专利摘要

本发明公开了一种具有改性功能的沥青再生剂，它由轻质基础油、改性功能组分、稳定平衡组分、渗透增强组分、分散组分和流态调节组分制备而成，各组分所占质量份数为：轻质基础油30～60份，改性功能组分20～35份，稳定平衡组分5～20份，渗透增强组分2～15份，分散组分2～10份，流态调节组分1～10份。所述的沥青再生剂改善了传统再生剂单一的组分恢复机理，实现了再生过程与改性过程的一体化，在普通再生剂恢复老化沥青柔韧性的基础上，进一步提高了沥青的粘弹性和温度稳定性，为我国废弃沥青混凝土的高效、资源化、大规模应用提供了新思路，经济、环境和社会效益显著。

权利要求

1.一种具有改性功能的沥青再生剂，其特征在于，它由轻质基础油、改性功能组分、稳定平衡组分、渗透增强组分、分散组分和流态调节组分制备而成，各组分所占质量份数为：轻质基础油30～60份，改性功能组分20～35份，稳定平衡组分5～20份，渗透增强组分2～15份，分散组分2～10份，流态调节组分1～10份。

2.根据权利1所述的沥青再生剂，其特征在于，所述轻质基础油为芳烃油、减三线抽出油和糠醛油中的任意一种或几种按任意比例混合。

3.根据权利1所述的沥青再生剂，其特征在于，所述改性功能组分为线型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。

4.根据权利1所述的沥青再生剂，其特征在于，所述稳定平衡组分为C5石油树脂、C9石油树脂、松香树脂和萜烯树脂中的任意一种或几种按任意比例混合。

5.根据权利1所述的沥青再生剂，其特征在于，所述渗透增强组分为甲基丙烯酸酯、马来酸酐、丙烯酰胺的三元共聚物和甲基丙烯酸酯、十二烷基苯磺酸、苯乙烯、丙烯酰胺的四元共聚物中的任意一种或两种按任意比例混合。

6.根据权利5所述的沥青再生剂，其特征在于，所述甲基丙烯酸酯、马来酸酐、丙烯酰胺的三元共聚物的制备步骤为：将10～50重量份甲基丙烯酸酯、10～50重量份马来酸酐和5～20重量份丙烯酰胺混合，在氮气气氛和50～60℃下恒温反应10～12h；所述甲基丙烯酸酯、十二烷基苯磺酸、苯乙烯、丙烯酰胺的四元共聚物的制备步骤为：将10～30重量份甲基丙烯酸酯、5～20重量份十二烷基苯磺酸、10～50重量份苯乙烯、10～50重量份丙烯酰胺在氮气气氛和60～75℃下恒温反应8～10h。

7.根据权利1所述的沥青再生剂，其特征在于，所述分散组分为邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸二辛酯中的任意一种或两种按任意比例混合。

8.根据权利1所述的沥青再生剂，其特征在于，所述流态调节组分为70#微晶蜡、80#微晶蜡和羧化聚乙烯蜡中的任意一种或几种按任意比例混合。

9.权利要求1～8任一项所述具有改性功能的沥青再生剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)按各组分所占质量份数称取原料，各组分所占质量份数为：轻质基础油30～60份，改性功能组分20～35份，稳定平衡组分5～20份，渗透增强组分2～15份，分散组分2～10份，流态调节组分1～10份；

2)首先将轻质基础油加热至155～165℃，开动高速剪切机，添加改性功能组分，转速控制为3000～5000r/min，持续剪切10～20min；然后，添加稳定平衡组分、渗透增强组分和分散组分，提高转速为5000～7000r/min，持续剪切5～10min；最后添加流态调节组分，降低转速为2000～3000r/min，持续剪切5～15min，以上整个剪切过程的温度控制在175～195℃之间；所得产物放置在120～135℃烘箱中发育30～60min，最后在常温下静置至温度冷却，得所述的具有改性功能的沥青再生剂。

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种具有改性功能的沥青再生剂及其制备方法。

背景技术

我国公路交通建设规模发展迅猛，未来几年将逐渐进入道路翻修的高峰期。其中，废弃沥青混凝土是一种是在道路翻修过程中经铣刨、破碎作用而获得的颗粒状废弃材料，由老化沥青膜包裹集料构成，经过道路再生技术处理后，可用于制备再生路面，是一种宝贵的可再生资源。

