-6制得的沥青再生剂，与50份新集料、45份旧沥青混合料、2份矿粉和4份新沥青进行拌和，得到再生沥青混合料，然后按照《JTG F40-2004公路沥青路面施工技术规范》检测再生沥青混合料的浸水马歇尔残留稳定度和-10℃低温弯曲应变，结果如表2所示。

表2再生沥青混合料性能检测结果

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。