一種黏層乳化瀝青及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種黏層乳化瀝青及其制備方法，所述乳化瀝青包括占其總質(zhì)量百分比的下列各組分：40%～60%低標(biāo)號(hào)瀝青，0～3%促乳化添加劑，0～3%改性劑，0.2%～2%瀝青乳化劑，0.2～2%酸堿調(diào)節(jié)劑，余為水。制備方法包括：首先是制備易乳化改性低標(biāo)號(hào)瀝青和皂液兩種中間材料，接著是對(duì)所中間材料的高速研磨，形成未穩(wěn)型乳化瀝青；最后對(duì)未穩(wěn)型乳化瀝青進(jìn)行恒溫?cái)嚢瑁玫金尤榛癁r青。本發(fā)明的有益效果是，破乳速度快、成型快，從而大大提高施工效率；具有不粘輪輪特性，避免了施工設(shè)備、運(yùn)輸車輛對(duì)黏層材料的破壞，提高了粘結(jié)效率和粘結(jié)強(qiáng)度，從而提高了路面的耐久性；瀝青的高溫性能好；同時(shí)工藝簡(jiǎn)單實(shí)用，有利于推廣應(yīng)用。
【專利說(shuō)明】一種黏層乳化瀝青及其制備方法
[0001]

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及道路材料領(lǐng)域，尤其涉及用于新建或養(yǎng)護(hù)路面中結(jié)構(gòu)層之間粘結(jié)層的一種快凝、不粘輪黏層乳化浙青及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0003]在道路建設(shè)和養(yǎng)護(hù)工程中，相鄰結(jié)構(gòu)層間通常采用撒布黏層材料的工藝，促使層與層之間形成整體的受力結(jié)構(gòu)，從而減少由交通荷載引起的層間結(jié)構(gòu)推移、擁抱等病害。黏層材料提供的層間粘結(jié)強(qiáng)度和抗滑能力能夠?qū)⒙访娼Y(jié)構(gòu)層間粘結(jié)形成一個(gè)整體，提高路面的耐久性。
[0004]然而，在實(shí)際施工過程中，現(xiàn)有的黏層材料，在撒布完成后，破乳速度慢，形成強(qiáng)度慢，施工單位通常會(huì)等待數(shù)小時(shí)，才能允許攤鋪設(shè)備進(jìn)場(chǎng)，進(jìn)行上層混合料的攤鋪，導(dǎo)致施工效率降低。有的甚至為了保證充分的破乳，提前一天進(jìn)行撒布，第二天進(jìn)行上層攤鋪。更嚴(yán)重的問題在于，現(xiàn)有的黏層材料即使完全破乳，在進(jìn)行攤鋪時(shí)，施工設(shè)備、運(yùn)料車輛的車輪仍會(huì)帶起大量的黏層材料，造成粘結(jié)層的損傷，破壞了黏層的均一性和粘結(jié)性，降低了粘結(jié)效率，進(jìn)而影響路面的耐久性。因此，目前黏層材料粘輪的問題，一直是施工單位無(wú)法避免的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的之一在于提供一種快凝、不粘輪的黏層乳化浙青及其制備方法，以解決路面結(jié)構(gòu)層施工中破乳速度慢、成型慢而引起的施工效率低問題和粘輪引起的路面耐久性低的問題。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的黏層乳化浙青包括占所述乳化浙青總質(zhì)量百分比的下列各組分:30%?60%低標(biāo)號(hào)浙青，0?3%促乳化添加劑，0?3%改性劑，0.2%?2%浙青乳化劑，0.2?2%酸堿調(diào)節(jié)劑，余為水。
