一种SBS改性沥青再生剂及其再生方法与流程

一种sbs改性沥青再生剂及其再生方法
技术领域
1.本发明涉及道路工程材料技术领域，具体涉及一种sbs改性沥青再生剂及其再生方法。


背景技术：

2.近年来，我国正进行大规模的道路升级改造，基于资源再生与环境保护的需求，推广和应用沥青路面再生利用技术十分必要。
3.现有的沥青再生剂多是针对基质沥青的再生剂，并不适用于对改性沥青的再生。如苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(sbs)改性沥青老化不仅仅是基质沥青组分的变化，还涉及到sbs分子链的老化，具体的，sbs分子链段会断裂成sb分子链段，大大降低了sbs改性沥青的性能。若在老化的sbs改性沥青中添加现有的沥青再生剂，则仅能改善基质沥青的配伍性，而无法使已降解的sbs再生，进而无法使sbs改性沥青再生。因此，如何开发出一种性能良好的sbs改性沥青再生剂及其再生方法对sbs改性沥青的再生十分重要。


技术实现要素：

4.本发明第一目的在于提供一种sbs改性沥青再生剂，具体技术方案如下：
5.一种sbs改性沥青再生剂，包括以下原料组分：废植物油、多环氧官能团化合物和胺类催化剂；所述废植物油、多环氧官能团化合物和胺类催化剂的重量比为1：(0.2-1)：(0.008-0.05)；
6.所述多环氧官能团化合物包括1,4-丁二醇二缩水甘油醚和三羟甲基丙烷三缩水甘油醚中的至少一种；
7.所述胺类催化剂包括双二甲氨基乙基醚和n,n-二甲基苄胺中的至少一种。
8.进一步的，所述胺类催化剂为n,n-二甲基苄胺。
9.进一步的，所述多环氧官能团化合物为三羟甲基丙烷三缩水甘油醚。
10.进一步的，所述废植物油、多环氧官能团化合物和胺类催化剂的重量比为1：(0.5-0.8)：(0.015-0.04)。
11.进一步的，所述多环氧官能团化合物和所述胺类催化剂的重量比为1:0.03或1:0.04或1:0.05。
12.进一步的，所述废植物油包括废弃的菜籽油、大豆油、橄榄油、花生油、玉米油、芝麻油、葵花籽油、亚麻油、红花籽油、棕榈油或茶籽油中的至少一种。
13.本发明第二目的在于提供一种sbs改性沥青再生剂的再生方法，具体技术方案如下：
14.一种所述的sbs改性沥青再生剂的再生方法，再生过程中所述sbs改性沥青再生剂与老化sbs改性沥青的重量比为(2-3)：(17-18)；所述再生方法包括如下步骤：
15.步骤s1、将所需重量比的废植物油加入老化sbs改性沥青中，在第一加热条件下搅拌混匀得到预制混合物；
16.步骤s2、将所需重量比的多环氧官能团化合物和胺类催化剂加入步骤s1中的预制混合物中，在第二加热条件下搅拌得到再生的sbs改性沥青。
17.进一步的，在步骤s1中，第一加热的温度为160℃-180℃；搅拌速度为2000-3000rpm，搅拌时间为3-8min。
18.进一步的，在步骤s2中，第二加热的温度为160℃-170℃；搅拌速度为3000-4000rpm，搅拌时间为10-55min。
19.进一步的，在步骤s1中，所述废植物油为煎炸处理后的废弃植物油；
20.所述煎炸处理的条件包括：温度为120℃-250℃，时间为0.5-24h。
21.进一步的，所述煎炸处理的条件还可进一步优选为：温度为150℃-250℃，时间为4-12h。
22.应用本发明的技术方案，至少具有以下有益效果：
23.(1)本发明中所述sbs改性沥青再生剂，包括废植物油、多环氧官能团化合物和胺类催化剂，所述废植物油一方面用于稀释老化sbs改性沥青，降低其粘度，增加多环氧官能团化合物和胺类催化剂与sbs改性沥青因老化断裂生成的二嵌段sb分子链段的接触机会，提高再生sbs改性沥青的转化率；另一方面用于补充老化sbs改性沥青中的芳香分，辅助多环氧官能团化合物与sb分子链段反应；sb分子链段中含有的端羟基和端羧基反应活性较强，所述多环氧官能团化合物中的环氧官能团能够与两个sb分子链段的端羟基和端羧基发生反应，使得二嵌段sb再生为三嵌段sbs，从而使sbs改性沥青再生；所述胺类催化剂能够催化多环氧官能团化合物开环后快速与sb分子的羟基和羧基发生反应，大大提高再生速率。
24.(2)本发明中所述sbs改性沥青再生剂的再生方法简单易行，具有较强的实用性，能够使得老化sbs改性沥青再生，确保再生sbs改性沥青在针入度和延度性能上与新购买的sbs改性沥青相当。所述sbs改性沥青再生剂的再生还能够实现废植物油的再次利用，达到节能减排的功效。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.实施例1：
27.一种sbs改性沥青再生剂，包括以下原料组分：废植物油、多环氧官能团化合物和胺类催化剂；所述废植物油为废弃的大豆油，重量为0.6kg；所述多环氧官能团化合物为三羟甲基丙烷三缩水甘油醚，重量为0.4kg；所述胺类催化剂为n,n-二甲基苄胺，重量为0.02kg。
28.一种所述的sbs改性沥青再生剂的再生方法，包括如下步骤：
29.步骤s1、将重量为0.6kg的废植物油加入重量为9.0kg的老化sbs改性沥青中，在第一加热条件下搅拌混匀得到预制混合物；
