[发明专利]一种木质素氢化油共聚物沥青改性剂及其制备方法

说明书

本发明提供一种木质素氢化油共聚物沥青改性剂及其制备方法。该制备方法，包括如下步骤：(1)在废食用油内加入有机酸和金属催化剂，在压力为0.1～0.3Mpa的条件下搅拌，获得氢化食用油；(2)在酶解木质素内加入水和催化剂，在温度为150℃～250℃的条件下密闭搅拌，获得木质素中间体；(3)将调温后的氢化食用油与木质素中间体搅拌混合，得到木质素共聚物；(4)在木质素共聚物内添加丁苯橡胶和佐剂，在温度为150℃～250℃，的条件下剪切，即得到木质素氢化油共聚物沥青改性剂。通过本发明提出的木质素氢化油共聚物沥青改性剂得到的改性沥青，跟传统的SBS、SBR等改性沥青相比，可以对改性沥青的制作成本有较好的降低作用。

技术领域：

本发明属于新材料技术领域，具体涉及一种木质素氢化油共聚物沥青改性剂及其制备方法。

背景技术：

伴随着大规模道路建设的发展，沥青材料需求与日俱增，其供应量和质量，成为制约高等级道路发展的命脉。普通沥青已不能满足高等级重载路面的需求，在高温度及高压力受力环境下，普通沥青路面的刚性、弹性、韧性、变形随从性显著不足，抗温度疲劳和荷载疲劳性能较差易产生开裂、脱落等问题。

而改性沥青的出现，在一定程度下缓解了上述问题。但是由于快速发展的交通、复杂的行车荷载和环境条件，沥青路面的损坏现象仍然日益加重，并且，由于改性沥青昂贵的价格严重限制了其使用推广。因此，进一步寻求性能更优越，价格更便宜的改性沥青材料仍然是道路工作者的不倦追求。

木质素是一种复杂三维高分子化合物，在自然界的总量仅次于纤维素和甲壳素，是第三大天然有机物。木质素分子结构复杂，含有众多的活性官能基团，并且具有可降解、可再生、无毒害等优点。由于其自身固有的一些特性和目前经济技术条件的限制，迄今为止，只有仅仅6％左右工业木质素得到有效利用，绝大部分木质素浓缩后作为燃料烧掉或直接排入江河，这不仅造成资源的极大浪费，而且严重污染了环境。

发明内容：

本发明的目的是提供一种木质素氢化油共聚物沥青改性剂及其制备方法，通过本发明提出的木质素氢化油共聚物沥青改性剂得到的改性沥青，跟传统的SBS、SBR等改性沥青相比，在三大指标(针入度、延度和软化点)上性能相当，在整体成本上来看，可以对改性沥青的制作成本有比较好的降低作用。

本发明是通过以下技术方案予以实现的：

本发明提供了一种木质素氢化油共聚物沥青改性剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)废食用油氢化：在废食用油内加入有机酸和金属催化剂，在压力为0.1～0.3Mpa，温度为100℃～200℃，搅拌速度为50～300rpm的条件下搅拌0.5～2h，获得氢化食用油，所述的有机酸的体积加入量为废食用油体积加入量的2％～20％，所述的金属催化剂的质量为有机酸和废食用油总质量的5％～10％；

(2)木质素预处理：在酶解木质素内加入水，并按照酶解木质素的质量分数为1～5％的量加入催化剂，温度为150℃～250℃，搅拌速度为50～200rpm的条件下密闭搅拌1～3h后，100℃保温1～3h，获得水分含量为5～15％的木质素中间体；

(3)木质素中间体共聚：将步骤(1)得到的氢化食用油的温度调整至150℃～250℃，将调温后的氢化食用油与步骤(2)得到的木质素中间体在搅拌速度为100～300rpm的搅拌条件下，搅拌混合1～4h，得到木质素共聚物；

(4)丁苯橡胶、佐剂孵育：将步骤(3)得到的木质素共聚物转移到剪切设备上，添加丁苯橡胶和佐剂，在温度为150℃～250℃，搅拌速度为1000～3000rpm的条件下剪切1～3h，即得到所述的木质素氢化油共聚物沥青改性剂。