本發(fā)明涉及路面瀝青技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種瀝青穩(wěn)定劑及其制備方法以及一種乳化瀝青。

背景技術(shù)：

瀝青路面是指在礦質(zhì)材料中摻入路用瀝青材料鋪筑的各種類型的路面。瀝青材料提高了鋪路用粒料抵抗行車和自然因素對(duì)路面損害的能力，使路面平整少塵、不透水、經(jīng)久耐用。瀝青路面是道路建設(shè)中一種應(yīng)用最廣泛的高級(jí)路面。

隨著各國(guó)交通事業(yè)的不斷發(fā)展，公路的路面要求的不斷提高，對(duì)于鋪設(shè)路面用的瀝青的質(zhì)量要求也不斷增高。由于普通道路瀝青存在高溫易軟化、低溫易脆裂、中溫易疲勞開(kāi)裂以及彈性差的缺點(diǎn)，因此需要高、中、低溫性能優(yōu)越且彈性良好的改性瀝青。目前，現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)涌現(xiàn)出一些改性瀝青，具有良好的流變性、持久的黏附性、抗車轍性以及抗推擠變形能力。但是，現(xiàn)有的改性瀝青雖然有些性能有所改善，但其穩(wěn)定性還是不能滿足高要求路面的需要。

現(xiàn)有技術(shù)中的瀝青材料大多屬于熱力學(xué)不穩(wěn)定體系，在制備過(guò)程中往往需要加入穩(wěn)定劑來(lái)調(diào)整瀝青的穩(wěn)定性能。工業(yè)上常用的熱穩(wěn)定劑主要包括鉛鹽、金屬皂、有機(jī)錫、有機(jī)銻、有機(jī)稀土和純有機(jī)化合物等。然而，目前為止現(xiàn)有技術(shù)中的穩(wěn)定劑還不能滿足瀝青材料對(duì)高穩(wěn)定性能的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種瀝青穩(wěn)定劑及其制備方法以及一種乳化瀝青，能夠滿足瀝青材料對(duì)高穩(wěn)定性能的要求。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種瀝青穩(wěn)定劑，包含以下質(zhì)量份數(shù)的組分：

優(yōu)選的，包括20～40份的聚乙烯醇。

優(yōu)選的，包括20～40份的硅酸鋁和20～40份的氯化鈣。

優(yōu)選的，包括2.5～3份的消泡劑；

所述消泡劑為有機(jī)硅類消泡劑和/或聚醚類消泡劑。

優(yōu)選的，包括50～70份的蒙脫土。

優(yōu)選的，包括20～40份的乙烯基硅橡膠。

本發(fā)明還提供了一種上述技術(shù)方案所述瀝青穩(wěn)定劑的制備方法，包含以下步驟：

將聚乙烯醇、硅酸鋁、氯化鈣、蒙脫土和乙烯基硅橡膠混合，得到預(yù)混料，所述預(yù)混料的粒度為100～200目；

將所述預(yù)混料和消泡劑、水進(jìn)行熱混合，得到瀝青穩(wěn)定劑。

優(yōu)選的，所述熱混合的溫度為100～160℃；

所述熱混合的時(shí)間為0.1～3小時(shí)。

優(yōu)選的，所述熱混合為攪拌混合；

所述攪拌混合的速率為10～20轉(zhuǎn)/分。

本發(fā)明還提供了一種上述技術(shù)方案所述瀝青穩(wěn)定劑或者上述技術(shù)方案所述制備方法得到的瀝青穩(wěn)定劑得到的乳化瀝青，包含如下質(zhì)量含量的組分：