30.步骤s2、将重量为0.4kg的多环氧官能团化合物和重量为0.02kg的胺类催化剂加入步骤s1中的预制混合物中，在第二加热条件下搅拌得到再生的sbs改性沥青。
31.在步骤s1中，第一加热的温度为170℃；搅拌速度为2500rpm，搅拌时间为5min。
32.在步骤s2中，第二加热的温度为160℃；搅拌速度为3500rpm，搅拌时间为55min。
33.在步骤s1中，所述废植物油为煎炸处理后的废弃植物油；所述煎炸处理的条件包括：温度为180℃，时间为6h。
34.所述老化sbs沥青的制备，具体过程是将新购买的“东海牌”sbs(线型)改性沥青置于163℃rtfot老化85min，再经试验温度为100℃和空气压力为2.1mpa下pav老化20h。
35.实施例2：
36.与实施例1不同的是，在步骤s1中，所述废植物油的重量为0.5kg，所述老化sbs改性沥青的重量为9.1kg；第一加热的温度为160℃；搅拌速度为2000rpm；在步骤s2中，第二加热的温度为170℃；搅拌速度为4000rpm，搅拌时间为25min。
37.实施例3：
38.与实施例1不同的是，在步骤s1中，所述老化sbs改性沥青的重量为9.1kg；第一加热的温度为160℃；搅拌速度为3000rpm；在步骤s2中，所述多环氧官能团化合物的重量为0.3kg和胺类催化剂的重量为0.01kg，第二加热的温度为170℃；搅拌速度为3000rpm，搅拌时间为10min。
39.实施例4：
40.与实施例1不同的是，在步骤s1中，所述废植物油的重量为0.4kg，所述老化sbs改性沥青的重量为9.2kg；第一加热的温度为170℃。
41.实施例5：
42.与实施例1不同的是，在步骤s1中，所述废植物油的重量为0.4kg，所述老化sbs改性沥青的重量为9.3kg；第一加热的温度为160℃；搅拌速度为2000rpm；在步骤s2中，所述多环氧官能团化合物的重量为0.3kg和胺类催化剂的重量为0.01kg，第二加热的温度为170℃；搅拌速度为4000rpm，搅拌时间为25min。
43.实施例6：
44.与实施例1不同的是，在步骤s1中，所述废植物油的重量为0.5kg，所述老化sbs改性沥青的重量为9.2kg；第一加热的温度为160℃；搅拌速度为3000rpm；在步骤s2中，所述多环氧官能团化合物的重量为0.3kg和胺类催化剂的重量为0.01kg，第二加热的温度为170℃；搅拌速度为3000rpm，搅拌时间为10min。
45.实施例7：
46.与实施例1不同的是，在步骤s1中，所述老化sbs改性沥青的重量为9.2kg；第一加热的温度为160℃；搅拌速度为2000rpm；在步骤s2中，所述多环氧官能团化合物的重量为0.2kg和胺类催化剂的重量为0.005kg，第二加热的温度为170℃；搅拌速度为4000rpm，搅拌时间为25min。
47.实施例8：
48.与实施例1不同的是，在步骤s1中，所述废植物油的重量为0.5kg，所述老化sbs改性沥青的重量为9.3kg；在步骤s2中，所述多环氧官能团化合物为1,4-丁二醇二缩水甘油醚，重量为0.2kg；所述胺类催化剂为双二甲氨基乙基醚，重量为0.005kg。
49.实施例9：
50.与实施例1不同的是，在步骤s1中，所述废植物油的重量为0.4kg，所述老化sbs改性沥青的重量为9.4kg；第一加热的温度为160℃；搅拌速度为3000rpm；在步骤s2中，所述多
环氧官能团化合物的重量为0.2kg和胺类催化剂的重量为0.05kg，第二加热的温度为170℃；搅拌速度为3000rpm，搅拌时间为10min。
51.对比例1：
52.与实施例9不同的是，所述sbs改性沥青再生剂中不使用胺类催化剂。
53.对比例2：
54.与实施例9不同的是，所述sbs改性沥青再生剂中不使用多环氧官能团化合物。
55.对比例3：
56.与实施例9不同的是，所述sbs改性沥青再生剂中不使用多环氧官能团化合物和胺类催化剂。
57.对比例4：
58.与实施例9不同的是，所述sbs改性沥青再生剂中不使用废植物油和胺类催化剂。
59.对比例5：
60.与实施例9不同的是，所述sbs改性沥青再生剂中不使用废植物油。
61.对比例6：
62.与实施例9不同的是，所述sbs改性沥青再生剂中不使用废植物油和多环氧官能团化合物。
63.对比例7：
64.与实施例9不同的是，所述废植物油为新鲜大豆油。
65.依照jtg e20-2011检测方法分别对新购买的“东海牌”sbs(线型)改性沥青、老化sbs改性沥青、实施例1-9和对比例1-7中再生的sbs改性沥青进行针入度(25℃，0.1mm)、延度(5℃，cm)和软化点(℃)测试，测试结果详见表1。在测试中使用的剪切机购于上海沪析公司，仪器型号为fj300-sh。
66.表1
[0067][0068]
由表1数据知，相比于对比例1-7，在实施例1-9中使用本发明所述sbs改性沥青再生剂及其再生方法，使得再生的sbs改性沥青在针入度(25℃，0.1mm)和延度(5℃，cm)性能上明显提高，不仅显著高于老化sbs改性沥青，还能够与新购买的“东海牌”sbs(线型)改性沥青相当。这说明本发明能够有效实现老化sbs改性沥青的再生。
[0069]
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。