[发明专利]一种生物质材料基再生沥青及其制备方法

说明书

本发明公开了一种生物质材料基再生沥青，该再生沥青包括以下原料（按质量份数计）：30～40份废旧沥青，10～20份新沥青，10～20份木焦油，3～6份生物质纤维，3～5份增塑剂，0.5～1.5份稳定剂，0.2～0.5份增容剂。本发明还公开了一种生物质材料基再生沥青的制备方法，包括制备再生沥青初样和制得再生沥青两个步骤。生物质材料基再生沥青可有效恢复废旧沥青路用性能，尤其对废旧沥青的抗氧化老化和低温抗裂性能提升显著，且制备工艺简单，易操作，制备成本低。

技术领域

本发明属于新材料领域，也涉及废弃物可持续再生利用领域，具体涉及一种生物质材料基再生沥青及其制备方法。

背景技术

据不完全统计，我国每年仅高速公路就产生约1.2亿吨废旧沥青混合料，若将废旧路面材料（RAP）再生循环应用于道路基础设施建设和养护，变废为宝，形成一个符合循环经济模式的产业链，可以避免废弃材料堆放对土地的占用和对环境的污染，在减少石料、沥青、水泥需求的同时降低筑路和养护成本，具有显著的社会效益和环境效益。

当前我国废旧沥青混合料循环再生利用多采用添加再生剂以恢复其路用性能，因此，沥青再生剂性能优劣至关重要。国内用于沥青再生的再生剂一般是由原油蒸馏产物（如机油、柴油、润滑油）及其它富含芳香烃的矿物油或树脂构成。柴油、机油类轻质油虽对沥青有很好的渗透和软化效果，但闪点一般都不超过100℃，施工安全性较差；重质矿物油类再生剂再生的沥青高低温性能均不理想，其价格也比较昂贵；其它富含芳烃类的矿物油在高温加热过程中会产生很多有毒气体，环境友好性较差。

抗老化性能和低温抗裂性能是影响再生沥青推广应用（尤其是寒冷地区和高掺量RAP工况下）的核心问题。由于石油基再生剂中芳香分含量较高，不饱和键较多，在高温条件下易发生氧化反应生成羰基，因而抗老化性能较差。另外，老化作用导致沥青变硬变脆，进而严重影响废旧沥青的低温粘结强度和延度，常规沥青再生剂粘结效果不佳，因而制备的再生沥青低温性能较差。

作为典型的生物质材料，木焦油的主要成分为直链烷烃及其衍生物，其具有闪点高、产量大、价格低等特点，且具有很强的抗氧化性，用于制备再生沥青具有显著的优势。

同时，生物质纤维稳定剂是制备高性能沥青的重要外掺剂，其价格低廉、可再生、低污染和来源广泛的特点使其日益受到新型材料研究者及工业企业的青睐。生物质纤维抗拉强度高、弹性模量大，可极大地提高再生沥青的高温稳定性、低温抗裂性和抗疲劳性能等，使再生沥青使用寿命大大延长。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的第一目的在于提供一种生物质材料基再生沥青，其具有优良的抗老化性能和低温抗裂性，且施工和易性较好。

本发明的第二目的在于提供一种生物质材料基再生沥青的制备方法，该方法简单，易于操作，节能环保且制备成本低，能够显著改善废旧沥青的路用性能。

为实现以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种生物质材料基再生沥青，包括以下原料（按质量份数计）：30～40份废旧沥青，10～20份新沥青，10～20份木焦油，3～6份生物质纤维，3～5份增塑剂，0.5～1.5份稳定剂，0.2～0.5份增容剂。

进一步地，所述的一种生物质材料基再生沥青，包括以下原料（按质量份数计）：30～35份废旧沥青，15～20份新沥青，15～20份木焦油，4～5份生物质纤维，3.5～4份增塑剂，0.8～1.0份稳定剂，0.3～0.4份增容剂。

进一步地，所述的废旧沥青为：通过溶剂抽提和旋转蒸发的方法从废旧沥青路面材料中回收的老化沥青；所述的新沥青为70#基质沥青。

进一步地，所述的木焦油含水量＜5%，甲酚含量＞10%。

进一步地，所述的生物质纤维取自竹木剩余物，主要为毛竹和木材的茎杆或树皮制成的改性絮状纤维，长度为400μm～2000μm，相对密度0.91～0.95，含水率＜3%。