本發明涉及一種瀝青添加劑，含有該添加劑的瀝青組合物及其制備方法，特別是涉及一種提高道路瀝青性能的添加劑及其制備瀝青組合物的方法。
背景技術：
：2004年，中國交通部根據道路瀝青標準的發展，發布了新的《公路瀝青路面施工技術規范》（JTGF40-2014），并于2005年開始實施。該規范將道路石油瀝青分為A、B和C三個等級，A級為最高等級，適用于所有路面工程使用。在該分級體系中，針入度指數（PI值）是其中重要的分級指標之一，A級瀝青的PI值標準要求為-1.5~+1.0，B級為-1.8~+1.0，C級不做要求。針入度指數是指瀝青針入度隨溫度變化的程度，是瀝青針入度對溫度敏感性的表示，也稱為感溫性。瀝青的針入度指數主要取決于瀝青的膠體結構和化學組成，而上述性質又取決于原油的性質。因此，在道路瀝青的實際生產中，有些原油生產的道路瀝青PI值因不符合A級瀝青的要求而被迫降低檔次銷售。提高瀝青針入度指數經典的方法是吹空氣氧化法。但氧化法提高瀝青針入度指數的主要問題是工藝復雜，尾氣處理困難，很難達到環保排放，大型煉油廠已不再用吹空氣氧化法生產瀝青了。聚合物改性瀝青如SBS改性瀝青，不但可以提高瀝青的高低溫性能，同時也可以提高針入度指數。該工藝存在的主要問題是，改性工藝復雜。另外，由于存在聚合物與基質瀝青相容性問題，并非所有瀝青都適合聚合物改性。CN201310104538.2公開了一種納米級渣泥復合藍石棉改性基質瀝青及其制備方法。該方法雖然可以提高瀝青的針入度指數，但所采用的渣泥、藍石棉屬于無機礦物材料，且其用量高達10%~30%，不能滿足道路石油瀝青溶解度不小于99.5%的規范要求。CN201380045509.1公開了一種瀝青組合物及其制造方法。所述的瀝青組合物包含：瀝青；含有至少一個直鏈或支鏈、飽和或不飽和的脂肪酸酯官能團的第一添加劑；以及含有至少一種有機凝膠化化合物的第二添加劑。該瀝青組合物中，兩種添加劑在瀝青中通過相互作用形成網絡結構來提高瀝青的感溫性。該方法中的第二種添加劑結構復雜，不易得到。而且，這種凝膠化化合物的加入會引起瀝青膠結料的低溫模量上升。技術實現要素：為克服現有技術中的不足之處，本發明提供了一種瀝青添加劑，含該添加劑的瀝青組合物及其制備方法。該瀝青添加劑能夠明顯提高瀝青針入度指數，尤其適用于道路瀝青針入度指數的改善，使其達到A級道路瀝青的要求。本發明第一方面提供了一種瀝青添加劑，包括蓖麻油和聚異丁烯，以瀝青添加劑的重量為基準，蓖麻油的含量為15%~75%，優選為25%~65%，進一步優選為40%~65%，聚異丁烯的含量為25%~85%，優選為35%~75%，進一步優選為35%~60%。本發明所述蓖麻油來源于市售產品。本發明所述的聚異丁烯為常溫液態的聚異丁烯，優選為數均分子量為10000以下的聚異丁烯，進一步優選為數均分子量在500～3500的聚異丁烯。本發明第二方面提供了一種瀝青組合物，包括基質瀝青和第一方面提供的瀝青添加劑，以瀝青組合物的重量為基準，瀝青添加劑的用量為1%~15%，優選為2%~10%。本發明的基質瀝青可為任何來源的瀝青，特別是用于生產道路瀝青的基質瀝青或者成品道路瀝青，比如針入度指數不滿足要求的直餾道路瀝青，尤其是成品直餾道路瀝青。