[发明专利]沥青组合物

说明书

技术领域

本发明涉及沥青组合物。本发明还涉及制备所述沥青组合物的方法、硫粒料、包含所述沥青组合物的柏油组合物、制备所述柏油组合物的方法、铺制柏油路面的方法和如此铺制的柏油路面。

背景技术

沥青是通常用于铺设路面和屋顶的材料和用于涂覆如管道和贮罐内衬的材料。在道路建设和道路铺设行业，一种完好实施的程序是用热的流体沥青涂覆骨料材料如砂子、砂砾、碎石或它们的混合物，趁热将所述涂覆材料作为均匀层铺展在路基上或者已建道路上，和通过用重型辊辊扎将所述均匀层压实以形成平滑的路面。

沥青与骨料材料如砂子、砂砾、碎石或它们的混合物的组合被称为柏油。沥青也被称为柏油粘结剂，通常为包含沥青质、树脂和油的液态粘结剂。它可以是天然存在的，也可以例如通过精馏或通过例如利用丙烷沉积由原油渣油获得，或者在原油精炼过程如裂化后获得。沥青通常包含具有高沥青质含量的烃，例如12wt%或更高。沥青也可以进行一些进一步的处理如氧化，由此使沥青组分被氧如空气或化学组分如磷酸氧化。

现有技术中已知的是硫可以与沥青混合用于道路建设和道路铺设工业中。当在沥青中应用硫时，所遇到的一个问题是形成了不想要的硫化氢，原因是在高温如大于140℃下沥青中的硫的加氢反应。

鉴于特别是在具有高的硫沥青重量比如高达1:1的柏油中应用大量的硫，硫化氢排放是一个严重的麻烦。因此，希望减少来自含硫柏油的不想要的硫化氢形成和排放。

在WO2005/059016中描述了减小热铸硫柏油混合物的硫化氢排放的一种方法。向硫粒料中加入硫化氢抑制剂如氯化铁可以减少含硫柏油制备过程中的硫化氢排放。但硫化铁很难处理且易于与空气中的水分反应，因此希望能找到一种替代方法来减少硫柏油混合物的硫化氢排放。

US 3,960,585也公开了一种减少热铸含硫柏油混合物的硫化氢排放的方法。在一个实例中，氧化锌、硬脂酸和二苯胍(各物质按混合物重量计以0.1wt%存在)的混合物被用作抑制剂。很可能的是氧化锌与硬脂酸反应提供可以用作氧化还原催化剂的硬脂酸锌。

本发明人现已发现，如果在制备柏油过程中加入附加组分，则含硫柏油的制备温度可以降低。降低混合温度和/或压实温度可以减少在柏油路面的铺制过程中释放出来的硫化氢量。尽管降低了混合和/或压实温度，但所得柏油还是耐用的并且具有低的水敏感性。

发明内容

因此，本发明提供一种沥青组合物，其包含20-90wt%的沥青、0.25-5wt%的羧基添加剂和5-75wt%的硫，所有百分数均以沥青、羧基添加剂和硫的重量计，其中所述羧基添加剂选自羧酸、羧酸酯和羧酸酐。

本发明还涉及制备本发明的沥青组合物的方法，所述方法包括如下步骤：

(i)加热沥青；

(ii)混合如此得到的热沥青与以沥青、羧基添加剂和硫的重量计5-75wt%的硫；其中在步骤(i)或(ii)的至少一个中加入以沥青、羧基添加剂和硫的重量计0.25-5wt%的羧基添加剂，其中所述羧基添加剂选自羧酸、羧酸酯和羧酸酐。本发明的沥青组合物可以有利地用于道路和屋顶用途，优选用于道路用途。

本发明还涉及包含骨料和本发明的沥青组合物的柏油组合物。

本发明还提供制备本发明的柏油组合物的方法，所述方法包括如下步骤：

(i)加热沥青；

(ii)加热骨料；

(iii)在混合装置中混合热沥青与热骨料以形成柏油组合物；其中在步骤(i)、(ii)或(iii)的至少一个中加入以沥青、羧基添加剂和硫的重量计5-75wt%的硫；和其中在步骤(i)、(ii)或(iii)的至少一个中加入以沥青、羧基添加剂和硫的重量计0.25-5wt%的羧基添加剂。

本发明另外还提供铺制柏油路面的方法，其中所述柏油组合物通过本发明的柏油组合物制备方法来制备，随后进行如下步骤：

(iv)将柏油组合物铺展成层；和

(v)压实所述层。

本发明还涉及通过这种方法铺制的柏油路面。

具体实施方式

本发明的沥青组合物包含三种主要成分：沥青、硫和羧基添加剂。