[0007]進(jìn)一步的，所述低標(biāo)號(hào)浙青采用石油浙青，且浙青針入度為10(1111111?30(1111111。
[0008]進(jìn)一步的，所述促乳化添加劑為多聚磷酸、且多聚磷酸中！！3？04含量為105?115%。
[0009]進(jìn)一步的，所述改性劑為亞甲基聚合物，且其熔點(diǎn)為90?1401。
[0010]進(jìn)一步的，所述浙青乳化劑為快裂快凝型浙青乳化劑。
[0011]進(jìn)一步的，所述浙青乳化劑為:所述浙青乳化劑為，陽(yáng)離子浙青乳化劑或陰離子浙青乳化劑其中的一種。
[0012]進(jìn)一步的，所述酸堿調(diào)節(jié)劑為鹽酸、磷酸、硫酸、氫氧化鈉中的一種。
[0013]所述黏層乳化浙青的制備包括下述步驟:
1)中間材料制備將低標(biāo)號(hào)浙青加熱至170?1751，在該溫度環(huán)境下并在攪拌狀態(tài)中，加入促乳化添加齊0，使促乳化添加劑劑均勻分布在低標(biāo)號(hào)浙青中，恒溫170?1751，并保持?jǐn)嚢锠顟B(tài)，繼續(xù)加入改性劑，使得改性劑均勻分布于低標(biāo)號(hào)浙青中，最終得到易乳化改性低標(biāo)號(hào)浙青；將浙青乳化劑溶于50?601水中，再加入酸堿調(diào)節(jié)劑，形成皂液；
2)材料高速研磨
將所述易乳化改性低標(biāo)號(hào)浙青和皂液同時(shí)通過高速研磨的磨具，形成未穩(wěn)型乳化浙青；
3)恒溫?cái)嚢?br> 將未穩(wěn)型乳化浙青在55?701下，恒溫?cái)嚢?6?48小時(shí)，得到所述黏層乳化浙青。
[0014]進(jìn)一步的，所述高速研磨的磨具為膠體磨，其轉(zhuǎn)速為3600?9000轉(zhuǎn)/分鐘。
[0015]所述乳化浙青用于浙青路面層間或水泥路面加鋪浙青層之間的黏層撒布。
[0016]本發(fā)明采用低標(biāo)號(hào)浙青作為基質(zhì)浙青，解決了普通浙青在常溫(251)或更高的溫度下(601),其中的輕質(zhì)組分常常被軟化，即使在破乳后仍然會(huì)產(chǎn)生粘輪的問題；本發(fā)明還通過添加促乳化添加劑，使得低標(biāo)號(hào)浙青中浙青質(zhì)團(tuán)簇被充分分散，克服了重質(zhì)組分中浙青質(zhì)容易聚集而導(dǎo)致浙青粘度大，乳化困難的問題，從而使得低標(biāo)號(hào)浙青易乳化；本發(fā)明還通過改性劑的加入使浙青粘度降低，進(jìn)一步提高低標(biāo)號(hào)浙青的可乳化性，同時(shí)其敏感組分不會(huì)增加，從而使得本發(fā)明的乳化浙青破乳后具有不粘輪特性。由此，采用本發(fā)明將會(huì)產(chǎn)生下述的有益效果:
1)可乳化性好、破乳速度快、成型快，從而大大提高施工效率；
2)具有不粘輪輪特性，避免了施工設(shè)備、運(yùn)輸車輛對(duì)黏層材料的破壞，提高了粘結(jié)效率和粘結(jié)強(qiáng)度，從而提高了路面的耐久性。
[0017]3)浙青的高溫性能好；
4)工藝簡(jiǎn)單實(shí)用，有利于推廣應(yīng)用。
[0018]

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是制備實(shí)施例1制得的黏層乳化浙青與普通黏層乳化浙青在浙青層撒布的效果對(duì)比照片，其中圖3)是所述實(shí)施例1的黏層乳化浙青撒布后，在1001=內(nèi)即破乳硬化，硬化后不粘手的情形；圖6)是普通黏層乳化浙青撒布后30-=才破乳硬化，破乳后，手指按壓路面黏層材料被手粘帶起的情形。
