一种利用植物沥青添加至石油沥青作为道路用沥青及生产方法

摘要

一种利用植物沥青添加至石油沥青作为道路用沥青及生产方法，属于交通运输领域，道路用沥青是：石油沥青：100、植物沥青：20～100、纤维素或淀粉：植物沥青份数的0.01～0.1、松香：植物沥青份数的0.01～0.03；上述原料为重量比。有益效果是：采用植物沥青和石油沥青(或橡胶沥青、橡胶改性沥青)在稳定剂和增粘剂的作用下，使其具有较好的相溶性，改善沥青和沥青混合料的使用性能，是替代部分石油沥青的一个新的途径和新的方法。它具有高粘度、高软化点，在进行良好的配合比设计的前提下，沥青混合料具有一定的高温稳定性，能够提高沥青混凝土路面高温和重载交通的抗车辙变形的能力。

说明书

技术领域

本发明属于交通运输领域，涉及一种公路建设材料的改进。

背景技术

交通运输部发布的《交通运输“十二五”发展规划》，我国计划到十二五末， 高速公路总里程达到10.8万公里，覆盖90％以上的20万以上城镇人口城市，我 国人口超过20万的城市将全部用高速公路连接起来。二级及以上公路里程达到 65万公里，国省道总体技术状况达到良等水平，农村公路总里程达到390万公 里。而2010年末，我国高速公路通车里程达到了7.4万公里，二级以上公路45 万公里。另一方面，近几年来，随着高等级公路网的建成，交通量有了较大的 增加，由于公路建设的迅速发展，公路运输完成的客货运量和客货周转量所占 比重大幅度提高，促进了我国国民经济的快速增长。很多已建成的公路由于繁 重的交通，路况破坏比较严重，已经进入了大修和改扩建期，在不久的将来， 对已有公路的改、扩建项目会越来越多，其次随之而来的重载、超载现象日趋 严重，特别是一些较为重要的国道主干线的交通组成中重载车的比例较大，而 且超载现象非常严重，随着交通量增加和重载、超载车辆的增加路面早期破坏 严重，致使国内沥青路面的厚度不断增加，沥青用量不断加大，路面成本不断 上升，且随着国际石油价格长期高位运行，导致国内沥青价格较高。我国为石 油资源贫乏国家，且现在石化工业已经可以把大部分沥青进一步裂化为燃油和 其他工业用油、脂，所以从长远看，沥青资源将会更加短缺，多数沥青依赖进 口。

目前，市场的植物沥青大都是植物油炼制后的废弃物，约占植物油质量分 数的3～5％左右。其主要成分为60～80％的脂肪酸和植物醇，油溶性与沥青接 近，主要用于生产铸造粘结剂、橡胶软化剂、水泥预制隔离剂、黑色印刷油墨、 沥青涂料、涂料、表面活性炭、皮革助剂及重质燃料等等。

还有一种植物沥青是利用淀粉质材料或玉米秸秆、麦秸等提炼木质素、植 物蛋白等物质后剩余的废弃物，目前这些废弃物大都被扔掉，浪费了大量资源， 但经过简单处理成大分子化合物之后的物质即是植物沥青。

发明内容

本发明的目的是：提供一种利用植物沥青添加至石油沥青作为道路用沥青 及生产方法，它利用植物秸秆加工的副产品即植物沥青，代替部分石油沥青， 用于公路的修建。

本发明的道路用沥青是：

石油沥青：100

植物沥青：20～100

纤维素或淀粉(稳定剂)：植物沥青份数的0.01～0.1

松香(增稠剂)：植物沥青份数的0.01～0.03

上述原料为重量比。

其中石油沥青也包括道路用的橡胶沥青或橡胶改性沥青。

如果石油沥青用橡胶沥青或橡胶改性沥青代替，需添加的添加剂即硫磺是 橡胶沥青或橡胶改性沥青份数的0.005～0.01。

植物沥青是利用淀粉质材料或玉米秸秆、麦秸等提炼木质素、植物蛋白等 物质后剩余的废弃物，经过处理成大分子化合物之后的物质。

石油沥青是原油加工过程的一种副产品，在常温下是黑色或黑褐色的粘稠 的液体、半固体或固体，主要含有可溶于三氯乙烯的烃类及非烃类衍生物，其 性质和组成随原油来源和生产方法的不同而变化。

