【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于道路瀝青，具體涉及一種瀝青添加劑和瀝青組合物及其制備方法，更具體地，涉及一種潔凈化瀝青添加劑和潔凈化瀝青組合物及其制備方法。
技術介紹
1、瀝青路面作為高速公路的主要類型，其路面施工環節仍采用傳統的熱拌熱鋪工藝，施工過程中瀝青會與空氣中的氧氣接觸并發生反應：一方面發生縮合反應生成分子量較大的稠環芳烴，進一步縮合成膠質、瀝青質；另一方面瀝青分子在受熱條件下會發生裂解生成分子量更小的化合物，這些小分子化合物揮發出來就會形成瀝青煙，嚴重破壞生態平衡、污染周邊環境并損害人體健康。
2、鑒于瀝青路面在鋪設過程中無組織釋放揮發性有機物(vocs)，較難進行全過程的收集治理，探尋如何在源頭上減少瀝青煙氣釋放，實現瀝青路面潔凈化施工，保證交通行業與社會經濟的和諧發展是當前急需解決的問題。
3、中國專利申請cn101842426a通過加入活性劑與稀釋劑以減少瀝青類物質的氣味，但其所加入活性劑反應活性差，同時作用時間有限，無法長時間發揮作用。
4、中國專利申請cn109749466a通過金屬有機框架化合物、無機吸附材料、反應型氣味抑制劑、自由基捕捉劑等降低瀝青煙氣的排放，但其無機吸附材料等與瀝青相容性較差，影響瀝青性能，同時也存在活性組分作用時間較短的問題。
5、中國專利申請cn103242496a公開了一種基于多層微膠囊的室溫自修復型熱塑性聚合物材料及其制備方法，其多層微膠囊第四層囊壁為石蠟、氯化石蠟，溶于瀝青中，第三層囊壁為二氧化硅或二氧化鈦與瀝青相容性差，都會影響瀝青的性能，因此其
6、綜上，現有技術只是簡單地將無機填料或活性組分添加到瀝青中，這樣會導致無機填料與瀝青出現離析分層問題，以及活性組分作用時間有限，無法長時間發揮作用的問題。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是為了克服現有技術存在的瀝青路面會排放瀝青煙氣(包含揮發性有機物)，從而對環境造成污染的問題，提供一種瀝青添加劑和瀝青組合物及其制備方法。使用了本專利技術所述的瀝青添加劑的瀝青組合物具有較長的存儲和使用壽命，在施工過程中，能夠有效減少瀝青煙氣的排放，減少對環境的污染。
2、為了實現上述目的，本專利技術一方面提供一種瀝青添加劑，該瀝青添加劑含有第一微膠囊、第二微膠囊和第三微膠囊，其中，所述第一微膠囊、所述第二微膠囊和所述第三微膠囊各自包括囊芯和囊壁，所述囊芯被包裹在所述囊壁中，所述囊芯含有活性組分，所述第一微膠囊的囊壁厚度為0.5-2μm，所述第二微膠囊的囊壁厚度為大于2μm且小于等于3μm，所述第三微膠囊的囊壁厚度為大于3μm且小于等于5μm。
3、優選地，所述第一微膠囊、所述第二微膠囊和所述第三微膠囊的質量之比為1：(0.25-4)：(0.25-4)。
4、優選地，在所述第一微膠囊、所述第二微膠囊和所述第三微膠囊中，所述囊壁包括內壁層和外壁層，所述內壁層為樹脂，所述外壁層為橡膠材料。
5、優選地，所述內壁層與所述外壁層的質量之比為2.4-5：1。
6、優選地，所述樹脂為密胺樹脂、脲醛樹脂和聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一種，優選為密胺樹脂。
7、優選地，所述橡膠材料為氯化橡膠、丁苯橡膠和氯丁橡膠中的至少一種。
8、優選地，在所述第一微膠囊、所述第二微膠囊和所述第三微膠囊中，微膠囊的彈性模量與囊壁的厚度滿足以下公式：
9、y＝0.42x2-0.92x+t
10、其中，y為所述微膠囊的彈性模量，單位為gpa；x為所述囊壁的厚度，單位為μm；t為1±0.1；
11、所述微膠囊的彈性模量采用納米壓痕儀對微膠囊進行力學性能測試得到，所述囊壁的厚度采用掃描電子顯微鏡對微膠囊冷凍切片測試得到。