[0020]圖2是制備實(shí)施例2制得的黏層乳化浙青與普通黏層乳化浙青在浙青層撒布的效果對(duì)比照片，其中圖3)是所述實(shí)施例2的黏層乳化浙青撒布后，在1001=內(nèi)即破乳硬化，硬化后不粘手的情形；圖6)是普通黏層乳化浙青撒布后30-=才破乳硬化，破乳后，手指按壓路面黏層材料被手粘帶起的情形。

【具體實(shí)施方式】
[0021]本發(fā)明的黏層乳化浙青，包括下列質(zhì)量百分比的組分:40%?60%低標(biāo)號(hào)浙青，0?2%促乳化添加劑，0?3%改性劑，0.2%?2%浙青乳化劑，0.2?2%酸堿調(diào)節(jié)劑，余為水。下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)該乳化浙青的制備過程及具體使用材料做詳細(xì)說(shuō)明，以進(jìn)一步解釋本發(fā)明。
[0022]一、制備實(shí)施例
實(shí)施例1
首先是中間材料的制備，選取:30號(hào)石油浙青作為低標(biāo)號(hào)浙青；H3P04含量為105%的多聚磷酸作為促乳化添加劑；熔點(diǎn)為135°C的聚乙烯蠟作為改性劑；浙青乳化劑選用快裂快凝型，本實(shí)施例選用Akzo Nobel公司的陽(yáng)離子浙青乳化劑EM44 ;酸堿調(diào)節(jié)劑選用濃度為90%的正磷酸。上述各材料及水按下述重量稱取:
30號(hào)石油浙青60kg
H3PO4含量為105%的多聚磷酸Ikg
熔點(diǎn)為135°C的聚乙烯蠟3kg
EM440.2kg
正磷酸0.2kg
水35.6kg
將稱取的30號(hào)石油浙青置于攪拌器中，并對(duì)其加熱至170°C，開始攪拌，同時(shí)加入稱取的H3PO4含量為105%的多聚磷酸，連續(xù)攪拌2h，使多聚磷酸與浙青充分反應(yīng)，保持相同溫度170攝氏度，攪拌下加入聚乙烯蠟，得到易乳化改性低標(biāo)號(hào)浙青，保持該材料基本在170°C，以備用。
將稱取的水加熱至55°C，再將稱取的EM44溶于該60°C的水中，之后加入正磷酸，注意檢測(cè)水溶液的PH值達(dá)，應(yīng)為2.0?2.5，從而形成皂液。
[0023]接著是對(duì)所制備的中間材料的高速研磨，將所述易乳化改性低標(biāo)號(hào)浙青和皂液同時(shí)通過轉(zhuǎn)速為9000轉(zhuǎn)/分鐘膠體磨，形成未穩(wěn)型乳化浙青。
[0024]最后對(duì)未穩(wěn)型乳化浙青進(jìn)行恒溫?cái)嚢瑁瑢⒏咚傺心サ玫降奈捶€(wěn)型乳化浙青置于攪拌器中，該未穩(wěn)型乳化浙青起先的溫度較高，在溫度降至基本為60°C時(shí)，進(jìn)行恒溫?cái)嚢?6小時(shí)，最終得到本實(shí)施例的黏層乳化浙青。
[0025]實(shí)施例2
首先是中間材料的制備，選取:10號(hào)石油浙青作為低標(biāo)號(hào)浙青；熔點(diǎn)為90°C的聚乙烯蠟作為改性劑；浙青乳化劑選用快裂快凝型，本實(shí)施例選用Akzo Nobel公司的陽(yáng)離子浙青乳化劑E4819 ;酸堿調(diào)節(jié)劑選用濃度為36%的氯化氫水溶液的濃鹽酸。上述各材料及水按下述重量稱取:
10號(hào)石油浙青40kg
促乳化添加劑Okg
熔點(diǎn)為90°C的聚乙烯蠟2kg
E48191.0kg
濃鹽酸1.0kg
水56.0kg
將稱取的10號(hào)石油浙青置于攪拌器中，并對(duì)其加熱至175°C，開始攪拌，同時(shí)加入稱取的聚乙烯蠟，連續(xù)攪拌3h，使得聚乙烯蠟與浙青充分溶解，得到易乳化改性低標(biāo)號(hào)浙青，保持該材料基本在175°C，以備用。
