一种环氧改性沥青及其制备方法与流程

技术特征：
1.一种环氧改性沥青，包括酸酐预改性沥青、环氧树脂、固化剂、促进剂和催化裂化油浆，其中，所述酸酐预改性沥青，按重量份计，包括如下组分：劣质减渣：100份；酸酐改性剂：2~10份，优选为2~8份；多聚磷酸：0.1~2份，优选为0.2~1.8份；引发剂：0.08~0.7份，优选为0.15~0.7份；混合碳五馏分：1~10份，优选为2~8份；抗氧剂：0.01~0.12份，优选为0.02~0.06份；其中，所述多聚磷酸包括第一多聚磷酸和第二多聚磷酸。2.按照权利要求1所述的环氧改性沥青，其特征在于：所述环氧改性沥青，按重量份计，包括以下原料组分：酸酐预改性沥青：100份；环氧树脂：35~64份，优选为40~55份；固化剂：10~30份，优选为15~25份；促进剂：0.04~0.6份，优选为0.04~0.3份；催化裂化油浆：5~20份，优选为5~15份。3.按照权利要求1或2所述的环氧改性沥青，其特征在于：所述环氧树脂为e-44双酚a型环氧树脂、e-51双酚a型环氧树脂中的一种或几种。4.按照权利要求1或2所述的环氧改性沥青，其特征在于：所述固化剂为胺类固化剂，优选为低分子聚酰胺651、间苯二胺、二氨基二苯基甲烷、二氨基二苯砜、低分子聚酰胺650、二乙基氨基丙胺、n-氨乙基哌嗪、异佛尔酮二胺中的一种或几种。5.按照权利要求1或2所述的环氧改性沥青，其特征在于：所述促进剂为dmp-30、三乙胺、三乙醇胺、苄基三乙基氯化铵、间苯二酚、间甲酚中的一种或几种。6.按照权利要求1或2所述的环氧改性沥青，其特征在于：所述催化裂化油浆的性质包括：20℃密度为1.151~1.1634g/cm3、残炭值为15.07wt%~20.31wt%、蜡含量为1.1wt%~1.7wt%；以质量分数计，饱和分占7.14%~11.43%、芳香分占66.43%~72.18%、胶质占16.39%~26.43%、沥青质占0%。7.按照权利要求1所述的环氧改性沥青，其特征在于：所述劣质减渣的性质包括：闪点为241~256℃、硫含量为2.61wt%~3.65wt%，以质量分数计，饱和分占26.1%~37.7%、芳香分占20.2%~34.5%、胶质占18.3%~24.8%、沥青质占21.3%~30.1%，沥青质优选为21.3%~26.0%。8.按照权利要求7所述的环氧改性沥青，其特征在于：所述劣质减渣还具有如下的性质：残炭值为21wt%~29wt%、氮含量为0.14wt%~0.61wt%，镍、钒总含量为320~365μg/g，缩合指数ci为0.26~0.35。9.按照权利要求1所述的环氧改性沥青，其特征在于：所述第一多聚磷酸为低磷酸含量的多聚磷酸，所述第二多聚磷酸为高磷酸含量的多聚磷酸，其中第一多聚磷酸占多聚磷酸总质量的20%~50%，第二多聚磷酸占多聚磷酸总质量的50%~80%。10.按照权利要求9所述的环氧改性沥青，其特征在于：所述低磷酸含量的多聚磷酸是指多聚磷酸中所含的磷酸以h3po4计的质量含量为105%~125%；所述高磷酸含量的多聚磷酸是指多聚磷酸中所含的磷酸以h3po4计的质量含量为130%~145%。
11.按照权利要求1所述的环氧改性沥青，其特征在于：所述引发剂为过氧化二异丙苯、叔丁基过氧化氢、过氧化苯甲酰、焦亚硫酸钠、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、异丙苯过氧化氢中的一种或几种。12.按照权利要求1所述的环氧改性沥青，其特征在于：所述酸酐改性剂为顺丁烯二酸酐、聚异丁烯丁二酸酐、甲基纳迪克酸酐、改性甲基纳迪克酸酐、十二烯基琥珀酸酐、桐油酸酐、聚壬二酸酐、聚戊二酸酐、聚乙二酸酐或水解聚马来酸酐中的一种或几种。13.按照权利要求1所述的环氧改性沥青，其特征在于：所述混合碳五馏分，以质量分数计，环戊二烯和双环戊二烯共占55%~80%，间戊二烯占15%~35%，异戊二烯的含量占3%~10%，碳四和碳六馏分的总含量不超过2%。14.按照权利要求1所述的环氧改性沥青，其特征在于：所述抗氧剂为二烷基二硫代磷酸锌、二烷基二硫代氨基甲酸锌、n-苯基-α-萘胺、烷基吩噻嗪、二烷基二苯胺、苯并三氮唑、烷基取代咪唑啉、2-巯基苯并噻唑、2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑中的一种或几种。