改性瀝青 50～70％；

陽(yáng)離子表面活性劑 1～5％；

水 余量；

其中，所述改性瀝青包含質(zhì)量比為(85～90):(2～6):(2～8):(1～2)的瀝青基質(zhì)、SBS改性劑、相容劑和所述瀝青穩(wěn)定劑。

本發(fā)明提供了一種瀝青穩(wěn)定劑及其制備方法。本發(fā)明提供的瀝青穩(wěn)定劑包含10～50份聚乙烯醇、10～50份硅酸鋁、10～50份氯化鈣、2～4份消泡劑、20～100份蒙脫土、10～50份乙烯基硅橡膠和20～80份水。本發(fā)明提供的瀝青穩(wěn)定劑可以使改性瀝青中的聚合物相與瀝青基質(zhì)相之間形成一層穩(wěn)定的相界面吸附層，降低相界面的表面張力，增加兩相之間的親和力，從而促進(jìn)兩相之間的相容，能夠滿足瀝青材料對(duì)高穩(wěn)定性能的要求。由實(shí)施例的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，將由所述瀝青穩(wěn)定劑改性的乳化瀝青靜置5天后，按照ASTM規(guī)定測(cè)量乳化瀝青上下兩部分乳液的蒸發(fā)殘留物百分率的差值，結(jié)果為1.6～1.8％，證明穩(wěn)定性良好。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供了一種瀝青穩(wěn)定劑，包含以下質(zhì)量份數(shù)的組分：

本發(fā)明提供的瀝青穩(wěn)定劑包含10～50份聚乙烯醇，優(yōu)選為20～40份，更優(yōu)選為30份。本發(fā)明對(duì)所述聚乙烯醇的來(lái)源沒(méi)有特殊要求，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知來(lái)源的聚乙烯醇即可，具體的如市售的聚乙烯醇。在本發(fā)明中，所述聚乙烯醇的數(shù)均分子量?jī)?yōu)選為110000～200000，更優(yōu)選為140000～180000，最優(yōu)選為160000～170000。在本發(fā)明中，所述聚乙烯醇的粒度優(yōu)選為100～200目，更優(yōu)選為120～180目，最優(yōu)選為140～160目。

在本發(fā)明中，以10～50份聚乙烯醇的質(zhì)量為基準(zhǔn)，本發(fā)明提供的瀝青穩(wěn)定劑包含10～50份硅酸鋁，優(yōu)選為20～40份，更優(yōu)選為30份。本發(fā)明對(duì)所述硅酸鋁的來(lái)源沒(méi)有特殊要求，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知來(lái)源的硅酸鋁即可，具體的如市售的硅酸鋁。在本發(fā)明中，所述硅酸鋁的粒度優(yōu)選為100～200目，更優(yōu)選為120～180目，最優(yōu)選為140～160目。

在本發(fā)明中，以10～50份聚乙烯醇的質(zhì)量為基準(zhǔn)，本發(fā)明提供的瀝青穩(wěn)定劑包含10～50份氯化鈣，優(yōu)選為20～40份，更優(yōu)選為30份。本發(fā)明對(duì)所述氯化鈣的來(lái)源沒(méi)有特殊要求，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知來(lái)源的氯化鈣即可，具體的如市售的氯化鈣。在本發(fā)明中，所述氯化鈣的粒度優(yōu)選為100～200目，更優(yōu)選為120～180目，最優(yōu)選為140～160目。

在本發(fā)明中，以10～50份聚乙烯醇的質(zhì)量為基準(zhǔn)，本發(fā)明提供的瀝青穩(wěn)定劑包含2～4份消泡劑，具體的可以為2份、2.5份、3份、3.5份或4份。在本發(fā)明中，所述消泡劑優(yōu)選為有機(jī)硅類消泡劑和/或聚醚類消泡劑。

在本發(fā)明中，所述有機(jī)硅類消泡劑優(yōu)選為聚二甲基硅氧烷、氟硅氧烷和乙二醇硅氧烷中的一種或幾種，更優(yōu)選為聚二甲基硅氧烷和氟硅氧烷的混合物，或聚二甲基硅氧烷和乙二醇硅氧烷的混合物，或氟硅氧烷和乙二醇硅氧烷的混合物。在本發(fā)明中，當(dāng)所述有機(jī)硅類消泡劑優(yōu)選為聚二甲基硅氧烷、氟硅氧烷和乙二醇硅氧烷中的兩種或三種時(shí)，各組分的添加量?jī)?yōu)選相等。