12、優選地，在所述第一微膠囊中，囊芯和囊壁的質量之比為1：0.9-1.5；在所述第二微膠囊中，囊芯和囊壁的質量之比為1：1.5-2.2；在所述第三微膠囊中，囊芯和囊壁的質量之比為1：2.2-3。
13、優選地，所述活性組分為用于抑制瀝青煙氣釋放的抑制劑，優選為醛類化合物、酮類化合物、醇類化合物、酚類化合物和酯類化合物中的至少一種。
14、優選地，所述醛類化合物選自碳原子數大于等于7的脂肪醛和碳原子數大于等于6的芳香醛，更優選為對甲基苯甲醛、癸醛、鄰羧基苯甲醛、對異丙基苯甲醛、肉桂醛、對羥基苯甲醛、對甲氧基苯甲醛、2-甲基-3-(3,4-亞甲基-二氧基苯基)丙醛、3,4-亞甲基二氧基苯甲醛、3-(4-異丙基苯基)-2-甲基丙醛、乙基香蘭素、苯乙醛、大茴香醛、壬二烯-2,6-醛、2,6-二甲基-2,6-辛二烯醛、香草醛、香茅醛、橙花醛、羥甲基戊基環己烯縮醛、對二乙氨基苯甲醛和十一烯醛中的至少一種。
15、優選地，所述酮類化合物選自碳原子數大于等于8的脂肪酮和碳原子數大于等于8的芳香酮，更優選為6-甲基-3,5-庚二烯-2-酮、2-十一酮、苯乙酮、紫羅蘭酮、鳶尾酮、甲基紫羅蘭酮、大馬酮和二氫大馬酮中的至少一種。
16、優選地，所述醇類化合物為碳原子大于6的醇，更優選為肉桂醇、薄荷醇、順-3,7-二甲基-2,6-辛二烯醇、香茅醇、香葉醇、月桂烯醇、2,6,10-三甲基-2,6,10-十二碳三烯-12-醇、薰衣草醇、卞醇、2-苯基乙醇、二氫月桂烯醇、四氫香葉醇和橙花叔醇中的至少一種。
17、優選地，所述酚類化合物為碳原子大于等于6的酚，更優選為百里香酚、乙基麥芽酚、甲基麥芽酚、3-丙烯基-6-乙氧基苯酚和異丁香酚中的至少一種。
18、優選地，所述酯類化合物為碳原子數大于7的酯，更優選為水楊酸甲酯、肉桂酸甲酯、肉桂酸乙酯、苯乙酸乙酯、苯乙酸甲酯、苯乙酸香葉酯、苯乙酸苯乙酯、苯乙酸異戊酯、水楊酸芐酯、乙酸對甲芐酯、乙酸芐酯、苯甲酸異丁酯、水楊酸異戊酯、桂酸芐酯、桂酸苯乙酯、甲酸芳樟酯、乙酸芳樟酯、異丁酸芳樟酯、乙酸薄荷酯、乙酸松油酯和乙酸冰片酯中的至少一種。
19、優選地，所述第一微膠囊中的活性組分選自醛類化合物和酮類化合物，所述第二微膠囊中的活性組分選自醇類化合物和酚類化合物，所述第三微膠囊中的活性組分選自酯類化合物。
20、本專利技術第二方面提供了一種瀝青組合物，該瀝青組合物含有瀝青和前文所述的瀝青添加劑。
21、優選地，相對于100重量份的所述瀝青，所述瀝青添加劑的含量為0.1-2重量份，優選為0.15-0.6重量份。
22、優選地，所述瀝青組合物還含有抗氧化劑，相對于100重量份的所述瀝青，所述抗氧化劑的含量為0.01-0.1重量份。
23、優選地，所述抗氧化劑為雙(3,5-三叔丁基-4-羥基苯基)硫醚、對叔丁基鄰苯二酚、3,5-二叔丁基-4-羥基芐基二乙基膦酸酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸異辛醇酯、4,4'-硫代雙(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、四[本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種瀝青添加劑，其特征在于，該瀝青添加劑含有第一微膠囊、第二微膠囊和第三微膠囊，其中，所述第一微膠囊、所述第二微膠囊和所述第三微膠囊各自包括囊芯和囊壁，所述囊芯被包裹在所述囊壁中，所述囊芯含有活性組分，所述第一微膠囊的囊壁厚度為0.5-2μm，所述第二微膠囊的囊壁厚度為大于2μm且小于等于3μm，所述第三微膠囊的囊壁厚度為大于3μm且小于等于5μm。
2.根據權利要求1所述的瀝青添加劑，其特征在于，所述第一微膠囊、所述第二微膠囊和所述第三微膠囊的質量之比為1：(0.25-4)：(0.25-4)。
3.根據權利要求1或2所述的瀝青添加劑，其特征在于，在所述第一微膠囊、所述第二微膠囊和所述第三微膠囊中，所述囊壁包括內壁層和外壁層，所述內壁層為樹脂，所述外壁層為橡膠材料；