再生剂由于含有大量轻质组分，在与废弃沥青混凝土高温拌合过程中可渗透入老化沥青内部，恢复老化沥青的胶体结构，解决老化沥青脆性大、粘结性差的问题，从而使再生路面的各项路用性能得到一定程度的恢复，因此，近些年伴随着再生技术的发展，各类再生剂产品层出不穷。然而，目前用于热拌沥青混凝土的再生剂主要以工业、生活费油、石油副产品或植物抽出油为主要组分，其共同特点是富含芳香分，同时，为改善由于芳香分挥发而造成的再生沥青易二次老化的问题，通常采用树脂或增塑剂来对沥青体系的溶解度参数进行调节，协助形成稳定的高分子溶液，目前的再生剂基本采用上述思路制备。大量实验室研究与工程应用结果表明，以上组分的再生剂可有效降低老化沥青硬度，具备再生效果，然而，研究者也普遍认为，尽管再生剂恢复了沥青的柔韧性，但其对沥青粘弹性能并无提升效果。在未来，一方面交通对再生路面的性能要求不断提高，另一方面再生技术往RAP高掺量的趋势发展，因此，再生剂仅仅恢复沥青柔韧性，已经不能满足再生路面的性能要求，亟需一种可提升再生沥青粘弹性能的老化沥青再生剂产品。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有改性功能的沥青再生剂及其制备方法，所述的沥青再生剂可有效恢复老化沥青的柔韧性并提升再生沥青的粘弹性能与温度稳定性能，且涉及的制备方法简单，适合推广使用。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种具有改性功能的沥青再生剂，它由轻质基础油、改性功能组分、稳定平衡组分、渗透增强组分、分散组分和流态调节组分制备而成，各组分所占质量份数为：轻质基础油30～60份，改性功能组分20～35份，稳定平衡组分5～20份，渗透增强组分2～15份，分散组分2～10份，流态调节组分1～10份。

上述方案中，所述轻质基础油为芳烃油、减三线抽出油和糠醛油中的任意一种或几种按任意比例混合。

上述方案中，所述改性功能组分为线型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)。

上述方案中，所述稳定平衡组分为C5石油树脂、C9石油树脂、松香树脂和萜烯树脂中的任意一种或几种按任意比例混合。

上述方案中，所述渗透增强组分为甲基丙烯酸酯、马来酸酐、丙烯酰胺的三元共聚物和甲基丙烯酸酯、十二烷基苯磺酸、苯乙烯、丙烯酰胺的四元共聚物中的任意一种或两种按任意比例混合。

上述方案中，所述甲基丙烯酸酯、马来酸酐、丙烯酰胺的三元共聚物的制备步骤为：将10～50重量份甲基丙烯酸酯、10～50重量份马来酸酐和5～20重量份丙烯酰胺混合，在氮气气氛和50～60℃下恒温反应10～12h；所述甲基丙烯酸酯、十二烷基苯磺酸、苯乙烯、丙烯酰胺的四元共聚物的制备步骤为：将10～30重量份甲基丙烯酸酯、5～20重量份十二烷基苯磺酸、10～50重量份苯乙烯、10～50重量份丙烯酰胺在氮气气氛和60～75℃下恒温反应8～10h。

上述方案中，所述分散组分为邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸二辛酯中的任意一种或两种按任意比例混合。

上述方案中，所述流态调节组分为70#微晶蜡、80#微晶蜡和羧化聚乙烯蜡中的任意一种或几种按任意比例混合。

上述一种具有改性功能的沥青再生剂的制备方法，包括如下步骤：

1)按各组分所占质量份数称取原料，各组分所占质量份数为：轻质基础油30～60份，改性功能组分20～35份，稳定平衡组分5～20份，渗透增强组分2～15份，分散组分2～10份，流态调节组分1～10份；

2)首先将轻质基础油加热至155～165℃，开动高速剪切机，添加改性功能组分，转速控制为3000～5000r/min，持续剪切10～20min；然后，添加稳定平衡组分、渗透增强组分和分散组分，提高转速为5000～7000r/min，持续剪切5～10min；最后添加流态调节组分，降低转速为2000～3000r/min，持续剪切5～15min，以上整个剪切过程的温度控制在175～195℃之间；所得产物放置在120～135℃烘箱中发育30～60min，最后在常温下静置至温度冷却，得所述的具有改性功能的沥青再生剂。