在本發(fā)明中，所述聚醚類消泡劑優(yōu)選為GP型甘油聚醚、GPE型聚氧乙烯聚氧丙烯甘油醚和脂肪酸聚醚酯中的一種或幾種，更優(yōu)選為GP型甘油聚醚和GPE型聚氧乙烯聚氧丙烯甘油醚的混合物，或GPE型聚氧乙烯聚氧丙烯甘油醚和脂肪酸聚醚酯的混合物，或GP型甘油聚醚和脂肪酸聚醚酯的混合物。在本發(fā)明中，當(dāng)所述聚醚類消泡劑優(yōu)選為GP型甘油聚醚、GPE型聚氧乙烯聚氧丙烯甘油醚和脂肪酸聚醚酯中的兩種或三種時(shí)，各組分的添加量?jī)?yōu)選相等。

本發(fā)明對(duì)所述消泡劑的來(lái)源沒(méi)有特殊要求，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知來(lái)源的消泡劑即可，具體的如市售的消泡劑。

在本發(fā)明中，以10～50份聚乙烯醇的質(zhì)量為基準(zhǔn)，本發(fā)明提供的瀝青穩(wěn)定劑包含20～100份蒙脫土，優(yōu)選為40～80份，更優(yōu)選為50～70份。本發(fā)明對(duì)所述蒙脫土的來(lái)源沒(méi)有特殊要求，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知來(lái)源的蒙脫土即可，具體的如市售的蒙脫土。在本發(fā)明中，所述蒙脫土的粒度優(yōu)選為100～200目，更優(yōu)選為120～180目，最優(yōu)選為140～160目。

在本發(fā)明中，以10～50份聚乙烯醇的質(zhì)量為基準(zhǔn)，本發(fā)明提供的瀝青穩(wěn)定劑包含10～50份乙烯基硅橡膠，優(yōu)選為20～40份，更優(yōu)選為30份。在本發(fā)明中，所述乙烯基硅橡膠優(yōu)選為甲基乙烯基硅橡膠。本發(fā)明對(duì)所述乙烯基硅橡膠的來(lái)源沒(méi)有特殊要求，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知來(lái)源的乙烯基硅橡膠即可，具體的如市售的乙烯基硅橡膠。在本發(fā)明中，所述乙烯基硅橡膠的粒度優(yōu)選為100～200目，更優(yōu)選為120～180目，最優(yōu)選為140～160目。

在本發(fā)明中，以10～50份聚乙烯醇的質(zhì)量為基準(zhǔn)，本發(fā)明提供的瀝青穩(wěn)定劑包含20～80份水，優(yōu)選為30～70份，更優(yōu)選為40～60份。

本發(fā)明還提供了一種上述技術(shù)方案所述瀝青穩(wěn)定劑的制備方法，包含以下步驟：

將聚乙烯醇、硅酸鋁、氯化鈣、蒙脫土和乙烯基硅橡膠混合，得到預(yù)混料，所述預(yù)混料的粒度為100～200目；

將所述預(yù)混料和消泡劑、水進(jìn)行熱混合，得到瀝青穩(wěn)定劑。

本發(fā)明將聚乙烯醇、硅酸鋁、氯化鈣、蒙脫土和乙烯基硅橡膠混合，得到預(yù)混料，所述預(yù)混料的粒度為100～200目。本發(fā)明優(yōu)選可以將所述聚乙烯醇、硅酸鋁、氯化鈣、蒙脫土和乙烯基硅橡膠混合后再粉碎，或者粉碎后再混合。

本發(fā)明對(duì)所述聚乙烯醇、硅酸鋁、氯化鈣、蒙脫土和乙烯基硅橡膠的混合順序沒(méi)有特殊要求，可以按照任意的順序進(jìn)行混合。本發(fā)明對(duì)所述混合的方式?jīng)]有特殊的要求，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的物料混合方法即可，具體的如攪拌混合。

在本發(fā)明中，所述預(yù)混料的粒度優(yōu)選為100～200目，更優(yōu)選為120～180目，最優(yōu)選為140～160目。本發(fā)明對(duì)所述粉碎的方法沒(méi)有任何的特殊要求，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的固體物料的粉碎方式進(jìn)行即可，具體的如研磨、球磨、輥磨等。在本發(fā)明中，所述粉碎的轉(zhuǎn)速優(yōu)選為60～100轉(zhuǎn)/分，更優(yōu)選為70～90轉(zhuǎn)/分，最優(yōu)選為80轉(zhuǎn)/分；所述粉碎的時(shí)間優(yōu)選為0.1～1小時(shí)，更優(yōu)選為0.5小時(shí)。