15.按照权利要求1-14任一所述的环氧改性沥青的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）制备酸酐预改性沥青；（2）将步骤（1）制备的酸酐预改性沥青和催化裂化油浆倒入反应釜，，在惰性气体保护下剪切发育，结束后进行保温稳定；（3）将步骤（2）得到的物料与环氧树脂、固化剂、促进剂混合，剪切，得到环氧改性沥青。16.按照权利要求15所述的方法，其特征在于：步骤（1）制备酸酐预改性沥青的方法如下：（a）将加热至流动状态的劣质减渣、第二多聚磷酸加入到反应釜中，加热至反应温度后持续搅拌，在保护气下进行反应，反应结束后保温处理；（b）向步骤（a）所得物料中加入第一多聚磷酸，搅拌均匀后加入酸酐改性剂、引发剂，持续搅拌并加热至反应温度，在保护气下进行反应；（c）向步骤（b）所得物料中加入混合碳五馏分，搅拌并变温至反应温度，在保护气下进行反应；（d）向步骤（c）所得物料中加入抗氧剂，在保护气中进行高速剪切，然后搅拌，得到酸酐预改性沥青。17.按照权利要求16所述的方法，其特征在于：步骤（a）中，所述加热至反应温度为采用程序升温加热至反应温度，升温速率为1~3℃/min，所述反应温度为140℃~180℃，优选为145℃~160℃，所述反应的时间为3~6h，所述的搅拌速度为600~800r/min；所述保温处理的条件为在120~135℃下保温10~16h。18.按照权利要求16所述的方法，其特征在于：步骤（b）中，所述加热至反应温度为采用程序升温加热至反应温度，升温速率为1~3℃/min，所述反应温度为160℃~180℃，反应的时间为6~8h。19.按照权利要求16所述的方法，其特征在于：步骤（c）中，所述变温至反应温度为采用程序变温，温度变化速率为1~3℃/min，在温度为130~180℃下反应4~8h，优选分三段进行反应，其中在130~145℃下反应2~4h，然后在145~180℃下反应0.5~2h，然后在130~145℃下反应0.5~2h，其中中间一段的反应温度比前一段和后一段的反应温度高5℃以上。
20.按照权利要求16所述的方法，其特征在于：步骤（d）中，所述剪切的速率为3000~5000 r/min，优选为3000~4500 r/min，剪切的时间为60~90min，剪切时所需温度为120~180℃，优选为140~160℃；所述搅拌时间为2~4h，搅拌速度为200~400r/min。21.按照权利要求15所述的方法，其特征在于：步骤（2）中，所述剪切发育的温度为120~150℃，剪切的速率为3000~4500 r/min，剪切的时间为1~3h，剪切结束后静置于100~120℃烘箱中保温4~8h备用。22.按照权利要求15所述的方法，其特征在于：步骤（3）中，混合前所加物质都先进行预热，其中，所述环氧树脂、固化剂、促进剂先进行各自预热，预热温度均为50℃~75℃，优选为55℃~70℃，步骤（2）反应后的物料进行预热温度为105℃~130℃，优选为115℃~125℃。23.按照权利要求15所述的方法，其特征在于：步骤（3）中混合后的剪切的温度为110~120℃，剪切的时间为10~30min，优选为15~30min，剪切的速度为4000~8000r/min，优选为6000~8000r/min。

技术总结
本发明公开了一种环氧改性沥青及其制备方法。该环氧改性沥青，包括酸酐预改性沥青、环氧树脂、固化剂、促进剂和催化裂化油浆，其中，所述酸酐预改性沥青，按重量份计，包括如下组分：劣质减渣：100份；酸酐改性剂：2~10份，优选为2~8份；多聚磷酸：0.1~2份；引发剂：0.08~0.7份；混合碳五馏分：1~10份；抗氧剂：0.01~0.12份；其中，所述多聚磷酸包括第一多聚磷酸和第二多聚磷酸。本发明的环氧沥青相容性高、柔韧性好，对基质沥青（或渣油）性质要求低，无需外加相容剂、增韧剂等化学添加剂，整体成本较低。整体成本较低。


技术研发人员：刘成 刘树华 傅丽 吴晓颖 么强
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院
技术研发日：2021.06.01
技术公布日：2022/12/5