根据上述方案制得的具有改性功能的沥青再生剂在室温下为淡黄色胶装物质，温度超过130℃后为高流动状态的淡黄色液体，在使用过程中首先在130℃的环境下预热10min，即可进行使用。

本发明的有益效果为：

1)本发明所述的沥青再生剂改善了传统再生剂单一的组分恢复机理，实现了沥青再生过程与改性过程的一体化，在普通再生剂恢复老化沥青柔韧性的基础上，进一步提高了沥青的粘弹性与温度稳定性。

2)本发明通过在基础油分中剪切分散SBS改性功能组分、稳定平衡组分、渗透增强组分、分散组分和流态调节组分制备出了储存稳定性好、扩散能力强、再生与改性效果优异的改性沥青再生剂；将该再生剂应用于沥青混凝土，在高温拌合的过程中，其内部的流态调节组分发生晶型转变，增大了改性剂流体层间的运动阻力，在搅拌作用下使改性剂可以均匀分散并包裹于废弃沥青混凝土(RAP)表面；此时，高温下软化的老化沥青与再生剂界面出现扩散效应，改性沥青再生剂内的渗透增强组分可使老化沥青胶体结构中相互连接的沥青质分子团分散，降低苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物大分子在沥青中的扩散阻力，同时分散组分削弱高温下再生剂中SBS大分子间的偶极取向力，增加SBS分子链移动性，通过上述双重作用，使SBS可以与基础油分及稳定平衡组分一起渗透入老化沥青内部；通过基础油的组分调节作用平衡沥青老化过程中失去的轻质组分，在轻质组分中分散的SBS分子骨架可提升再生沥青的温度稳定性，树脂类分子(稳定平衡组分)可与沥青质及SBS分子链形成氢键网络骨架，提高再生沥青体系的稳定性。

3)通过渗透增强组分、分散组分、流态调节组分的复合作用，实现再生剂与老化沥青的充分融合，避免了以调和沥青为载体引入再生剂的再生方式，直接高效地同步实现再生与改性过程，具有更广阔的工程适用性与可控性。

4)采用本发明所述沥青再生剂制备的再生路面具有较长的服役寿命及更优异的行车舒适性。为再生路面材料在更多工程领域(高等级公路、市政道路、重载交通道路)的丰富化利用提供了技术支持，为我国废弃沥青混凝土的高效、资源化、大规模应用提供了新思路，经济、环境和社会效益显著。

具体实施方式

为了更好的理解本发明，下面结合一些实施例进一步阐述本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。

以下实施例中，如无具体说明，采用的实际为市售化学试剂或工业产品。

实施例1

一种具有改性功能的沥青再生剂，各原料用量如下(重量份，总质量为1000g)：轻质基础油600份，改性功能组分200份，稳定平衡组分100份，渗透增强组分20份，分散组分50份，流态调节组分30份；其中，轻质基础油为糠醛油，改性功能组分为线型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)，稳定平衡组分为C5石油树脂与C9石油树脂的混合物，质量比为1:1；渗透增强组分为甲基丙烯酸酯20重量份、十二烷基苯磺酸15重量份、苯乙烯20重量份、丙烯酰胺10重量份在氮气气氛和75℃下恒温反应10h得到的甲基丙烯酸酯、十二烷基苯磺酸、苯乙烯、丙烯酰胺四元共聚物；分散组分为邻苯二甲酸二辛酯；流态调节组分为70#微晶蜡与80#微晶蜡混合物，质量比为2:1。

上述具有改性功能的老化沥青再生剂的制备方法包括以下步骤：首先将轻质基础油加热至165℃，开动高速剪切机，添加改性功能组分，转速控制为4000r/min，持续剪切20min；然后，添加稳定平衡组分、渗透增强组分和分散组分，提高转速为6000r/min，持续剪切10min；最后添加流态调节组分，降低转速为2000r/min，持续剪切15min，以上整个剪切过程的温度控制在175～195℃之间；在保温套上取出所得产物，放置在120℃烘箱中发育30min，最后在常温下静置至温度冷却，得所述的具有改性功能的沥青再生剂。