得到所述預(yù)混料后，將所述預(yù)混料和消泡劑、水進(jìn)行熱混合，得到瀝青穩(wěn)定劑。在本發(fā)明中，所述熱混合的溫度優(yōu)選為100～160℃，更優(yōu)選為110～150℃，最優(yōu)選為120～140℃；所述熱混合的時(shí)間優(yōu)選為0.1～3小時(shí)，更優(yōu)選為0.5～2.5小時(shí)，最優(yōu)選為1～2小時(shí)。在本發(fā)明中，所述熱混合優(yōu)選為攪拌混合；所述攪拌混合優(yōu)選在高速剪切機(jī)中進(jìn)行。在本發(fā)明中，所述熱混合的攪拌速率優(yōu)選為10～20轉(zhuǎn)/分，更優(yōu)選為12～18轉(zhuǎn)/分，最優(yōu)選為14～16轉(zhuǎn)/分。在本發(fā)明中，所述熱混合能夠使得物料混合的更加均勻，防止混料冷卻凝結(jié)在一起。

本發(fā)明還提供了一種上述技術(shù)方案所述瀝青穩(wěn)定劑或者上述技術(shù)方案所述制備方法得到的瀝青穩(wěn)定劑得到的乳化瀝青，包含如下質(zhì)量含量的組分：

改性瀝青 50～70％；

陽(yáng)離子表面活性劑 1～5％；

水 余量；

其中，所述改性瀝青包含質(zhì)量比為(85～90):(2～6):(2～8):(1～2)的瀝青基質(zhì)、SBS改性劑、相容劑和所述瀝青穩(wěn)定劑。

在本發(fā)明中，所述乳化瀝青包含50～70％的改性瀝青，優(yōu)選為55～65％，更優(yōu)選為60％。在本發(fā)明中，所述改性瀝青優(yōu)選包含質(zhì)量比為(85～90):(2～6):(2～8):(1～2)的瀝青基質(zhì)、SBS改性劑、相容劑和所述瀝青穩(wěn)定劑，更優(yōu)選為(86～89):(3～5):(3～7):(1～2)，最優(yōu)選為87:4:(4～5):1.5。

本發(fā)明對(duì)所述瀝青基質(zhì)的種類沒(méi)有任何的特殊要求，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知種類的瀝青基質(zhì)即可，具體的如天然瀝青或石油瀝青。

本發(fā)明對(duì)所述SBS改性劑的種類沒(méi)有任何的特殊要求，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知種類的SBS改性劑即可，具體的如市售的SBS改性劑。

本發(fā)明對(duì)所述相容劑的種類沒(méi)有任何的特殊要求，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知種類的相容劑即可，具體的如市售的常用于瀝青改性中的相容劑。

在本發(fā)明中，所述乳化瀝青包含1～5％的陽(yáng)離子表面活性劑，具體的可以為1％、2％、3％、4％或5％。本發(fā)明對(duì)所述陽(yáng)離子表面活性劑的來(lái)源沒(méi)有特殊要求，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的市售的陽(yáng)離子表面活性劑即可。本發(fā)明對(duì)所述陽(yáng)離子表面活性劑的種類沒(méi)有任何的特殊要求，具體的可以為胺鹽類陽(yáng)離子表面活性劑、季銨鹽類陽(yáng)離子表面活性劑或雜環(huán)型陽(yáng)離子表面活性劑。

本發(fā)明對(duì)所述乳化瀝青的制備方法沒(méi)有任何的特殊要求，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所常用的瀝青乳化劑的制備方法進(jìn)行制備即可，具體的如先按上述比例制得改性瀝青，再將改性瀝青、陽(yáng)離子表面活性劑、水等按比例制得乳化瀝青。

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的瀝青穩(wěn)定劑及其制備方法以及乳化瀝青進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明，但是不能把它們理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。