將稱取的水加熱至55°C，再將稱取的E4819溶于該60°C的水中，之后加入濃鹽酸，注意檢測(cè)水溶液的PH值達(dá)，應(yīng)為2.0?2.5，從而形成皂液。
[0026]接著是對(duì)所制備的中間材料的高速研磨，將所述易乳化改性低標(biāo)號(hào)浙青和皂液同時(shí)通過轉(zhuǎn)速為9000轉(zhuǎn)/分鐘膠體磨，形成未穩(wěn)型乳化浙青。
[0027]最后對(duì)未穩(wěn)型乳化浙青進(jìn)行恒溫?cái)嚢瑁瑢⒏咚傺心サ玫降奈捶€(wěn)型乳化浙青置于攪拌器中，該未穩(wěn)型乳化浙青起先的溫度較高，在溫度降至基本為60°C時(shí)，進(jìn)行恒溫?cái)嚢?6小時(shí)，最終得到本實(shí)施例的黏層乳化浙青。
[0028]實(shí)施例3
首先是中間材料的制備，選取:20號(hào)石油浙青作為低標(biāo)號(hào)浙青；H3P04含量為110%的多聚磷酸作為促乳化添加劑；熔點(diǎn)為105°C的聚乙烯蠟作為改性劑；浙青乳化劑選用快裂快凝型，本實(shí)施例選用河南封丘太行化工有限責(zé)任公司的陰離子浙青乳化劑GTA-A02 ;酸堿調(diào)節(jié)劑選用濃度為100%氫氧化鈉顆粒。上述各材料及水按下述重量稱取:
30號(hào)石油浙青50kg
H3PO4含量為110%的多聚磷酸0.5kg
熔點(diǎn)為105 °C的聚乙烯蠟Okg
GTA-A022.0kg
氫氧化鈉0.5kg
水47kg
將稱取的20號(hào)石油浙青置于攪拌器中，并對(duì)其加熱至170°C，開始攪拌，同時(shí)加入稱取的H3PO4含量為110%的多聚磷酸，連續(xù)攪拌2h，使多聚磷酸與浙青充分反應(yīng)，保持相同溫度170°C，攪拌下加入聚乙烯蠟，得到易乳化改性低標(biāo)號(hào)浙青，保持該材料基本在170°C，以備用。
將稱取的水加熱至55°C，再將稱取的GTA-A02溶于該60°C的水中，之后加入氫氧化鈉，注意檢測(cè)水溶液的PH值達(dá),應(yīng)為10.5?11,從而形成阜液。
[0029]接著是對(duì)所制備的中間材料的高速研磨，將所述易乳化改性低標(biāo)號(hào)浙青和皂液同時(shí)通過轉(zhuǎn)速為9000轉(zhuǎn)/分鐘膠體磨，形成未穩(wěn)型乳化浙青。
[0030]最后對(duì)未穩(wěn)型乳化浙青進(jìn)行恒溫?cái)嚢瑁瑢⒏咚傺心サ玫降奈捶€(wěn)型乳化浙青置于攪拌器中，該未穩(wěn)型乳化浙青起先的溫度較高，在溫度降至基本為60°C時(shí)，進(jìn)行恒溫?cái)嚢?6小時(shí)，最終得到本實(shí)施例的黏層乳化浙青。
[0031]二、應(yīng)用實(shí)施例實(shí)施例1
將上述制備實(shí)施例1所得黏層乳化浙青用于浙青路面層間的黏層撒布，以此作為層間粘結(jié)層，按照撒布量為0.7千克/平方米，撒布于浙青路面，與普通乳化浙青黏層材料對(duì)比圖片見圖1。
[0032]由圖1中的(a)圖可以看出，在晴好的天氣下，空氣溫度在25°C，本實(shí)施例所得黏層乳化浙青在5min內(nèi)即破乳硬化，硬化后不粘手；而普通黏層乳化浙青，則在20min才破乳硬化，破乳后，手指按壓路面，黏層材料被手粘帶起，參見圖1中的(b)圖。
[0033]實(shí)施例2
將上述制備實(shí)施例2所得黏層乳化浙青用于水泥路面加鋪浙青層之間黏層撒布，以此作為層間粘結(jié)層，按照撒布量為0.9千克/平方米，撒布于浙青路面，與普通乳化浙青黏層材料對(duì)比圖片見圖2。