本实施例制备的具有改性功能的老化沥青再生剂的再生效果如表1所示，如表所示采用本发明再生剂的再生沥青温度稳定性与粘弹性能得到了明显提高。

表1 再生效果评价

实施例2

一种具有改性功能的沥青再生剂，各原料用量如下(总质量为1000g)：轻质基础油300份，改性功能组分300份，稳定平衡组分150份，渗透增强组分100份，分散组分100份，流态调节组分50份；其中，轻质基础油为芳烃油和减三线抽出油的混合油，质量比为5:2，改性功能组分为线型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)，稳定平衡组分为C5石油树脂，渗透增强组分为甲基丙烯酸酯30重量份、马来酸酐20重量份、丙烯酰胺10重量份在氮气气氛和60℃下恒温反应10.5h得到的甲基丙烯酸酯、马来酸酐、丙烯酰胺的三元共聚物；分散组分为邻苯二甲酸二丁酯，流态调节组分为70#微晶蜡。

上述具有改性功能的老化沥青再生剂的制备方法包括以下步骤：首先将轻质基础油加热至155℃，开动高速剪切机，添加改性功能组分，转速控制为5000r/min，持续剪切20min；然后，添加稳定平衡组分、渗透增强组分和分散组分，提高转速为7000r/min，持续剪切10min；最后添加流态调节组分，降低转速为3000r/min，持续剪切15min，以上整个剪切过程的温度控制在175～195℃之间；在保温套上取出所得产物，放置在135℃烘箱中发育60min，最后在常温下静置至温度冷却，得所述的具有改性功能的沥青再生剂。

本实施例制备的具有改性功能的老化沥青再生剂的再生效果如表2所示，如表所示采用本发明再生剂的再生沥青温度稳定性与粘弹性能得到了明显提高。

表2 再生效果评价

实施例3

一种具有改性功能的沥青再生剂，各原料用量如下(重量份，总质量为1000g)：轻质基础油400份，改性功能组分200份，稳定平衡组分200份，渗透增强组分50份，分散组分50份，流态调节组分100份；其中，轻质基础油为减三线抽出油；改性功能组分为线型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)；稳定平衡组分为萜烯树脂；渗透增强组分为甲基丙烯酸酯50重量份、马来酸酐50重量份、丙烯酰胺5重量份在氮气气氛和55℃下恒温反应12h所形成的甲基丙烯酸酯、马来酸酐、丙烯酰胺的三元共聚物；分散组分为邻苯二甲酸二丁酯与邻苯二甲酸二辛酯的混合物(质量比100：50)，所述的流态调节组分为80#微晶蜡。

上述具有改性功能的老化沥青再生剂的制备方法包括以下步骤：首先将轻质基础油加热至155℃，开动高速剪切机，添加改性功能组分，转速控制为3000r/min，持续剪切15min；然后，添加稳定平衡组分、渗透增强组分和分散组分，提高转速为7000r/min，持续剪切10min；最后添加流态调节组分，降低转速为3000r/min，持续剪切15min，以上整个剪切过程的温度控制在175～195℃之间；在保温套上取出所得产物，放置在120℃烘箱中发育30min，最后在常温下静置至温度冷却，得所述的具有改性功能的沥青再生剂。

本实施例制备的具有改性功能的老化沥青再生剂的再生效果如表3所示，如表所示采用本发明再生剂的再生沥青温度稳定性与粘弹性能得到了明显提高。

表3 再生效果评价

实施例4

一种具有改性功能的沥青再生剂，各原料用量如下(重量份，总质量为1000g)：轻质基础油500份，改性功能组分200份，稳定平衡组分100份，渗透增强组分150份，分散组分20份，流态调节组分30份；其中，轻质基础油为芳烃油、减三线抽出油和糠醛油中的混合(质量比为2：4：1)；改性功能组分为线型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)；稳定平衡组分为松香树脂；渗透增强组分为甲基丙烯酸酯10重量份、十二烷基苯磺酸5重量份、苯乙烯25重量份、丙烯酰胺50重量份在氮气气氛和65℃下恒温反应9h得到的甲基丙烯酸酯、十二烷基苯磺酸、苯乙烯、丙烯酰胺的四元共聚物；分散组分为邻苯二甲酸二丁酯与邻苯二甲酸二辛酯的混合物(质量比为10：3)；流态调节组分为羧化聚乙烯蜡。

上述具有改性功能的老化沥青再生剂的制备方法包括以下步骤：首先将轻质基础油加热至165℃，开动高速剪切机，添加改性功能组分，转速控制为3000r/min，持续剪切10min；然后，添加稳定平衡组分、渗透增强组分和分散组分，提高转速为7000r/min，持续剪切5min；最后添加流态调节组分，降低转速为2000r/min，持续剪切5min，以上整个剪切过程的温度控制在175～195℃之间；在保温套上取出所得产物，放置在135℃烘箱中发育50min，最后在常温下静置至温度冷却，得所述的具有改性功能的沥青再生剂。

