一種道路石油瀝青及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種道路石油浙青及其制備方法，尤其是一種提高道路浙青60°C粘度 的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 由于運輸汽車的大型化和超載，導(dǎo)致浙青路面發(fā)生車轍及擁抱現(xiàn)象日趨嚴重；從 膠結(jié)料本身而言，浙青的60°C粘度偏低也是引起這一破壞現(xiàn)象的原因之一。浙青的60°C 粘度作為表征浙青高溫穩(wěn)定性的指標(biāo)之一，能夠很好地模擬浙青路面在夏季路表溫度達到 60°C高溫時，浙青的抗流動性能。交通部頒布的《公路浙青路面施工技術(shù)規(guī)范》中"道路石 油浙青技術(shù)要求"把道路浙青的60°C動力粘度正式列為了道路浙青產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)。因此， 如何有效地提高道路石油浙青60°C動力粘度顯得尤為重要。
[0003] 為提高浙青的60 °C動力粘度，改善浙青的高溫穩(wěn)定性，特開平8-12977、 CN1289818A、CN1076386C等采用氧化或半氧化方法，在一定溫度下，通過往浙青中通入空 氣，使浙青發(fā)生氧化、聚合等反應(yīng)，改變了浙青的組成結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了提高浙青粘度的目的。然 而，浙青路面隨使用年限的增加，其中的浙青組分會因光照而老化，性質(zhì)變差，路況質(zhì)量變 壞。而采用氧化法生產(chǎn)浙青實際上是一種使浙青組分在應(yīng)用于道路之前預(yù)先老化的過程， 在改善了浙青使用性能的同時也會縮短了浙青在路面上的使用壽命，而且氧化法生產(chǎn)浙青 會耗能多，并且產(chǎn)生較多的廢氣，對人的健康和環(huán)境造成不利影響。
[0004] CN97116936. 5提供了一種60°C粘度較高的重交通道路浙青的生產(chǎn)方法。該浙青 由阿曼直餾浙青經(jīng)丙烷脫油工藝處理后，再經(jīng)半氧化工藝處理，即采取溶劑抽提和半氧化 法結(jié)合制備高粘度浙青。但該方法工藝復(fù)雜，抽提過程需要大量的溶劑，操作壓力較大，溶 劑還容易引起火災(zāi)；氧化過程同樣會產(chǎn)生大量廢氣，造成空氣污染。
[0005] CN201210561929. 2公開了一種浙青漆，包括：氯化鉀、間硝基苯酚、蒽醌、十二烷 基苯磺酸鈉、四乙基氯化銨、十六烷基三丁基溴化磷、4-溴-1-丁醇、己酸二乙氨基乙醇酯、 三氟乙酰丙酮鐠。該專利中雖然用到了蒽醌，但該專利目的是制備浙青漆，而不是用于改善 道路浙青的60°C粘度。
[0006] CN201110441529. 3公開了一種高粘度改性浙青，由普通A級浙青、熱塑性彈性體、 高苯乙烯、增容劑、穩(wěn)定劑組成，經(jīng)溶脹、剪切或研磨、發(fā)育等工藝步驟得到60°C粘度較高的 改性浙青。但該方法對設(shè)備要求較為苛刻，材料和設(shè)備投資較高，會大幅度增加生產(chǎn)成本， 而且產(chǎn)品的儲存穩(wěn)定性存在問題，長時間儲存后容易發(fā)生分層離析現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 針對現(xiàn)有技術(shù)中道路浙青60°C粘度不達標(biāo)的問題，本發(fā)明提供了一種道路石油浙 青及其制備方法，本發(fā)明通過在浙青中添加醌類化合物，得到的道路石油浙青具有較高的 6〇°C動力粘度，并且生產(chǎn)工藝簡單、成本低、綠色環(huán)保。
[0008] 本發(fā)明的道路石油浙青，按照質(zhì)量百分比計，包括如下組分： 基質(zhì)浙青 95%?99. 9%，優(yōu)選96. 0%?99. 8% ; 醌類化合物 0. 1%?5%， 優(yōu)選0. 2%?4%。
[0009] 本發(fā)明中，所述的基質(zhì)浙青包括用各種原油及不同工藝生產(chǎn)的石油浙青，如減壓 渣油、直餾浙青、脫油浙青或調(diào)合浙青中的一種或幾種，基質(zhì)浙青的針入度可以為40?140 1/10mm η
