本發明屬于天然植物深加工及應用技術領域，具體涉及一種廢機油為主料的復合瀝青改性聚合物及其制備方法。

背景技術：

瀝青路面以其優良的路用性能已成為道路建設中被最廣泛采用的一種高級路面，近幾年大量修建的瀝青路面，由于各種原因使許多瀝青路面出現松散、掉粒、裂縫、坑槽等早期破損，而提前進入養護維修期。當路面出現早期破損后應及時采取措施，否則將直接影響道路正常使用。例如，瀝青路面出現裂縫，若不及時作填封處理，雨水順著空隙滲入，在行車荷載作用下，會發生卿泥現象，導致瀝青路面的破碎，進而出現坑槽，可使路面行駛狀況下降，甚至加速路面結構層的破壞，降低了路面的使用壽命。因此對瀝青路面進行及時、有效的養護維修，才能保證其良好的與公路等級相適應的服務水平。

雖然瀝青路面作為一種連續式無縫路面，具有減震舒適和易維修的特點，是高等級路面的首選路面形式。但是隨著瀝青道路修建越來越多，其損壞速度也驚人的增加，同時養護投入成本也大幅度地增加，其根本的原因是我們沒有進行科學的養護工藝技術。觀察瀝青道路損壞過程，往往是先出現不規則的龜紋縫（瀝青道路癌變）開始，防水性能減弱，雨水滲漏逐步導致破損，傳統的養護工作才開始，一直的采用的工藝就是挖補，長年的挖挖補補導致瀝青路面補巴連連，高低不平嚴重影響道路運行質量。科學的養護技術工藝要從瀝青路面的龜紋裂縫開始，而要實現這一突破必須有針對性的養護材料。另外，廢機油以及以焦化企業產生的大量低廉煤焦油，如果不能進行利用，隨意傾倒則會造成環境污染，如果能進行合理處理，在特定的生產工藝下聚合成膏狀聚合物，有水溶滲透見光固化成膠并且冷施工的特殊性能，利用該性能能修補瀝青道路龜裂紋保養瀝青道路，延長其適用壽命，徹底解決“瀝青道路癌變死亡”的技術難題，延長瀝青使用壽命，大幅度減少養護投入。因此，有必要將這些廢物進行合理利用，可最大限度減少資源浪費和二次污染，是科技創新、可持續發展的必然選擇。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種廢機油為主料的復合瀝青改性聚合物及其制備方法，具有原料制作成本低、可操控性強、工藝方法簡單，利用改性聚合物可部分或全部取代普通瀝青，具備高低溫性能好、結構穩定、不易離析，對于瀝青道路養護提供一種先進的材料，可徹底解決“瀝青道路癌變死亡”的技術難題，延長瀝青使用壽命，大幅度減少養護投入。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種廢機油為主料的復合瀝青改性聚合物，所述改性聚合物包括如下重量百分比的原料制備而成：廢機油30～35%、廢焦油25～30%、劣質瀝青25～30%、白乳膠5～10%、催化劑2～5%和增塑劑2～5%。

進一步地，作為優選技術方案，所述一種廢機油為主料的復合瀝青改性聚合物，包括如下重量百分比的原料制備而成：廢機油32%、廢焦油28%、劣質瀝青26%、白乳膠8%、催化劑3%和增塑劑3%。

進一步地，所述一種廢機油為主料的復合瀝青改性聚合物，其中所述催化劑為丁苯橡膠、丁腈橡膠、聚丁二烯橡膠、聚異戊二烯橡膠和乙酸乙酯中的一種或多種；所述增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二丁酯或其混合物。

本發明還公開了上述廢機油為主料的復合瀝青改性聚合物的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：

(1) 將廢機油、廢焦油和劣質瀝青分別加熱脫水，加熱的溫度為100～105℃，加熱的時間為20～30min，加熱過程中并不斷攪拌以使其充分除去水分；

(2)將脫水后的廢機油、廢焦油和劣質瀝青按配比混合后，加入反應釜內進行密煉合成，密煉溫度為180～210℃，密煉過程分別加入白乳膠、催化劑和增塑劑，并以4000～5000轉/分鐘的高速機械攪拌分散密煉90～120min，然后再降低溫度至120～150℃，并以600～800轉/分鐘的低速機械攪拌密煉40～60min；

(3)將密煉后的混合物送入雙螺桿擠出機中，使其在熔融狀態下進行擠出，即得所述改性聚合物。

進一步地，所述的一種廢機油為主料的復合瀝青改性聚合物的制備方法，其中在所述步驟(3)的擠出過程中，雙螺桿擠出機的擠出速度為200～300mm/分鐘，擠出溫度為130～140℃。

