[发明专利]一种改性生物沥青及其制备方法

说明书

本发明涉及道路铺装材料制备技术领域，具体公开了一种改性生物沥青及其制备方法，所述改性生物沥青的原料组成包括生物沥青、生物炭、橡胶粉及双氧水和醇的混合液，本发明通过特定配比的原料协同配合，降低生物沥青的黏度，提高生物沥青的高温稳定性及路用性能，提升生物沥青的综合品质，有利于生物沥青部分或完全替代路用石油沥青，降低对石油资源的依赖性，缓解石油资源紧缺带来的压力，同时，生物沥青属于可再生资源，可实现公路交通基础设施建设的可持续发展。

技术领域

本发明涉及道路铺装材料制备技术领域，具体涉及一种改性生物沥青及其制备方法。

背景技术

随着我国国民经济的快速发展，公路交通运输作为基础设施的作用越来越明显，这也使得我国的高速公路建设在一个较长时间内都能保持较大的规模，而这些高速公路中大约有90％以上是沥青路面，同时，公路养护等后期工作也需消耗大量的沥青。传统的石油沥青多由进口原油炼制而成，而原油属于不可再生资源，随着原油的严重开采，原油储量迅速减少，石油沥青价格节节攀升，严重影响和妨碍我国沥青路面的建设养护等持续发展。此外，从环保等方面考虑，原油炼制过程中会产生大量的粉尘和温室气体污染物，造成城市雾霾、环境污染，影响人体健康。因此，寻求一种可以取代传统沥青材料的可再生资源或可反复利用的资源迫在眉睫。

生物沥青是一种由生物油中的重质组分经过分离和深加工、改性制得具有胶结料性能的高分子碳氢化合物及其非金属衍生物组成的混合物材料，具有可再生、清洁、经济环保等性能，其性质与道路用石油沥青很接近，利用生物沥青替代道路石油沥青相关技术，既可实现生物质重质油或者残渣的综合高效利用，使生物能源形成完整产业链，又可解决公路建养所用石油沥青的供给短缺和建设成本过高的问题，可以保障公路交通基础设施建设的可持续发展。然而，生物油一般为生物质原料通过快速热解方式得到，而该热解过程未达到热力学平衡，所以生物油以及其分离组分的物理化学性质通常不稳定，主要表现为随储存时间和温度改变，生物油会发生物理化学变化，黏度增加等，由该生物油制备的生物沥青也存在高温稳定性及路用性能差等问题，大大阻碍了生物沥青的使用。为此，现有技术公开了一种对生物质热解油催化加氢制备生物沥青的方法，通过该改性方法得到的生物沥青性能更加稳定，但该方法需要在铂系催化剂及200℃的高温条件下进行，增大了生物沥青的生产成本，同样不利于生物沥青的大范围使用。

发明内容

因此，本发明旨在提供一种具有良好的稳定性和路用性能的改性生物沥青及其制备方法。

为此，本发明提供了一种改性生物沥青，包括如下重量份的原料：

生物沥青100份；生物炭5～10份；橡胶粉2～5份；25wt％的双氧水和醇的混合液3～7份；所述双氧水与所述醇的体积比为1：(7～10)。

进一步地，所述生物沥青由生物油经蒸馏工艺及萃取工艺得到。

进一步地，所述生物油为生物质经热解反应制得的液体油。

进一步地，所述生物质为农作物秸秆、橡木、柳枝稷、稻壳中的至少一种。

进一步地，生物炭为秸秆炭。

进一步地，橡胶粉由废旧轮胎粉碎得到，其粒径为50～100目。

进一步地，所述醇为甲醇、乙醇、丙醇或丁醇中的至少一种。

本发明还提供了一种制备上述改性生物沥青的方法，包括如下步骤：

(1)将所述生物沥青、所述生物炭、所述橡胶粉及所述双氧水与醇的混合液混合均匀，得到改性生物沥青的混合料；

(2)将所述改性生物沥青的混合料在室温搅拌下与空气接触氧化至少1h。

进一步地，所述步骤(1)包括将所述生物沥青、所述生物炭及所述橡胶粉混合均匀后再加入所述双氧水与醇的混合液的步骤。