[发明专利]含沥青组合物的再生方法

说明书

本发明涉及一种含沥青(bitumen)组合物的再生方法。

在现有技术中，已知有几种再生含沥青组合物的方法。其中一个实例公开于R.Romera，Project 1992-1993/ISSN 0361-1981，Transportation Research Board of the National Academies，Spain，“Rheological Aspects of the rejuvenation of aged bitumen”，2005年6月27日。此中已测试了以下再生添加剂：市售的芳烃油、回收芳烃机油(aromatic motor recycling oil)、软150/200渗透用沥青。研究表明最好的组合物包含80％老化沥青与20％机油。没有提及槚如坚果壳油。

WO/2008/084014，申请人为海牙(NL)的Shell Internationale Research Maatschappij BV，也公开了一种再生剂和一种使柏油再生(asphalt)的方法。使用一种包含沥青和棕榈油的组合物作为再生剂。

现有技术中已知的其它再生剂的例子为石蜡和菜籽油等。但是这些再生剂和棕榈油一样，其严重缺点是它们使沥青过软，因此含沥青组合物(例如柏油)的粘度也会变得过低。以柏油为例，在这种情况下，由于这些再生剂，柏油对于集料的粘附力下降，因此柏油的耐久性削弱。而且这些再生剂与沥青的混合性也很差。

此外，石油化学树脂也可用作含沥青组合物的再生剂而存在，但是它们非常昂贵。

现有技术中已知可以对柏油和其他含沥青组合物进行回收。为此，通常将这些组合物研磨并加入到待制备的新组合物中或者通过加入合适的添加剂将其本身再生。这种情况下，还必须一直将新的新鲜沥青加入到组合物中，以保证组合物的可加工性和品质(耐久性、寿命)。换句话说，至今为止，仅包含回收的含沥青材料的组合物在实际使用时具有良好性能还是不可能的。尽管所述组合物存在，但是这些组合物只能施用于其低劣特性影响不大的地方。例如将经机械加工的柏油在不加入新鲜沥青的情况下再利用于路旁加固边缘。但这种材料完全不适合用作新的路面。

近年来可利用的合适沥青的量正在显著减少。这是由于蒸馏石油的温度越来越高，因而剩下的重馏分越来越少的缘故。此外，重馏分被改质以得到更多有用且因而更有价值的产品。因此可利用的沥青不但量在减少，品质也越来越差。现今因为上述原因，人们甚至由其他化学物质来制备新沥青。

含沥青组合物对老化十分敏感，因此当性能经过一定时间后下降时要及时替换。含沥青组合物的老化可由不同的机理造成，所述机理包括氧化、物质的挥发、紫外线侵袭、渗出和取向。在这个过程中部分软沥青质(maltene)转化成为沥青质，因此材料变得更脆。老化从品质上降低了加工和应用所需的性能。组合物常常变得更硬、更脆、韧性更低，并且经过一定时间后可回收性也越来越差。

大多数沥青用于筑路用的柏油中。由于侵蚀和气候影响，柏油老化得较快，通常十年内就得更换。为此，将柏油从路面上去除，并通过研磨而减小体积。将该研磨产物用少量新的柏油制品回收。如今，同时保持良好柏油性能的这种研磨柏油的真正再生方法只有在很高费用下例如通过加入一些特殊化学物质或新鲜的沥青是可能的。

因此现有技术中需要一种沥青再生方法，使得老的含沥青组合物可以回收。直到现在，这种方法似乎还不太可能或是只有通过很昂贵的方式实现。

本发明意欲满足所述需求，提供一种含沥青组合物的再生方法，所述方法包括：向含沥青组合物中加入一种槚如坚果壳液(CNSL)的蒸馏残液，所述蒸馏残液由槚如坚果壳液在最高达250℃至350℃的温度下——优选最高达300℃至340℃的温度下，最优选最高达310℃至320℃的温度下——蒸馏得到。

令人惊奇的是，发现通过加入较少量的这种特殊的CNSL的蒸馏残液，组合物中的沥青被再生从而使其性能得到了改进并且所述沥青变得又适合其常规施用了。在某些情况下，再生的沥青在某些性能上甚至比新制的沥青还要好。

必须加入的CNSL的蒸馏残液不具有刺激性，因此这可适合地加工而不会对使用者有不良后果。这在例如道路建设中尤其有利，因为铺柏油在高温下进行。此外，CNSL是一种天然产物，具有巨大的技术优势。

CNSL是一种从槚如坚果的壳中提取的树脂，可以很大的量获得。该树脂实质上完全由这样的酚类化合物组成，该酚类化合物具有基本上15个碳原子的链长和不同的不饱和度并在酚环上被间位取代。