[发明专利]一种增稠沥青组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于石油沥青技术领域，主要涉及一种增稠沥青组合物及其制备方法。

背景技术

与水泥路面相比，沥青路面的承载能力、感温性、高温稳定性等往往较差。在我国绝大多数地区的夏季高温约为35~40℃以上，路表温度可达60~65℃，且高温持续时间长，在重载交通作用下，沥青路面容易发生车辙、推移、拥包、泛油等高温损坏。研究表明，沥青路面的高温损坏与沥青的高温性能密切相关，沥青材料性能对高温车辙的贡献率约占40%。在我国现行标准中采用60℃黏度、软化点反映沥青的高温性能。沥青路面耐高温损坏的前提之一是所使用的道路沥青材料应具有较高黏度和高软化点，沥青软化点实际上是一个等黏温度，也反映沥青的黏度特性。

现有技术生产高软化点道路沥青的工艺过程主要有常减压蒸馏、溶剂抽提、吹风氧化、增稠剂增黏及组分调和等。一般地，受所加工原油种类及炼厂整体加工方案制约，常减压蒸馏所生产的道路沥青黏度不大，溶剂抽提工艺能耗较高，吹风氧化工艺由于所排放尾气中含有有毒有害物质而被限制使用。比较可行的方法是采用组分调和增黏及增稠剂增黏工艺。

组分调和增黏通常采用高软化点(低针入度)的天然沥青或溶剂脱沥青等为第三调和组分，与普通道路沥青调合生产不同黏度的道路沥青产品。由于受沥青矿资源制约，天然沥青产能受限。通常情况，溶剂脱沥青装置是为石蜡基原油生产润滑油基础油而配置，能耗也较高。增稠剂增黏工艺是通过向基础沥青中添加特定组分，并利用该组分与沥青发生化学反应来增加沥青的黏度，其特点是添加少量的增稠剂即可达到沥青增稠目的，工艺过程简单，所需设备少，运行成本低。

CN1765999A公开了一种在沥青中加入含有铁、钴、铜等的金属氧化物或过氧化物，单独使用或几种物质混合使用对沥青的增稠方法。由于石油沥青分子结构及其复杂，参加反应的金属氧化物或过氧化物加入量不易控制，另外该类金属氧化物或过氧化物与石油沥青存在不相容的问题，在生产或热储存过程中容易发生金属氧化物与沥青发生离析、分层现象。

US4234346公开了一种在沥青中加入含有锰、钴、铜等的有机化合物，与粒料混合使用，最终提高固化路面的压缩、弯曲与疲劳强度。主要考虑提高沥青混合料强度，并没有涉及沥青胶结料性能的改进提高。

CN101074322A公开了一种在沥青中加入树脂和含有铁、钴、铜等的金属氧化物或过氧化物对沥青的增稠方法。与CN1765999A相似，该发明也存在金属氧化物与沥青的相容性问题，容易发生离析、分层而最终影响成品沥青的质量稳定。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明提出一种增稠沥青组合物及其制备方法，本发明增稠沥青组合物有优良的高温性能，同时热储存稳定性好，制备方法简单，成本低廉，应用范围广。

本发明的增稠沥青组合物，增稠沥青组合物按重量份数计，包括如下组分：

基质沥青             100份

高分子蜡           0.5~10份

增稠剂              0.5-3份。

所述基质沥青为针入度（25℃）为50~200 1/10mm的石油沥青，选自石油馏分重馏分油、调和沥青、道路沥青或建筑沥青中的一种或几种。

所述的高分子蜡是分子量为500~5000的高分子合成蜡，是指聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、聚酰胺蜡、沙索蜡中的一种或几种，优选聚乙烯蜡或沙索蜡中的一种或两种。

所述的增稠剂是硫酸、亚硫酸、高锰酸钾、焦磷酸、三磷酸、焦亚磷酸、过氧酸、高氯酸、亚磷酸、溴酸（HBrO₃）、羧酸、磺酸、偏磷酸、正磷酸、多磷酸、多聚磷酸、五氧化二磷中的一种或几种，优选正磷酸、焦磷酸、亚磷酸、焦亚磷酸、三磷酸、多磷酸、多聚磷酸或五氧化二磷中的一种或几种，更优选正磷酸、焦磷酸、多聚磷酸或五氧化二磷中的一种或几种。

本发明对产品性能而言，如果需要对沥青产品进行其它方面的性能改进，还可以根据本领域一般知识添加适宜的添加剂，如天然橡胶、丁苯橡胶、SBS等聚合物改性剂，抗老化剂、增延剂等。

本发明增稠沥青组合物的制备方法，包括如下内容：

（1）将基质沥青、增稠剂加入反应器中混合，使增稠剂与基质沥青充分反应；

（2）将高分子蜡加入到步骤（1）反应得到的混合物中，混合均匀，得到增稠沥青组合物。

本发明方法步骤（1）中的混合温度为100~200℃，优选为140~180℃，混合时间为0.5~2小时，优选0.5~1小时。