4.根據權利要求3所述的瀝青添加劑，其特征在于，所述樹脂為密胺樹脂、脲醛樹脂和聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一種，優選為密胺樹脂。
5.根據權利要求3所述的瀝青組合物，其特征在于，所述橡膠材料為氯化橡膠、丁苯橡膠和氯丁橡膠中的至少一種。
6.根據權利要求1-5
7.根據權利要求1-6中任意一項所述的瀝青添加劑，其特征在于，在所述第一微膠囊中，囊芯和囊壁的質量之比為1：0.9-1.5；在所述第二微膠囊中，囊芯和囊壁的質量之比為1：1.5-2.2；在所述第三微膠囊中，囊芯和囊壁的質量之比為1：2.2-3。
8.根據權利要求1-7中任意一項所述的瀝青添加劑，其特征在于，所述活性組分為用于抑制瀝青煙氣釋放的抑制劑，優選為醛類化合物、酮類化合物、醇類化合物、酚類化合物和酯類化合物中的至少一種；
9.根據權利要求8所述的瀝青添加劑，其特征在于，所述第一微膠囊中的活性組分選自醛類化合物和酮類化合物，所述第二微膠囊中的活性組分選自醇類化合物和酚類化合物，所述第三微膠囊中的活性組分選自酯類化合物。
10.一種瀝青組合物，其特征在于，該瀝青組合物含有瀝青和權利要求1-9中任意一項所述的瀝青添加劑。
11.根據權利要求10所述的瀝青組合物，其特征在于，相對于100重量份的所述瀝青，所述瀝青添加劑的含量為0.1-2重量份，優選為0.15-0.6重量份。
12.根據權利要求10或11所述的瀝青組合物，其特征在于，所述瀝青組合物還含有抗氧化劑，相對于100重量份的所述瀝青，所述抗氧化劑的含量為0.01-0.1重量份。
13.根據權利要求12所述的瀝青組合物，其特征在于，所述抗氧化劑為雙(3,5-三叔丁基-4-羥基苯基)硫醚、對叔丁基鄰苯二酚、3,5-二叔丁基-4-羥基芐基二乙基膦酸酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸異辛醇酯、4,4'-硫代雙(6-叔丁基-3-甲基苯酚）、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羥基芐基)苯、2,6-二叔丁基對甲基苯酚、3,5-二叔丁基-4-羥基苯甲酸、3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸、3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙烯酸、3-(3,5-二甲基-4-羥基苯基)丙烯酸、3-(3,5-二甲氧基-4-羥基苯基)丙烯酸和3-(3-甲氧基-4-羥基苯基)丙烯酸中的至少一種。
14.根據權利要求10-13中任意一項所述的瀝青組合物，其特征在于，所述瀝青為直餾瀝青、聚合物改性瀝青和天然瀝青中的至少一種；
15.一種制備權利要求10-14中任意一項所述的瀝青組合物的方法，其特征在于，該方法包括：
16.根據權利要求15所述的方法，其特征在于，在步驟S1中，所述活性組分、所述乳化劑和水的用量的質量比為1：(0.05-0.09)：(6-9)。
17.根據權利要求15所述的方法，其特征在于，在步驟S2中，在所述水包油型乳液與所述樹脂預聚體反應之前，將所述水包油型乳液的pH值調節到5以下，優選為2-4。
18.根據權利要求15或17所述的方法，其特征在于，在步驟S2中，所述樹脂預聚體為密胺樹脂預聚體；
19.根據權利要求15所述的方法，其特征在于，在步驟S3中，所述橡膠材料、所述揮發性溶劑和水的用量的質量之比為1：(10-20)：(50-150)。
20.根據權利要求15-19中任意一項所述的方法，其特征在于，所述乳化劑選自硬質酸鈉、十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉...