橡胶沥青是以沥青作为橡胶粉的分散剂，将高剂量的橡胶粉与石油沥青在 高温条件下混溶制成的一种改性沥青。又称沥青橡胶。

橡胶改性沥青是指把橡胶粉和基质石油沥青、添加了SBS、PE或其他添加 剂、在工厂化生产的、具有较高存储稳定性的成品改性沥青。SBS、PE或其他添 加剂为橡胶粉的1％～2％(重量比)。

本发明的生产方法是：

a.将植物沥青和石油沥青(或橡胶沥青、橡胶改性沥青)加热，温度在140 ℃～190℃；

b.将已加热的植物沥青和石油沥青(或橡胶沥青、橡胶改性沥青)按重量比 例，分别泵入具有高速剪切设备的罐里，并加入稳定剂进行搅拌10-20min，再 加入增稠剂和添加剂进行搅拌5-10min，得到的混合均匀的混合物即为成品。 存放时应继续搅拌供使用，成品温度不低于140℃，混合好的成品泵入沥青罐供 沥青混凝土拌和机使用。

本发明的有益效果是：采用植物沥青和石油沥青(或橡胶沥青、橡胶改性 沥青)在稳定剂和增粘剂的作用下，使其具有较好的相溶性，改善沥青和沥青 混合料的使用性能，是替代部分石油沥青的一个新的途径和新的方法。

本技术生产的沥青具有高粘度、高软化点，在进行良好的配合比设计的前 提下，沥青混合料具有一定的高温稳定性，能够提高沥青混凝土路面高温和重 载交通的抗车辙变形的能力。提高了寒冷地区及重荷载下的低温抗裂能力；使 沥青抗老化、抗氧化性能得到改善，具有更高的抗疲劳强度和抵抗反射裂缝的 能力，有利于延长寿命，充分利用可再生资源替代日渐枯竭石油沥青，具有优 良的节能环保性能，保护环境，实现了废物利用。

相比植物油脚的提炼，生物化工法炼制的可再生沥青已具备工业化大规模生 产的要求，根据有关资料的测算，玉米秸秆有用的C5、C6糖大约占到其质量比 重的60％左右，可直接提炼成高附加值的燃料乙醇或者多元醇，余下30％部分 可直接炼制成植物沥青，相当于每吨玉米秸秆的18％可以炼制成植物沥青。

利用植物沥青替代石油沥青，综合利用废物，不仅能提高沥青路面的路用 性能，延长路面使用寿命，降低公路建设造价，而且起到治理污染、节约资源、 综合利用大量废旧物的作用，符合国家环保政策和发展循环经济、建设节约型 社会的要求，更是落实可持续发展战略和贯彻落实科学发展观的具体实践。具 有明显的经济和社会效益，因此推广应用本研究技术具有十分重要的意义。

实施例1

(1)将植物沥青和石油沥青加热，温度在160～170℃；

(2)将已加热的植物沥青和石油沥青按3∶7比例，分别泵入具有高速剪切设备 的罐里，并加入植物沥青的3％(重量比)的稳定剂，进行搅拌10-20min。

(3)再加入植物沥青的1％(重量比)增稠剂进行搅拌5-10min，得到的混合 均匀的混合物即为成品。

存放时应继续搅拌供使用，成品温度不低于140℃，混合好的成品泵入沥青 罐供沥青混凝土拌和机使用。

实施例2

将石油沥青变为橡胶沥青，再加入橡胶沥青重量的0.9％硫磺，其它与实施 例1相同。

实施例3

将石油沥青变为橡胶改性沥青，再加入橡胶沥青重量的0.6％硫磺，其它与 实施例1相同。