[发明专利]脂肪酸蒸馏废油再生沥青及其制备方法

说明书

本发明公开了一种脂肪酸蒸馏废油再生沥青，其特征在于，包括如下重量百分比的组分：10～15％的脂肪酸蒸馏废油、85～90％的老化沥青，所述脂肪酸蒸馏废油是指油料作物的毛油精炼过程中得到的油脚经高温蒸馏得到的精炼废油，是脂肪酸甲酯及其高温聚合物的混合物。还公开了其制备方法，包括如下步骤：将老化沥青及脂肪酸蒸馏废油混合，通过剪切机在100～180℃下以1000～5000转/分钟的速率剪切10～50min，即得。本发明利用W‑oil显著改善了老化沥青施工和易性、疲劳性能和低温性能。

技术领域

本发明涉及道路工程技术领域，具体涉及一种脂肪酸蒸馏废油再生沥青及其制备方法。

背景技术

回收沥青混合料(RAP)在新建路面中的应用具有较好的经济和环境效益。当RAP掺量在20％-50％之间时能够节约建设成本14％-34％，还可以减少不可再生资源石料和沥青的开采，同时降低开采和运输中的能量消耗和污染排放。在RAP掺量超过20％后路面的疲劳开裂和低温开裂等早期破坏逐步增加，RAP中高粘度的老化沥青也会损害施工中的压实。高掺量的再生混合料通常要使用再生剂，再生剂可以改善老化沥青性能以减少路面早期破坏。再生剂种类主要有植物油和石油基提取油，其中植物油以其可再生的优势近几年受到关注。

2012年HallizzaAsli通过单因素方差分析针入度、软化点、粘度与煎炸植物油掺量的关系，发现4％掺量的煎炸废油再生沥青与基质沥青性能没有明显差异。2014年ChenMeizhu采用煎炸废油再生老化沥青，研究表明煎炸大豆油显著改善了老化沥青疲劳性能和低温抗裂性能，但低温延度并未得到有效改善，高温性能也随着煎炸大豆油的增加而降低。2016年Wan在煎炸废油中加入甲醇并在碱金属催化作用下进行化学改性，对比未改性和改性后再生沥青的流变性能，发现改性后煎炸废油再生沥青具有更好的抗车辙性能。2017年张东评价了不同老化程度的大豆油对老化沥青流变性能的影响，研究表明老化程度越高的植物油具有更高的抗车辙性能。综上所述，植物油可以恢复老化沥青的针入度，改善老化沥青疲劳性能和低温抗裂性能，但高温抗车辙性能会降低，植物油在改性或进一步老化后可以改善其抗车辙性能。植物油提取脂肪酸后会产生约15％的副产物，命名该副产物为W-oil。W-oil是植物油酸化后高温蒸馏产生的副产物，其老化程度远大于植物油的煎炸过程，W-oil不同于煎炸废油，其和煎炸废油的来源差别如图1所示。W-oil再生沥青抗车辙性能应好于煎炸废油。植物废油应用在再生沥青中通常指的是煎炸废油，而非W-oil。W-oil在我国产量大，目前主要的处理措施是燃烧，在燃烧过程中会产生刺鼻气味和温室气体污染环境，缺少一种环保的处理方式。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题提供一种改善了老化沥青施工和易性、疲劳性能和低温性能的脂肪酸蒸馏废油再生沥青及其制备方法。

实现该目的的技术方案是：

一种脂肪酸蒸馏废油再生沥青，包括如下重量百分比的组分：10～15％的脂肪酸蒸馏废油、85～90％的老化沥青，所述脂肪酸蒸馏废油是指油料作物的毛油精炼过程中得到的油脚经高温蒸馏得到的精炼废油，是脂肪酸甲酯及其高温聚合物的混合物。

在上述技术方案中，所述脂肪酸蒸馏废油的重量百分比为13.4％。

上述脂肪酸蒸馏废油再生沥青的制备方法，包括如下步骤：将老化沥青及脂肪酸蒸馏废油混合，通过剪切机在100～180℃下以1000～5000转/分钟的速率剪切10～50min，即得。

作为优选地，在135℃下以2000转/分钟的速率剪切15min。

本发明的有益效果是：

(1)W-oil可降低老化沥青粘度，改善老化沥青施工和易性。

(2)再生沥青随着荷载作用次数的增加复数模量不断降低，随着W-oil在再生沥青中掺量的增加，复数模量减小变缓从而提高疲劳寿命。