[发明专利]一种环保型相变蓄热改性沥青及其制备方法

说明书

本发明公开了一种环保型相变蓄热改性沥青及其制备方法。该环保型相变蓄热改性沥青，按重量份计包括以下原料组分：基质沥青：100份；第一有机类储能相变材料：15～40份；第二有机类储能相变材料：10～24份；废FCC催化剂：3～18份；多巴胺盐酸盐：0.05～1.2份。本发明的环保型相变蓄热改性沥青蓄热能力强，有效解决了热岛效应问题，同时对废FCC催化剂价值进行了进一步挖掘，既保护了环境又节省了资源，并且基质沥青与添加剂具有很好的相容性，提高了改性沥青的储存稳定性。

技术领域

本发明涉及一种改性沥青及其制备方法，特别涉及一种环保型相变蓄热改性沥青及其制备方法。

背景技术

沥青是一种温度敏感性的粘弹性材料，在路面工程广泛应用的同时也面临着一系列由温度带来的负面影响，沥青是一种黑色的吸热材料，对太阳热辐射的吸收率高达85%~95%，在太阳的持续热辐射作用下，大量热量被沥青路面吸收并蓄积在沥青面层中，导致沥青路面温度极易超过它的使用温度范围，往往高达60℃以上，远远超过道路石油沥青的软化点，高温导致沥青极易出现车辙、拥包、推挤等病害。温度过高的沥青路面会释放出大量沥青挥发物，污染环境；积蓄热量的释放会使周围温度升高，加剧城市热岛效应。

在现有的技术中，绝大多数研究人员通过在沥青中添加储能相变材料来提高沥青的蓄热能力，主要的相变材料有饱和碳氢化合物、酯酸类、多元醇类、聚醚类等有机物质以及一些无机物质，多用膨胀石墨、多孔二氧化硅、微胶囊等作为载体。但其存在局限性，主要表现在：（1）相变材料与载体之间的连接作用力小，高温下容易发生物理迁移和挥发损失，使用寿命较短。（2）所用载体与沥青相容性差使得相变材料分布不均，路面易产生局部过热现象，引发路面病害。（3）相变材料在载体上的吸附量较小，蓄热能力不足，控温幅度很小。

另外，目前全球约有400套FCC装置，每年大约产生160kt的FCC废催化剂，预计每年FCC废催化剂的增加量约为5％，很快就会突破每年产生200kt的FCC废催剂。目前针对如此大量的FCC废催化剂却没有很好的处理和利用的方法及途径，主要常用的处理方式是作为固体废弃物而进行填埋，这样不仅会浪费大量的资源，并且由于废催化剂中含有一定量的镍、钒等重金属，如处理不当还可能会对环境有影响污染。

CN102911583A公开了一种主动调节路面温度涂层材料的制备方法和使用方法。该涂层以乳化沥青的方式涂抹在沥青路面，能一定程度上解决城市热岛问题，但是路面涂层较薄，极易损坏且储存的能量有限。

CN107011689A公开了一种热致变色改性沥青及其制备方法。该方法直接将一种热致变色粉末添加到沥青中，其与沥青只是进行了简单的物理共混，相容性较差，且该热致变色粉末吸热能力有限，不能起到很好的蓄热功能。

CN104479712A公开了一种废FCC催化剂再利用的方法。该方法直接将废FCC催化剂作为集料掺加到沥青混合料或者将其进行简单表面改性后加入沥青中。但废FCC催化剂与沥青的相容性问题没有得到较好解决，沥青性质没有得到改善，废弃催化剂价值没有得到体现。

综上，现有技术将储能相变材料添加到沥青中时，相容性问题没有得到很好解决且容易发生物理迁移或挥发，储能相变材料的添加量较小又使得对路面温度的控制能力有限。而对于废弃催化剂也只是进行简单的填埋或者直接添加到混合料中，没有实现对其利用的最大化。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种环保型相变蓄热改性沥青及其制备方法。本发明改性沥青蓄热能力强，有效解决了热岛效应问题，同时对废弃FCC催化剂价值进行了进一步挖掘，并且基质沥青与添加剂具有很好的相容性，提高了改性沥青的储存稳定性。

本发明提供了一种环保型相变蓄热改性沥青，按重量份计包括以下原料组分：

基质沥青：100份；

第一有机类储能相变材料：15～40份；

第二有机类储能相变材料：10～24份；