本發明第三方面提供了一種瀝青組合物的制備方法，包括將瀝青添加劑加入基質瀝青中混合而成，其中瀝青添加劑中的蓖麻油和聚異丁烯可以分別加入基質瀝青中，也可以先將蓖麻油和聚異丁烯混合后，再一起加入基質瀝青中。本發明瀝青組合物的制備方法中，將基質瀝青加熱到130~180℃，加入本發明瀝青添加劑，攪拌混合均勻，得到本發明的瀝青組合物。本發明瀝青組合物的制備方法中，可以邊攪拌邊將本發明瀝青添加劑加入到加熱的基質瀝青中，也可以將本發明的瀝青添加劑加入到加熱的基質瀝青中后再進行攪拌。本發明瀝青組合物的制備方法中，攪拌設備可以是攪拌器、靜態混合器、高剪切乳化機或膠體磨，一般攪拌時間為15~60min.。采用本發明的瀝青添加劑通過聚異丁烯與蓖麻油的協同效應，能夠明顯提高基質瀝青的針入度指數，尤其可用于改善針入度指數不符合要求的道路瀝青，可使其達到A級道路瀝青的要求。本發明實施工藝簡單，條件緩和，無三廢排放等環保問題。具體實施方式下面結合實施例進一步說明本發明方案及效果，本發明的保護范圍并不受具體實施方式的限制。本發明中所給的百分數均為質量分數。wt%為質量分數。本發明中，針入度指數（PI值）是利用如下方法得到的：采用JTGF40-2014規定的方法測量瀝青3個溫度條件即15℃、25℃、30℃下的針入度，然后利用不同溫度下的針入度及公式計算法得到針入度指數。本發明使用的基質瀝青為同一種中東油生產的直餾道路瀝青，其性質見表1。由表1可見，在直餾工藝中，同種原油生產不同牌號瀝青，其針入度指數隨針入度降低而小幅增加，但仍不能滿足A級瀝青的要求。表1基質瀝青的性質項目70號瀝青90號瀝青針入度（25℃），0.1mm7298PI值-1.65-1.72軟化點，℃45.244.8延度（10℃），cm＞150＞150實施例1將表1中的70號瀝青1000g加熱到145℃，加入30g瀝青添加劑A（其中，聚異丁烯的數均分子量1000），啟動攪拌器（150rpm），攪拌30min后，分析性質，見表2。實施例2具體制備方法同實施例1，將瀝青添加劑A改為瀝青添加劑B，瀝青添加劑B加入量為60g，其中聚異丁烯的數均分子量為3000。實施例3具體制備方法同實施例1，將瀝青添加劑A改為瀝青添加劑C，瀝青添加劑C加入量為90g，其中聚異丁烯的數均分子量為1000。比較例1具體制備方法同實施例3，將瀝青添加劑C改為聚異丁烯（數均分子量為1000），聚異丁烯加入量為31.5g。比較例2具體制備方法同實施例3，將瀝青添加劑C改為蓖麻油，蓖麻油加入量為58.5g。表2本發明實施例和比較例所得瀝青組合物的性質項目實施例1實施例2實施例3比較例1比較例2添加劑組成蓖麻油，wt%4055650100聚異丁烯，wt%6045351000瀝青組合物的性質針入度（25℃），0.1mm75921077895PI值-1.25-1.12-0.72-1.60-1.63軟化點，℃45.544.843.544.744.1延度（10℃），cm＞150＞150＞150＞150＞150由表1和表2可以看出，比較例中單獨加入聚異丁烯或蓖麻油時，針入度指數改善不明顯，仍不符合A級道路瀝青的要求，而采用本發明的瀝青添加劑制備的瀝青組合物，可以明顯提高基質瀝青的針入度指數，能夠滿足A級道路瀝青的要求，由此可說明，本發明中聚異丁烯和蓖麻油協同作用能夠明顯提高基質瀝青的針入度指數，從而使其作為A級道路瀝青使用。當前第1頁1 2 3