一种碳减排沥青制备方法与流程

1.本发明涉及碳减排技术领域，具体涉及一种碳减排沥青制备方法。


背景技术：

2.碳减排，顾名思义，就是减少二氧化碳的排放量。随着全球气候变暖，二氧化碳的排放量必须减少，从而缓解人类的气候危机。
3.2020年9月，中国向世界做出庄重承诺，将力争在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和。为实现碳减排，我们一方面要加快发展循环经济，推进资源综合利用，推进绿色清洁生产，另一方面要加快节能减排技术的研发和应用。
4.在公路交通行业中，沥青路面由于具有良好的行车舒适性和优异的使用性能得到了广泛的应用。沥青路面建设时，沥青在加热、拌和过程中会排放大量二氧化碳。为减少这种排放，国内外提出了温拌、冷拌冷铺等技术，主要思路是降低施工温度，但是对能够抑制沥青受热产生二氧化碳的添加剂研究报道还很少。通过在沥青中加入某种添加剂，使得沥青在受热后二氧化碳排放量大大降低，这样的技术方法简单，操作性强，对道路建设工艺几乎没有影响，具有实用性，应用前景广阔。
5.高分子材料在加工、使用过程中，由于受到热、氧、水、光等环境和介质的综合作用，化学组成和结构会发生一系列变化，性能也会相应变坏，这种变化现象称为老化。为防止或延缓老化，高分子材料制备时常常添加抗氧剂。酚类抗氧剂，如四(3，5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基)苯丙酸季戊四醇酯(抗氧剂1010)，三(3，5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟苄基)异氰脲酸酯(抗氧剂3114)，3
‑
(3，5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸正十八烷醇酯(抗氧剂1076)(参见图1)，是高分子常用的抗氧剂，它们无臭无味，性质稳定。酚类抗氧剂与沥青相容性好，无污染，对促进沥青碳减排方面的应用还未见报道。


