一種非離子型瀝青溫拌劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種浙青溫拌劑及其制備方法，尤其涉及一種非離子型浙青溫拌劑及 其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前道路工程中使用的浙青混合料根據(jù)拌和施工溫度一般分為兩種類型：冷拌浙 青混合料CM(ColdMixAsphalt)和熱拌浙青混合料HMA(HotMixAsphalt)。冷拌浙青混 合料一般采用乳化浙青或者液體浙青與集料在常溫狀態(tài)下拌和、鋪筑，無需對集料和結(jié)合 料進(jìn)行加熱，這樣可節(jié)約大量能源。但是冷拌浙青混合料初期路用性能差，難以滿足高速公 路、重載交通道路等重要工程的要求。熱拌浙青混合料是應(yīng)用最為廣泛、路用性能最為良好 的一種混合料。但是在熱拌浙青混合料生產(chǎn)過程中，浙青與石料需要在150?180°C高溫條 件下拌和。將石料、浙青加熱到如此高的溫度，消耗了大量能源。另外在熱拌浙青混合料生 產(chǎn)過程中產(chǎn)生了大量的CO2、煙塵和有害氣體（CO、S02、NOx等），不僅污染了環(huán)境，而且也影 響了工作人員的身體健康。同時，高溫條件下的拌和也造成了浙青的老化，降低了浙青混合 料的路用性能。
[0003] 為保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源，在20世紀(jì)90年代中后期歐洲及美國等國家開展了溫拌浙 青混合料WMA(WarmMixAsphalt)的研究，其目的是通過降低浙青混合料的拌和與攤鋪溫 度，達(dá)到降低浙青混合料生產(chǎn)過程中的能耗，減少CO2等氣體及粉塵排放量，同時保證溫拌 浙青混合料具有與熱拌浙青混合料基本相同的路用性能和施工和易性。
[0004] 目前，溫拌浙青混合料技術(shù)主要有三種方式：一是預(yù)先在浙青中添加一種能夠降 低浙青135°C粘度的添加劑，從化學(xué)角度來改變浙青的粘溫曲線，從而降低浙青與石料的拌 和溫度，但此方法通常也會降低浙青的60°C粘度即降低了混合料的高溫穩(wěn)定性；二是采用 固含量較高的乳化浙青，在80?120°C溫度下與石料拌和，該方式較熱拌浙青的溫度低約 30?50°C;三是在拌制混合料時把水和浙青同時加入拌和罐中，由于水的存在使浙青發(fā)泡， 達(dá)到降粘效果。但該方法若加水量過大，則會產(chǎn)生大量的水蒸氣或引起暴沸，若水量過少， 則發(fā)泡效果不好。
[0005] CN101602862A公開了一種溫拌浙青添加劑及其制備方法，該添加劑是通過將去離 子水加入到事先配成的聚乙烯醇水溶液中，然后依次加入松香季銨鹽、芳香烴季銨鹽乳化 齊IJ、脂肪烴季銨鹽乳化劑、非離子型表面活性劑，攪拌溶解，再將事先配成的聚丙烯酰胺水 溶液和三乙醇胺加入，混合攪拌至溶解均勻后即為成品。該添加劑能夠明顯降低浙青拌和 溫度，浙青混合料各項路用性能指標(biāo)也符合要求，但是該添加劑成分復(fù)雜，增加了制備的難 度和成本，不利于實際應(yīng)用。CN102268189A公開了一種溫拌浙青添加劑及其制備方法，它是 在溶劑體系中采用一種聚醚改性有機(jī)硅聚合物組成的添加劑。可以有效降低拌和溫度40°C 左右，且溫拌浙青各項性能指標(biāo)不低于熱拌浙青，但缺乏相關(guān)的測試方法和實例數(shù)據(jù)支持。 此外該添加劑采用的酸堿催化劑等刺激性和毒性較大，易造成人體危害和環(huán)境污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明提供了一種非離子型浙青溫拌劑及其制備方法。本發(fā)明的浙青溫拌劑能夠 有效降低浙青的高溫粘度，并且具有性能穩(wěn)定，原料易采集，生產(chǎn)成本低，制備方法簡便，綠 色環(huán)保以及應(yīng)用范圍廣泛等優(yōu)點。
[0007] 本發(fā)明的非離子型浙青溫拌劑，以重量百分比計包括： (1) 高分子組分：〇?lwt%?10wt% (2) 低分子組分：0?lwt%?20wt% (3) 無機(jī)微粉：lwt%?15wt% (4) 水：55wt% ?98. 8wt%。
[0008] 本發(fā)明非離子型浙青溫拌劑，以重量百分比計優(yōu)選組成包括： (1) 高分子組分：2wt%?5wt% (2) 低分子組分：2wt%?10wt% (3) 無機(jī)微粉：2wt%?10wt% (4) 水：75wt% ?94wt%。