【技術特征摘要】
1.一種瀝青添加劑，其特征在于，該瀝青添加劑含有第一微膠囊、第二微膠囊和第三微膠囊，其中，所述第一微膠囊、所述第二微膠囊和所述第三微膠囊各自包括囊芯和囊壁，所述囊芯被包裹在所述囊壁中，所述囊芯含有活性組分，所述第一微膠囊的囊壁厚度為0.5-2μm，所述第二微膠囊的囊壁厚度為大于2μm且小于等于3μm，所述第三微膠囊的囊壁厚度為大于3μm且小于等于5μm。
2.根據權利要求1所述的瀝青添加劑，其特征在于，所述第一微膠囊、所述第二微膠囊和所述第三微膠囊的質量之比為1：(0.25-4)：(0.25-4)。
3.根據權利要求1或2所述的瀝青添加劑，其特征在于，在所述第一微膠囊、所述第二微膠囊和所述第三微膠囊中，所述囊壁包括內壁層和外壁層，所述內壁層為樹脂，所述外壁層為橡膠材料；
4.根據權利要求3所述的瀝青添加劑，其特征在于，所述樹脂為密胺樹脂、脲醛樹脂和聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一種，優選為密胺樹脂。
5.根據權利要求3所述的瀝青組合物，其特征在于，所述橡膠材料為氯化橡膠、丁苯橡膠和氯丁橡膠中的至少一種。
6.根據權利要求1-5中任意一項所述的瀝青添加劑，其特征在于，在所述第一微膠囊、所述第二微膠囊和所述第三微膠囊中，微膠囊的彈性模量與囊壁的厚度滿足以下公式：
7.根據權利要求1-6中任意一項所述的瀝青添加劑，其特征在于，在所述第一微膠囊中，囊芯和囊壁的質量之比為1：0.9-1.5；在所述第二微膠囊中，囊芯和囊壁的質量之比為1：1.5-2.2；在所述第三微膠囊中，囊芯和囊壁的質量之比為1：2.2-3。
8.根據權利要求1-7中任意一項所述的瀝青添加劑，其特征在于，所述活性組分為用于抑制瀝青煙氣釋放的抑制劑，優選為醛類化合物、酮類化合物、醇類化合物、酚類化合物和酯類化合物中的至少一種；
9.根據權利要求8所述的瀝青添加劑，其特征在于，所述第一微膠囊中的活性組分選自醛類化合物和酮類化合物，所述第二微膠囊中的活性組分選自醇類化合物和酚類化合物，所述第三微膠囊中的活性組分選自酯類化合物。
10.一種瀝青組合物，其特征在于，該瀝青組合物含有瀝青和權利要求1-9中任意一項所述的瀝青添加劑。
11.根據權利要求10所述的瀝青組合物，其特征在于，相對于100重量份的所述瀝青，所述瀝青添加劑的含量為0.1-2重量份，優選為0.15-0.6重量份。
12.根據權利要求10或11所述的瀝青組合物，其...
【專利技術屬性】
技術研發人員：宋樂春，李志軍，曹鵬，李臣澤，王興越，
申請(專利權)人：中國石油化工股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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