[发明专利]使用具有从废轮胎热解得到的减少多环芳烃(PAH)含量的油使沥青改性的方法

说明书

使用来自废轮胎热解的分馏产物使沥青粘结剂改性，采用以下初始步骤：i)在与这种沥青粘结剂分开的情况下，至少部分地热解整个橡胶制品或尺寸减小的橡胶颗粒，以提供一种或多种热解橡胶馏分，所述一种或多种热解橡胶馏分包括具有选定的最小初始沸点或闪点的热解油馏分；并且ii)从这种热解油馏分去除一些或所有多环芳烃(PAH)化合物，以提供可以与沥青粘结剂结合以提供改性沥青组合物的减少PAH的且优选半透明的热解油馏分。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年12月1日提交的题为“废轮胎衍生的沥青改性剂”(WASTE TIRE-DERIVED ASPHALT MODIFIER)的美国临时申请序列号62/593,868的优先权，该专利申请的公开内容以引用方式并入本文。

技术领域

本发明涉及用于沥青铺路混合物中的改性沥青粘结剂。

背景技术

沥青混凝土(也称为沥青路面)是包括矿物骨料和硬化形成坚固表面的沥青(柏油)粘结剂的复合材料。可以使用沥青粘结剂改性来改善沥青混凝土的性能，例如通过增强混合性能或减少或延迟三种常见的沥青混凝土恶化类型：变形(车辙和推挤)、开裂(由于反复载荷和低温)和一般恶化(松散和剥落)。路面网络恶化加之材料成本增加使沥青粘结剂改性成为人们所需。

美国高速公路上的乘用车和卡车每年磨损数百万个轮胎，这使废旧轮胎的处理成为重大的环境挑战。废轮胎中回收的橡胶可以在热混合沥青(HMA)、温混合沥青(WMA)、冷混合沥青和沥青路面养护产品的生产中用作沥青粘结剂改性剂。沥青改性目前消耗废旧轮胎市场的约2％，总计每年约68,000吨，或约420万个轮胎。

回收的轮胎橡胶是从完整废轮胎通过机械剪切和磨碎以得到尺寸减小的橡胶或碎屑轮胎橡胶而产生的。这种尺寸减小的橡胶有两种通用的粒径分类：2.0mm(10目)或更小的“磨碎的”橡胶(也称为磨碎轮胎橡胶或GTR)，大于2.0毫米(10目)的“粗”橡胶，最大尺寸为12.75mm(0.5英寸)。对于用于道路施工的改性沥青粘结剂，尺寸减小的橡胶的尺寸范围通常从约1.5mm(1500μm)低至约420μm(即15目至40目)，在低至177μm和125μm(80目和120目)的更细尺寸下使用受限。

通常使用两种主要方法将轮胎橡胶掺入到沥青混凝土中。这些方法通常称为“干”法和“湿”法。干法涉及在生产过程中将GTR添加到沥青混凝土混合物中，通常是在引入所需的沥青粘结剂之前将GTR添加到骨料中。湿法涉及将轮胎橡胶(通常为GTR)与沥青粘结剂混合，并且在将轮胎橡胶改性粘结剂与骨料混合之前留出规定的反应时间。通常采用两种型式的湿法工艺：“沥青橡胶”(AR)通常被称为“湿法”或“McDonald法”，而“橡胶改性沥青”(RMA)也被称为“末端共混物”。

轮胎橡胶也可以掺入到溶剂(例如石油馏出物)中以制备可用于多种目的的改性石油馏出物产品。改性石油馏出物可以例如与沥青和骨料混合以制备沥青混凝土，或者可以用于制造各种沥青修复产品，包括稀释沥青、沥青乳液、沥青表面处理和本领域普通技术人员熟悉的其他产品。