本实施例制备的具有改性功能的老化沥青再生剂的再生效果如表4所示，如表所示采用本发明再生剂的再生沥青温度稳定性与粘弹性能得到了明显提高。

表4 再生效果评价

实施例5

一种具有改性功能的沥青再生剂，各原料用量如下(重量份，总质量为1000g)：轻质基础油450份，改性功能组分350份，稳定平衡组分50份，渗透增强组分100份，分散组分20份，流态调节组分30份；其中，轻质基础油为芳烃油；改性功能组分为线型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)；稳定平衡组分为松香树脂与萜烯树脂的混合物(质量比为2：1)；渗透增强组分为甲基丙烯酸酯30重量份、十二烷基苯磺酸5重量份、苯乙烯40重量份、丙烯酰胺12重量份在氮气气氛和70℃下恒温反应8.5h所形成的甲基丙烯酸酯、十二烷基苯磺酸、苯乙烯、丙烯酰胺的四元共聚物；分散组分为邻苯二甲酸二丁酯；所述流态调节组分为70#微晶蜡与羧化聚乙烯蜡的混合物(质量比为1：1)。

上述具有改性功能的老化沥青再生剂的制备方法包括以下步骤：首先将轻质基础油加热至165℃，开动高速剪切机，添加改性功能组分，转速控制为5000r/min，持续剪切20min；然后，添加稳定平衡组分、渗透增强组分和分散组分，提高转速为7000r/min，持续剪切5min；最后添加流态调节组分，降低转速为3000r/min，持续剪切10min，以上整个剪切过程的温度控制在175～195℃之间；在保温套上取出所得产物，放置在135℃烘箱中发育40min，最后在常温下静置至温度冷却，得所述的具有改性功能的沥青再生剂。

本实施例制备的具有改性功能的老化沥青再生剂的再生效果如表5所示，如表所示采用本发明再生剂的再生沥青温度稳定性与粘弹性能得到了明显提高。

表5 再生效果评价

实施例6

一种具有改性功能的沥青再生剂，各原料用量如下(总质量为1000g)：轻质基础油550份，改性功能组分220份，稳定平衡组分80份，渗透增强组分40份，分散组分100份，流态调节组分10份；其中，轻质基础油为糠醛油；改性功能组分为线型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)；稳定平衡组分为松香树脂；渗透增强组分为甲基丙烯酸酯10重量份、马来酸酐40重量份、丙烯酰胺20重量份在氮气气氛和55℃下恒温反应12h所形成的甲基丙烯酸酯、马来酸酐、丙烯酰胺的三元共聚物；分散组分为邻苯二甲酸二辛酯；所述的流态调节组分为70#微晶蜡、80#微晶蜡、羧化聚乙烯蜡的混合物(质量比为2：1：1)。

上述具有改性功能的老化沥青再生剂的制备方法包括以下步骤：首先将轻质基础油加热至160℃，开动高速剪切机，添加改性功能组分，转速控制为4000r/min，持续剪切15min；然后，添加稳定平衡组分、渗透增强组分和分散组分，提高转速为6000r/min，持续剪切10min；最后添加流态调节组分，降低转速为3000r/min，持续剪切15min，以上整个剪切过程的温度控制在175～195℃之间；在保温套上取出所得产物，放置在130℃烘箱中发育40min，最后在常温下静置至温度冷却，得所述的具有改性功能的沥青再生剂。

本实施例制备的具有改性功能的老化沥青再生剂的再生效果如表6所示，如表所示采用本发明再生剂的再生沥青温度稳定性与粘弹性能得到了明显提高。

表6 再生效果评价

上述结果表明：本发明再生剂可有效深入老化沥青内部完成再生与改性过程，与普通再生沥青相比，本发明的再生剂可显著提升再生沥青的粘弹性能，达到改性沥青水平，采用本再生剂的再生路面材料将具有更加优异的路用性能与耐久性能。

本发明所列举的各原料都能实现本发明，以及各原料的上下限取值、区间值都能实现本发明；在此不一一列举。对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种修改和变化，凡在本发明的精神和原则内所做的任何修改，等同替换、改进等，均应在本发明的保护范围。

一种具有改性功能的沥青再生剂及其制备方法专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。