[0010] 本發(fā)明中，所述的醌類化合物為苯醌、萘醌、菲醌或蒽醌中的一種或幾種，選自對 苯醌、鄰苯醌、α- (1、4)萘醌、β- (1、2)萘醌、對菲醌、鄰菲醌、α位蒽醌和β位蒽醌中 的一種或幾種，優(yōu)選菲醌和/或蒽醌。
[0011] 本發(fā)明的道路石油浙青的制備方法，包括如下內(nèi)容：將基質(zhì)浙青加熱至熔融狀態(tài)， 將醌類化合物添加到基質(zhì)浙青中混合均勻，待醌類化合物添加完畢之后，繼續(xù)混合反應(yīng)一 段時間，得到道路石油浙青；其中混合過程可以采用攪拌、高剪切或超聲等技術(shù)手段中的一 種或幾種。
[0012] 本發(fā)明方法中，基質(zhì)浙青加熱至熔融狀態(tài)的溫度為110?150°c。
[0013] 本發(fā)明方法中，醌類化合物的添加采取緩慢加入的方式，添加速度根據(jù)添加量進 行合理的調(diào)整，使得醌類化合物均勻分散于浙青中，添加時間一般為2~15分鐘。
[0014] 本發(fā)明方法中，醌類化合物添加完畢之后，醌類化合物與基質(zhì)浙青的反應(yīng)時間為 40?80分鐘。
[0015] 本發(fā)明道路石油浙青中還可以根據(jù)需要加入浙青增延劑，所選的增延劑可以為市 售產(chǎn)品或自制浙青增延劑，增延劑的添加量為道路石油浙青總重量的1%?5%，道路石油浙 青各組分含量之和為1〇〇°/〇。
[0016] 本發(fā)明提供一種浙青增延劑的制備方法，包括如下內(nèi)容：以浙青增延劑總重量為 基準，在糠醛抽出油中添加30%?60%的橡膠，在130?160°C溫度下用剪切機進行剪切分 散6(Γ120分鐘，然后在130?160°C溫度下溶脹發(fā)育4~12小時。
[0017] 其中，所用的橡膠原料為顆粒狀丁苯橡膠或塊狀丁苯橡膠，塊狀丁苯橡膠使用前 需破碎成直徑為5?20mm的顆粒。
[0018] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點： (1) 醌類化合物能夠與浙青分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使浙青中的小分子結(jié)合成大分子，增加 浙青中浙青質(zhì)含量，從而有效提高浙青的60°c粘度，改善抗車轍性能； (2) 醌類化合物與石油浙青具有很好的相容性，產(chǎn)品的儲存穩(wěn)定性好； (3) 本發(fā)明方法生產(chǎn)工藝簡單，易于操作，成本低，沒有尾氣產(chǎn)生，不污染空氣。
【具體實施方式】
[0019] 下面結(jié)合實施例詳細說明本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明不限于以下實施例。
[0020] 實施例1 稱取盤錦浙青廠生產(chǎn)的減壓渣油(針入度為138 l/10mm)99. 8 kg作為基質(zhì)浙青，加熱 至IKTC ;稱取對菲醌0.2 kg。設(shè)定攪拌轉(zhuǎn)速1400rpm，徐徐將對菲醌添加到浙青中，待對 菲醌全部添加完畢后，攪拌40分鐘，得到本發(fā)明道路石油浙青。浙青性質(zhì)見表1。
[0021] 實施例2 稱取營口浙青廠生產(chǎn)的調(diào)合浙青(針入度為112 l/10mm)97. 7 kg作為基質(zhì)浙青，加熱 至12(TC;稱取鄰苯醌LO kg、a位蒽醌0.9 kg、鄰菲醌0.4 kg,設(shè)定攪拌轉(zhuǎn)速IOOOrpm,徐 徐將上述醌類化合物添加到浙青中，既可以分別加入，也可以混合后加入。待全部添加完畢 后，攪拌70分鐘，得到本發(fā)明道路石油浙青。浙青性質(zhì)見表1。
[0022] 實施例3 稱取齊魯石化公司生產(chǎn)的直餾浙青(針入度為96 l/10mm) 98. 5 kg作為基質(zhì)浙青，力口 熱至130°C ;稱取a - (1、4)萘醌0.5 kg和β位蒽醌LO kg,設(shè)定攪拌轉(zhuǎn)速IlOOrpm,徐 徐將a - (1、4)萘醌和β位蒽醌添加到浙青中，二者既可以分別加入，也可以混合后加入。 待全部添加完畢后，攪拌60分鐘，得到本發(fā)明道路石油浙青。浙青性質(zhì)見表1。
