[发明专利]一种植物基沥青再生剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种植物基沥青再生剂，包括沥青再生剂基油85～95份和环氧大豆油5～15份；所述沥青再生剂基油为植物油酸制备过程中产生的高温蒸馏副产物油。本发明还公开了一种植物基沥青再生剂的制备方法，包括以下步骤：将预处理后的高温蒸馏油进行蒸馏处理；蒸馏至无馏分分出后，将蒸馏产物作为再生剂的基油，加入环氧大豆油后进行剪切处理；剪切完成后得到所述植物基沥青再生剂。本发明所制备的植物基沥青再生剂具有更好的施工安全性与抗老化能力，在施工中不会产生PCA，具有更好的环境效益。本发明的制备方法提供了一种有效的植物废油利用方式，在环保的同时其生产工艺也简单易行，适宜大规模的工业生产。

技术领域

本发明涉及一种植物基沥青再生剂及制备方法，属于公路交通用材料技术领域。

背景技术

再生剂由基础油和添加剂组成，其中基础油是主要成分(约70％)。目前，再生剂基础油多为芳烃油，芳烃油有较高致癌性，作为橡胶増塑剂欧盟reach法案对其使用做出了严格限制。芳烃油的多环芳香族化合物(PCA)含量一般在30～40％，大大高于欧盟环保指令PCA应小于3％的要求。芳烃油作为再生剂在沥青混合料高温拌合过程中，PCA会大量挥发到空气，还会随着雨水冲刷路面进入地下水，污染环境。除此之外，芳烃油作为再生剂基础油还有价格高和抗老化能力差的缺点，因此寻找一种低PCA含量、经济性更优、并能保证再生沥青混合料使用性能的再生剂基础油是非常必要的。

植物油具有来源广与可再生的优点，目前对于植物油取代传统石油制备化工原材料是各国研究热点。2021年度全球植物油产量达到2.12亿吨，其中以大豆油、棕榈油、菜籽油和葵花籽油为主。在植物油生产、使用过程中均会产生大量废油，目前该类废油利用附加值较低。

沥青再生是在旧沥青中掺加低黏度的油分或者适当黏度的新沥青，使得调配后的再生沥青满足路用性能要求。目前美国旧料再生以掺加新沥青为主，但掺加新沥青的方法只适用于旧料老化不严重或掺量不高的情况。对于旧路面使用时间较长的严重老化沥青混合料，其再生必须掺加再生剂才能恢复老化沥青的物化指标。此外，低黏度再生剂的渗透能力优于新沥青，再生剂可以与旧沥青最大限度的融合，通过充分溶解团聚沥青质使得老化沥青真正再生。

我国在八十年代初期所使用的再生剂，很多就是一些石油工业生产出的轻质油，如润滑油、柴油、机油、减五油等或者它们的混合物，国外的再生剂的主要成分也是低黏度油分。低粘油分一般在高温环境中易挥发，使得再生剂存在高温稳定性不足的问题。之后，再生剂由原来的小分子烃类向闪点高、分子量大的渣油类材料转变，同时在施工过程中加入SBS树脂、SBR树脂、氯丁橡胶、天然橡胶等高分子聚合物，以提高再生沥青混合料的路用性能。近年沥青再生剂主要以石油类芳烃油、减线抽出油、橡胶油等作为基础油，约占所有组分的70％左右。在原油减压蒸馏过程中根据馏出油的前后顺序分别称作减一线油、减二线油等。对馏出油采用糠醛为溶剂萃取，生产出的油称为糠醛抽出油。这些石油基油类因富含芳烃成分而常称作芳烃油，芳烃油在橡胶工业中使用广泛，也叫做橡胶油。因而，不同再生剂的基础油均是富含芳烃成分且性质相近的材料，即芳烃油。芳烃油作为再生剂主要成分，对改善老化沥青流变性能和胶体结构起着主要作用。因此，再生剂制备中选择合适的基础油是再生剂可否改善老化沥青性能的根本。

然而以芳烃油为基础油的传统再生剂，主要存在两大问题一是生产过程中的高温会使得再生剂中轻质组分易挥发，致癌性强；二是再生剂中不饱和键较多，在高温条件下容易发生氧化反应生成羰基，导致再生沥青的抗老化性能欠佳。

发明内容

本发明是提供一种植物基沥青再生剂，在生产以及施工过程中不会产生多环芳香族化合物，具有更好的环境效益。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种植物基沥青再生剂，包括沥青再生剂基油85～95份和环氧大豆油5～15份；所述沥青再生剂基油为植物油酸制备过程中产生的高温蒸馏副产物油。

优选地，所述植物基沥青再生剂还包括抗氧化剂1～5份和渗透剂2～10份。