技术实现要素：

6.本发明提供的技术方案是：
7.一种碳减排沥青制备方法，其特征在于在基质沥青中添加酚类抗氧剂，制备方法是：用烧杯称取基质沥青，然后加入酚类抗氧剂，置于80℃烘箱中，待基质沥青熔融后搅拌均匀，得到碳减排沥青。
8.该制备方法简单，添加酚类抗氧剂的沥青相比于未添加抗氧剂的沥青，二氧化碳排放量可减少75.4
‑
88.5％。
附图说明
9.图1是几种抗氧剂分子结构。
10.图2是二氧化碳排放测试装置。
11.图3是抗氧剂种类对沥青二氧化碳排放的影响。
12.图4是抗氧剂1076添加量对沥青二氧化碳排放的影响。
具体实施方式
13.以下将结合具体实施方案来说明本发明。需要说明的是，下面的实施例为本发明的示例，仅用来说明本发明，而不限于本发明。
14.目前国内外对沥青碳排放效果还缺乏统一的评价标准和规范。本发明采用直接测定加热沥青周边环境中二氧化碳浓度来评价。具体方法是：用25毫升小烧杯盛装沥青样品4.0g
±
0.10g，置于200℃恒温加热板上，立刻用10000毫升大烧杯将体系罩住并开始计时，记录罩子中空气里的二氧化碳浓度，二氧化碳浓度增加值视为样品受热产生的二氧化碳，即二氧化碳排放浓度(参见图2)。产生的二氧化碳浓度越高，说明样品受热碳排放量越多；产生的二氧化碳浓度越低，说明样品受热碳排放量越少。
15.实施例1
16.取一只洁净的25毫升小烧杯，称取70号基质沥青3.998g，加入0.040g抗氧剂1010，置于80℃烘箱中，待基质沥青熔融后用硬质铁丝充分搅拌均匀，然后在25℃放置自然冷却一天。第二天，将恒温加热板打开，设置温度为200℃，同时将二氧化碳检测仪打开，待恒温加热板在200℃稳定30分钟后，将装有沥青样品的小烧杯置于恒温加热板上，立刻用10000毫升大烧杯将体系罩住并开始计时，不断记录罩子中空气里的二氧化碳浓度，二氧化碳浓度增加值视为样品受热产生的二氧化碳，即碳排放浓度。经检测，10分钟，碳排放浓度为28ppm；20分钟，碳排放浓度为59ppm；30分钟，碳排放浓度为118ppm；40分钟，碳排放浓度为162ppm；50分钟，碳排放浓度为197ppm；60分钟，碳排放浓度为238ppm。简略的实验数据汇总于表中。更为详细的实验数据见图3。
17.实施例2
18.取一只洁净的25毫升小烧杯，称取70号基质沥青3.995g，加入0.040g抗氧剂1076，置于80℃烘箱中，待基质沥青熔融后用硬质铁丝充分搅拌均匀，然后在25℃放置自然冷却一天。第二天，将恒温加热板打开，设置温度为200℃，同时将二氧化碳检测仪打开，待恒温加热板在200℃稳定30分钟后，将装有沥青样品的小烧杯置于恒温加热板上，立刻用10000毫升大烧杯将体系罩住并开始计时，不断记录罩子中空气里的二氧化碳浓度，二氧化碳浓度增加值视为样品受热产生的二氧化碳，即碳排放浓度。经检测，10分钟，碳排放浓度为21ppm；20分钟，碳排放浓度为50ppm；30分钟，碳排放浓度为90ppm；40分钟，碳排放浓度为131ppm；50分钟，碳排放浓度为173ppm；60分钟，碳排放浓度为204ppm。简略的实验数据汇总于表中。更为详细的实验数据见图3和图4。
19.实施例3
20.取一只洁净的25毫升小烧杯，称取70号基质沥青3.996g，加入0.040g抗氧剂3114，置于80℃烘箱中，待基质沥青熔融后用硬质铁丝充分搅拌均匀，然后在25℃放置自然冷却一天。第二天，将恒温加热板打开，设置温度为200℃，同时将二氧化碳检测仪打开，待恒温加热板在200℃稳定30分钟后，将装有沥青样品的小烧杯置于恒温加热板上，立刻用10000毫升大烧杯将体系罩住并开始计时，不断记录罩子中空气里的二氧化碳浓度，二氧化碳浓度增加值视为样品受热产生的二氧化碳，即碳排放浓度。经检测，10分钟，碳排放浓度为44ppm；20分钟，碳排放浓度为66ppm；30分钟，碳排放浓度为113ppm；40分钟，碳排放浓度为142ppm；50分钟，碳排放浓度为180ppm；60分钟，碳排放浓度为211ppm。简略的实验数据汇总于表中。更为详细的实验数据见图3。
21.实施例4
22.取一只洁净的25毫升小烧杯，称取70号基质沥青4.002g，加入0.010g抗氧剂1076，置于80℃烘箱中，待基质沥青熔融后用硬质铁丝充分搅拌均匀，然后在25℃放置自然冷却一天。第二天，将恒温加热板打开，设置温度为200℃，同时将二氧化碳检测仪打开，待恒温加热板在200℃稳定30分钟后，将装有沥青样品的小烧杯置于恒温加热板上，立刻用10000毫升大烧杯将体系罩住并开始计时，不断记录罩子中空气里的二氧化碳浓度，二氧化碳浓度增加值视为样品受热产生的二氧化碳，即碳排放浓度。经检测，10分钟，碳排放浓度为42ppm；20分钟，碳排放浓度为60ppm；30分钟，碳排放浓度为93ppm；40分钟，碳排放浓度为119ppm；50分钟，碳排放浓度为140ppm；60分钟，碳排放浓度为170ppm。简略的实验数据汇总于表中。更为详细的实验数据见图4。
23.实施例5
24.取一只洁净的25毫升小烧杯，称取70号基质沥青4.004g，加入0.020g抗氧剂1076，置于80℃烘箱中，待基质沥青熔融后用硬质铁丝充分搅拌均匀，然后在25℃放置自然冷却一天。第二天，将恒温加热板打开，设置温度为200℃，同时将二氧化碳检测仪打开，待恒温加热板在200℃稳定30分钟后，将装有沥青样品的小烧杯置于恒温加热板上，立刻用10000毫升大烧杯将体系罩住并开始计时，不断记录罩子中空气里的二氧化碳浓度，二氧化碳浓度增加值视为样品受热产生的二氧化碳，即碳排放浓度。经检测，10分钟，碳排放浓度为11ppm；20分钟，碳排放浓度为38ppm；30分钟，碳排放浓度为66ppm；40分钟，碳排放浓度为94ppm；50分钟，碳排放浓度为131ppm；60分钟，碳排放浓度为154ppm。简略的实验数据汇总于表中。更为详细的实验数据见图4。
25.对比例1
26.取一只洁净的25毫升小烧杯，称取70号基质沥青4.008g，置于80℃烘箱中，待基质沥青熔融后取出，在25℃放置自然冷却一天。第二天，将恒温加热板打开，设置温度为200℃，同时将二氧化碳检测仪打开，待恒温加热板在200℃稳定30分钟后，将装有沥青样品的小烧杯置于恒温加热板上，立刻用10000毫升大烧杯将体系罩住并开始计时，不断记录罩子中空气里的二氧化碳浓度，二氧化碳浓度增加值视为样品受热产生的二氧化碳，即碳排放浓度。经检测，10分钟，碳排放浓度为96ppm；20分钟，碳排放浓度为171ppm；30分钟，碳排放浓度为281ppm；40分钟，碳排放浓度为412ppm；50分钟，碳排放浓度为534ppm；60分钟，碳排放浓度为664ppm。简略的实验数据汇总于表中。更为详细的实验数据见图3和图4。
27.表 实施例1
‑
5和对比例1主要实验结果汇总
[0028][0029]
注：添加量为抗氧剂相对基质沥青质量百分数，即抗氧剂质量/基质沥青质量。
[0030]
由结果汇总表和图3可见，沥青中添加抗氧剂对减少沥青受热碳排放是有效果的。在同样添加量为1.0％时，抗氧剂1010、抗氧剂1076和抗氧剂3114相对比较，抗氧剂1076效果较好。
[0031]
抗氧剂添加量对沥青碳排放也有较大影响。从结果汇总表和图4可以看出，抗氧剂1076在添加质量为沥青质量的0.50％时(实施例5)，沥青碳减排效果最好。
[0032]
由实施例5和对比例1可知，添加抗氧剂1076的沥青相比于未添加抗氧剂1076的沥青，加热10分钟时，碳排放量减少加热20分钟时，碳排放量减少加热30分钟时，碳排放量减少加热40分钟时，碳排放量减少加热50分钟时，碳排放量减少加热60分钟时，碳排放量减少