[0023] 實施例4 浙青增延劑的制備：以浙青增延劑總重量為基準，在糠醛抽出油中添加40%的橡膠顆 粒，在145°C溫度下用剪切機進行剪切分散100分鐘，然后在145°C溫度下溶脹發(fā)育6小時， 得到浙青增延劑。
[0024] 稱取茂名石化公司生產(chǎn)的丙烷脫油浙青(針入度為45 l/10mm) 95kg作為基質(zhì)浙 青，加熱至150°C;稱取制備好的增延劑I kg并預(yù)先添加到浙青中；稱取對苯醌4 kg。設(shè)定 攪拌轉(zhuǎn)速800rpm，徐徐將對苯醌添加到浙青中，待對苯醌全部添加完畢后，攪拌80分鐘，得 到本發(fā)明道路石油浙青。浙青性質(zhì)見表1。
[0025] 表1實施例道路石油浙青及基質(zhì)浙青的性質(zhì)。
【主權(quán)項】
1. 一種道路石油浙青，其特征在于：按照質(zhì)量百分比計，包括如下組分： 基質(zhì)浙青 95%?99. 9% ; 醌類化合物 0. 1%?5%。
2. 按照權(quán)利要求1所述的道路石油浙青，其特征在于：按照質(zhì)量百分比計，包括如下組 分： 基質(zhì)浙青 96. 0%?99. 8% ; 醌類化合物 0. 2%?4%。
3. 按照權(quán)利要求1或2所述的道路石油浙青，其特征在于：所述的基質(zhì)浙青為減壓 渣油、直餾浙青、脫油浙青或調(diào)合浙青中的一種或幾種，基質(zhì)浙青的針入度為40?140 1/10mm η
4. 按照權(quán)利要求1或2所述的道路石油浙青，其特征在于：所述的醌類化合物為苯醌、 萘醌、菲醌或蒽醌中的一種或幾種。
5. 按照權(quán)利要求1或2所述的道路石油浙青，其特征在于：所述的醌類化合物選自對 苯醌、鄰苯醌、α- (1、4)萘醌、β- (1、2)萘醌、對菲醌、鄰菲醌、α位蒽醌和β位蒽醌中 的一種或幾種。
6. -種權(quán)利要求1所述的道路石油浙青的制備方法，其特征在于包括如下內(nèi)容：將基 質(zhì)浙青加熱至熔融狀態(tài)，將醌類化合物添加到基質(zhì)浙青中混合均勻，待醌類化合物添加完 畢之后，繼續(xù)混合反應(yīng)一段時間，得到道路石油浙青。
7. 按照權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于：混合過程采用攪拌、高剪切或超聲技術(shù)手 段中的一種或幾種。
8. 按照權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于：醌類化合物添加完畢之后，醌類化合物添 與基質(zhì)浙青的反應(yīng)時間為4(Γ80分鐘。
9. 按照權(quán)利要求1所述的道路石油浙青，其特征在于：道路石油浙青中加入浙青增延 齊U，所選的增延劑為市售產(chǎn)品或自制浙青增延劑，增延劑的添加量為道路石油浙青總重量 的1%?5%。
10. 按照權(quán)利要求9所述的道路石油浙青，其特征在于：所述的浙青增延劑的制備方 法，包括如下內(nèi)容：以浙青增延劑總重量為基準，在糠醛抽出油中添加30%?60%的橡膠，在 130?160°C溫度下用剪切機進行剪切分散6(Γ120分鐘，然后在130?160°C溫度下溶脹發(fā) 育4~12小時，得到浙青增延劑。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種道路石油瀝青及其制備方法，該道路石油瀝青，按照質(zhì)量百分比計，包括如下組分：基質(zhì)瀝青95%～99.9%，醌類化合物0.1%～5%。制備方法如下：取醌類化合物添加到基質(zhì)瀝青中，在瀝青溫度為110℃～150℃，攪拌40～80分鐘，得到產(chǎn)物。本發(fā)明的道路石油瀝青具有較高的60℃動力粘度，并且生產(chǎn)工藝簡單、成本低、綠色環(huán)保，在道路鋪筑方面有著廣闊的應(yīng)用前景。
【IPC分類】C10C3-02
【公開號】CN104560088
【申請?zhí)枴緾N201310496039
【發(fā)明人】陳保蓮, 寧愛民, 李志軍, 范思遠, 張靜, 陳闖, 程國香
【申請人】中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2013年10月22日