[0009] 所述的高分子組分包括：聚環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷、水溶性酚醛樹脂、聚丙烯酸酯、 氨基樹脂、聚醚、聚乙烯醇及其部分酯化或縮醛化產(chǎn)物中的一種或多種，優(yōu)選聚丙烯酸酯、 聚醚和聚乙烯醇，分子量均在2000?30000,優(yōu)選5000?20000。
[0010] 所述的低分子組分包括：椰油脂肪酸二乙醇酰胺、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧 乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、烷基醇酰胺聚氧乙烯醚、嵌段聚氧乙烯-聚氧丙烯醚、烷基多 苷、多元醇硬脂酸酯、山梨醇脂肪酸酯、脂肪酸環(huán)氧乙烷縮合物、蓖麻油聚氧乙烯醚、聚乙二 醇雙油酸酯以及Spans系列和Tweens系列的酯化和醚化產(chǎn)物中的一種或多種，優(yōu)選脂肪醇 聚氧乙烯醚、烷基醇酰胺聚氧乙烯醚和椰油脂肪酸二乙醇酰胺，其分子量均在2000以下。
[0011] 本發(fā)明非離子型浙青溫拌劑中，所述的無機(jī)微粉為沸石粉、硅鋁酸鈉、活性氧化 鋁、蛭石、消石灰、膨潤土和活性炭等有較強(qiáng)的吸附能力和離子交換能力的無機(jī)材料中的一 種或幾種，優(yōu)選沸石粉，無機(jī)微粉的粒度為20?200目。
[0012] 本發(fā)明非離子型浙青溫拌劑中，也可以根據(jù)實際應(yīng)用需要加入其它添加劑，如分 散劑、抗剝落劑、發(fā)泡劑、抗老化劑、聚合物改性劑以及氧化鎂、氧化鈣和五氧化二磷等氧化 物，添加劑的加入量占溫拌劑總重量的0.lwt%?9. 9wt%的。
[0013] 本發(fā)明非離子型浙青溫拌劑的制備方法，包括如下內(nèi)容：按配比先將水加入容器 中，加入高分子組分，恒溫攪拌0. 5?2小時，控制溫度為40?60°C，然后按配比將低分子 組分和無機(jī)微粉加入，升溫至60?80°C，繼續(xù)攪拌0. 5?1小時，得到非離子型浙青溫拌 劑。
[0014] 本發(fā)明非離子型浙青溫拌劑在浙青混合料拌和中的應(yīng)用，包括如下步驟：當(dāng)石料 達(dá)到設(shè)定溫度，均勻拌合1?5分鐘，加入浙青，并將非離子型浙青溫拌劑加入到浙青混合 料中拌和1?5分鐘，加入礦粉或機(jī)制砂，均勻拌和1?5分鐘。其中非離子型浙青溫拌劑 按照浙青用量的2wt%?10wt%加入。
[0015] 本發(fā)明非離子型浙青溫拌劑與傳統(tǒng)浙青溫拌劑比較，具有以下優(yōu)點： (1)本發(fā)明的非離子型浙青溫拌劑中，高分子組分和低分子組分均為溫和的非離子型 表面活性劑,對人體的刺激性小,環(huán)境友好,綠色環(huán)保。
[0016] (2)本發(fā)明的非離子型浙青溫拌劑中，高低分子組分之間分散效果好，穩(wěn)定性好， 形成穩(wěn)定的非離子型浙青溫拌劑，且高低分子組分優(yōu)勢互補(bǔ)，能夠起到"潤滑"效果，使浙青 在拌和時更加容易。
[0017] (3)本發(fā)明非離子型浙青溫拌劑，能和浙青形成微乳型乳液，極大地降低浙青的高 溫粘度，因此可以降低浙青混合料的拌和、攤鋪及壓實溫度，其拌和溫度可以比熱拌浙青降 低15?30°C，降低能耗約30%，大量減少煙霧及有害物質(zhì)的排放，減小對人體危害及環(huán)境污 染。
[0018] (4)本發(fā)明的非離子型浙青溫拌劑，能很好地增強(qiáng)石料、石粉與浙青的粘結(jié)力，提 高混合料的抗剝落性，能夠有效地預(yù)防大交通量和重載交通條件下浙青路面的車轍破壞。 同時減少了拌和過程中的浙青老化，延長路面使用壽命。
[0019] (5)本發(fā)明的非離子型浙青溫拌劑原料簡單，生產(chǎn)成本低，制備方法簡便，只需簡 單的機(jī)械攪拌即可均勻分散，穩(wěn)定性好，適用范圍廣，易于工業(yè)應(yīng)用。
【具體實施方式】
[0020] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但不因此限制本發(fā)明。
[0021] 實施例1 非離子型浙青溫拌劑原料質(zhì)量百分比為： 聚環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷：〇. 6% ; 水溶性酚醛樹脂：〇. 5% 椰油脂肪酸二乙醇酰胺：17. 5% ; 沸石粉（25目）：14.5%; 水：66. 9%。
[0022]按配比先將水加入容器中，控制