[0034]由圖2中的(a)圖可以看出，在晴好的天氣下，空氣溫度在15°C，本實(shí)施例所得黏層乳化浙青在15min內(nèi)即破乳硬化，硬化后不粘手；而6)圖中的普通黏層乳化浙青，則在40min才破乳硬化，破乳后，手指按壓路面，黏層材料被手粘帶起。
【權(quán)利要求】
1.一種黏層乳化浙青及其制備方法，其特征在于:包括占所述乳化浙青總質(zhì)量百分比的下列各組分:40%?60%低標(biāo)號(hào)浙青，O?3%促乳化添加劑，O?3%改性劑，0.2%?2%浙青乳化劑，0.2?2%酸堿調(diào)節(jié)劑，余為水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的黏層乳化浙青，其特征在于:所述低標(biāo)號(hào)浙青采用石油浙青，且石油浙青針入度為1dmm?30dmm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的黏層乳化浙青，其特征在于:所述促乳化添加劑為多聚磷酸、且多聚磷酸中H3PO4含量為105?115%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的黏層乳化浙青，其特征在于:所述改性劑為亞甲基聚合物，且其熔點(diǎn)為90?140°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的黏層乳化浙青，其特征在于:所述浙青乳化劑為快裂快凝型浙青乳化劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的黏層乳化浙青，其特征在于:所述浙青乳化劑為，陽(yáng)離子浙青乳化劑或陰離子浙青乳化劑其中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的黏層乳化浙青，其特征在于:所述酸堿調(diào)節(jié)劑為鹽酸、磷酸、硫酸、氫氧化鈉中的一種。
8.如權(quán)利要求1所述黏層乳化浙青的制備方法，包括下述步驟: 1)中間材料制備 將低標(biāo)號(hào)浙青加熱至170?175°C，在該溫度環(huán)境下并在攪拌狀態(tài)中，加入促乳化添加齊IJ，使促乳化添加劑劑均勻分布在低標(biāo)號(hào)浙青中，恒溫170?175°C，并保持?jǐn)嚢锠顟B(tài)，繼續(xù)加入改性劑，使得改性劑均勻分布于低標(biāo)號(hào)浙青中，最終得到易乳化改性低標(biāo)號(hào)浙青；將浙青乳化劑溶于50?60°C水中，再加入酸堿調(diào)節(jié)劑，形成皂液； 2)材料高速研磨 將所述易乳化改性低標(biāo)號(hào)浙青和皂液同時(shí)通過高速研磨的磨具，形成未穩(wěn)型乳化浙青; 3)恒溫?cái)嚢? 將未穩(wěn)型乳化浙青在55?70°C下，恒溫?cái)嚢?6?48小時(shí)，得到所述黏層乳化浙青。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述制備方法，其特征在于:所述高速研磨的磨具為膠體磨，其轉(zhuǎn)速為3600?9000轉(zhuǎn)/分鐘。
10.如權(quán)利要求1所述黏層乳化浙青的應(yīng)用:其特征在于:所述乳化浙青用于浙青路面層間或水泥路面加鋪浙青層之間的黏層撒布。
【文檔編號(hào)】C08L95/00GK104403335SQ201410671423
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月21日
【發(fā)明者】王文峰, 劉偉, 吳春穎, 牛曉偉 申請(qǐng)人:江蘇省交通科學(xué)研究院股份有限公司