采用本發明的一種廢機油為主料的復合瀝青改性聚合物及其制備方法，與現有技術相比，其有益效果在于：一方面降低了性能優良的高級道路瀝青的成本，另一方面還為廢機油以及以焦化企業產生的大量煤焦油的應用找到了新的出路，解決了廢機油以及煤焦油的高附加值利用和大規模利用問題。可以全天候快速、及時修補各種路面病害，保證行車安全、節約材料，減少環境污染，可徹底解決瀝青道路癌變死亡的技術問題，延長瀝青使用壽命，大幅度減少養護投入。通過對廢物進行合理利用，可最大限度減少資源浪費和二次污染，具有明顯的社會和經濟效益，值得推廣應用。

具體實施方式

為了更充分的解釋本發明的實施，以下結合具體實施例來進一步說明本發明。所舉實例只用于解釋本發明，而不是限定本發明的范圍。

實施例1：

一種廢機油為主料的復合瀝青改性聚合物，所述改性聚合物包括如下重量百分比的原料制備而成：廢機油30%、廢焦油30%、劣質瀝青30%、白乳膠6%、催化劑2%和增塑劑2%。其中所述催化劑為丁苯橡膠、丁腈橡膠和聚丁二烯橡膠按1:1組成的混合物；所述增塑劑為鄰苯二甲酸二丁酯。

本發明還公開了上述廢機油為主料的復合瀝青改性聚合物的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：

(1) 將廢機油、廢焦油和劣質瀝青分別加熱脫水，加熱的溫度為100～105℃，加熱的時間為20～30min，加熱過程中并不斷攪拌以使其充分除去水分；

(2)將脫水后的廢機油、廢焦油和劣質瀝青按配比混合后，加入反應釜內進行密煉合成，密煉溫度為180～190℃，密煉過程分別加入白乳膠、催化劑和增塑劑，并以4000轉/分鐘的高速機械攪拌分散密煉90～100min，然后再降低溫度至120～135℃，并以600轉/分鐘的低速機械攪拌密煉60min；

(3)將密煉后的混合物送入雙螺桿擠出機中，使其在熔融狀態下進行擠出，雙螺桿擠出機的擠出速度為200mm/分鐘，擠出溫度為130～135℃，即得所述改性聚合物。

實施例2：

一種廢機油為主料的復合瀝青改性聚合物，所述改性聚合物包括如下重量百分比的原料制備而成：廢機油32%、廢焦油28%、劣質瀝青26%、白乳膠8%、催化劑3%和增塑劑3%。其中所述催化劑為乙酸乙酯；所述增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯和鄰苯二甲酸二丁酯按1:1混合組成物。

本發明還公開了上述廢機油為主料的復合瀝青改性聚合物的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：

(1) 將廢機油、廢焦油和劣質瀝青分別加熱脫水，加熱的溫度為100～105℃，加熱的時間為20～30min，加熱過程中并不斷攪拌以使其充分除去水分；

(2)將脫水后的廢機油、廢焦油和劣質瀝青按配比混合后，加入反應釜內進行密煉合成，密煉溫度為190～200℃，密煉過程分別加入白乳膠、催化劑和增塑劑，并以5000轉/分鐘的高速機械攪拌分散密煉100～110min，然后再降低溫度至135～145℃，并以700轉/分鐘的低速機械攪拌密煉50min；

(3)將密煉后的混合物送入雙螺桿擠出機中，使其在熔融狀態下進行擠出，雙螺桿擠出機的擠出速度為250mm/分鐘，擠出溫度為135～138℃，即得所述改性聚合物。

實施例3：

一種廢機油為主料的復合瀝青改性聚合物，所述改性聚合物包括如下重量百分比的原料制備而成：廢機油35%、廢焦油25%、劣質瀝青25%、白乳膠5%、催化劑5%和增塑劑5%。其中所述催化劑為聚丁二烯橡膠；所述增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯。

本發明還公開了上述廢機油為主料的復合瀝青改性聚合物的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：

(1) 將廢機油、廢焦油和劣質瀝青分別加熱脫水，加熱的溫度為100～105℃，加熱的時間為20～30min，加熱過程中并不斷攪拌以使其充分除去水分；

(2)將脫水后的廢機油、廢焦油和劣質瀝青按配比混合后，加入反應釜內進行密煉合成，密煉溫度為200～210℃，密煉過程分別加入白乳膠、催化劑和增塑劑，并以4500轉/分鐘的高速機械攪拌分散密煉110～120min，然后再降低溫度至140～150℃，并以800轉/分鐘的低速機械攪拌密煉40min；

(3)將密煉后的混合物送入雙螺桿擠出機中，使其在熔融狀態下進行擠出，雙螺桿擠出機的擠出速度為300mm/分鐘，擠出溫度為138～140℃，即得所述改性聚合物。

以上所述僅為本發明的實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明說明書內容所作的等效替換或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。