[发明专利]一种沥青改性剂、沥青组合物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种沥青改性剂、含有该改性剂的沥青组合物及其制备方法。该沥青改性剂组成包括膨胀石墨和硫磺，其中硫磺负载在膨胀石墨上，硫磺与膨胀石墨的重量比为0.02～0.60：1，其制备方法是将可膨胀石墨高温煅烧进行膨胀，在得到的膨胀石墨上负载硫磺。采用该改性剂制备的沥青组合物，能够提高沥青的软化点及60℃动力粘度，而且不会引起沥青热储存分层离析问题。

技术领域

本发明属于石油化工技术领域，主要涉及一种提高软化点的沥青改性剂、含有该改性剂的沥青组合物及其制备方法。

背景技术

与水泥路面相比，沥青路面的承载能力、感温性、高温稳定性等往往较差。在中国绝大多数地区的夏季高温约为35~40℃以上，路表温度可达60~65℃，且高温持续时间长，在重载交通作用下，沥青路面容易发生车辙、推移、拥包、泛油等高温损坏。研究表明，沥青路面的高温损坏与沥青的高温性能密切相关，沥青材料性能对高温车辙的贡献率约占40%。在中国现行标准中采用60℃粘度、软化点反映沥青的高温性能，沥青软化点实际上是一个等粘温度，也反映沥青的粘度特性。

现有技术生产高软化点道路沥青的工艺过程主要有常减压蒸馏、溶剂抽提、吹风氧化、增稠剂增粘及组分调和等。一般地，受所加工原油种类及炼厂整体加工方案制约，常减压蒸馏所生产的道路沥青粘度不大，软化点较低；溶剂抽提工艺装置可以生产较高软化点沥青，但是其能耗较高；吹风氧化工艺由于所排放尾气中含有有毒有害物质而被限制使用。通常可行的方法之一是采用组分调和增粘工艺。

组分调和增粘通常采用高软化点的天然沥青等为第三调和组分，与普通道路沥青调合生产不同粘度的道路沥青产品。CN101195758A公开了一种利用天然沥青粉与渣油或石油沥青在180℃-320℃条件下生产较高软化点沥青的方法。由于受沥青矿资源制约，天然沥青产能有限，该技术应用范围较小。

CN1765999A公开了一种沥青增稠剂以及沥青组合物，其中增稠剂为金属化合物和含苯环的过氧化物。CN101074322A公开了一种沥青改性剂及沥青组合物，其中改性剂包括金属化合物和含苯环的过氧化物以及树脂类物质。上述方法采用增稠的方法，降低沥青的针入度，而使产品的延度不降低。但是，其改性剂包括金属化合物和过氧化物，金属化合物与沥青的相容性不好，过氧化物容易腐蚀设备。

CN102134829A公开了一种自调温冷拌沥青混凝土，由集料、复合相变材料、水和改性乳化沥青原料制备而成，各原料所占重量百分数为：集料70～80 填料1～3%、复合相变材料5～10%、水8～10%、改性乳化沥青6～8%。所述相变材料为石蜡与膨胀石墨复合而成。该方法是用来制备沥青混凝土的，其中石蜡作相变物质，膨胀石墨作为支撑载体，利用石蜡的相变来吸热和放热，从而降低沥青混凝土路面的温度。

发明内容

为了克服现有技术中的不足之处，本发明提供了一种提高软化点的沥青改性剂及其制备方法。本发明还提供了一种含该改性剂的沥青组合物及其制备方法。采用该改性剂制备的沥青组合物，能够提高沥青的软化点及60℃动力粘度，而且不会引起沥青热储存分层离析问题。

本发明的第一方面在于提供一种沥青改性剂，所述沥青改性剂为膨胀石墨和硫磺，其中硫磺负载在膨胀石墨上，硫磺与膨胀石墨的重量比为0.02～0.60：1，优选为0.05~0.40：1。

本发明所述的改性剂中，膨胀石墨是由可膨胀石墨经高温煅烧后得到的，所述可膨胀石墨的粒度为100～200目，膨胀率不小于50倍，一般为50～200倍，可膨胀石墨的煅烧温度为400~1200℃，优选为600~1000℃。

本发明第二方面在于提供一种沥青改性剂的制备方法，包括如下内容：

（1）将可膨胀石墨加入煅烧炉中，加热，加热温度至少为400℃，一般为400~1200℃，优选为600~1000℃，待石墨不再膨胀后，降温出炉，得到膨胀石墨；

（2）将硫磺负载到膨胀石墨上，得到沥青改性剂。