實(shí)施例1

原料質(zhì)量配比：聚乙烯醇25份、硅酸鋁15份、氯化鈣15份、消泡劑:聚二甲基硅氧烷2份、蒙脫土80份、乙烯基硅橡膠25份、水50份。

向硅酸鋁中加入符合要求重量的聚乙烯醇、氯化鈣、蒙脫土、乙烯基硅橡膠進(jìn)行預(yù)混；將混合體加入研磨機(jī)中，研磨，使其粒徑約為200目；將研磨后的預(yù)混料中加入符合所述重量份數(shù)的水和消泡劑，再在155℃下，以15轉(zhuǎn)/分鐘的速度高速剪切20分鐘，使預(yù)混物混合均勻即得瀝青穩(wěn)定劑。

瀝青穩(wěn)定劑用于乳化瀝青中，將得到的乳化瀝青放置5天，按照ASTM規(guī)定測(cè)量乳化瀝青上下兩部分乳液的蒸發(fā)殘留物百分率的差值，結(jié)果為1.8％。所述乳化瀝青的組成：按重量比，改性瀝青50％，陽(yáng)離子表面活化劑1％，其余為水。而改性瀝青中，瀝青基質(zhì)85％，SBS改性劑5％，相容劑8％，本專利穩(wěn)定劑2％。

實(shí)施例2

原料質(zhì)量配比：聚乙烯醇20份、硅酸鋁20份、氯化鈣20份、消泡劑:GP型甘油聚醚2份、蒙脫土80份、乙烯基硅橡膠20份、水50份。

向硅酸鋁中加入符合要求重量的聚乙烯醇、氯化鈣、蒙脫土、乙烯基硅橡膠進(jìn)行預(yù)混；將混合體加入研磨機(jī)中，研磨，使其粒徑約為150目；將研磨后的預(yù)混料中加入符合所述重量份數(shù)的水和消泡劑，再在150℃下，以15轉(zhuǎn)/分鐘的速度高速剪切60分鐘，使預(yù)混物混合均勻即得瀝青穩(wěn)定劑。

瀝青穩(wěn)定劑用于乳化瀝青中，將得到的乳化瀝青放置5天，按照ASTM規(guī)定測(cè)量乳化瀝青上下兩部分乳液的蒸發(fā)殘留物百分率的差值，結(jié)果為1.6％。所述乳化瀝青的組成：按重量比，改性瀝青70％，陽(yáng)離子表面活化劑5％，其余為水。而改性瀝青中，瀝青基質(zhì)85％，SBS改性劑5％，相容劑8％，本專利穩(wěn)定劑2％。

實(shí)施例3

原料質(zhì)量配比：聚乙烯醇50份、硅酸鋁50份、氯化鈣10份、消泡劑:GP型甘油聚醚4份、蒙脫土20份、乙烯基硅橡膠50份、水80份。

向硅酸鋁中加入符合要求重量的聚乙烯醇、氯化鈣、蒙脫土、乙烯基硅橡膠進(jìn)行預(yù)混；將混合體加入研磨機(jī)中，研磨，使其粒徑約為150目；將研磨后的預(yù)混料中加入符合所述重量份數(shù)的水和消泡劑，再在160℃下，以15轉(zhuǎn)/分鐘的速度高速剪切120分鐘，使預(yù)混物混合均勻即得瀝青穩(wěn)定劑。

瀝青穩(wěn)定劑用于乳化瀝青中，將得到的乳化瀝青放置5天，按照ASTM規(guī)定測(cè)量乳化瀝青上下兩部分乳液的蒸發(fā)殘留物百分率的差值，結(jié)果為1.7％。所述乳化瀝青的組成：按重量比，改性瀝青60％，陽(yáng)離子表面活化劑3％，其余為水。而改性瀝青中，瀝青基質(zhì)85％，SBS改性劑5％，相容劑8％，本專利穩(wěn)定劑2％。

由以上實(shí)施例可知，本發(fā)明提供了一種瀝青穩(wěn)定劑及其制備方法。本發(fā)明提供的瀝青穩(wěn)定劑包含10～50份聚乙烯醇、10～50份硅酸鋁、10～50份氯化鈣、2～4份消泡劑、20～100份蒙脫土、10～50份乙烯基硅橡膠和20～80份水。本發(fā)明提供的瀝青穩(wěn)定劑能夠滿足瀝青材料對(duì)高穩(wěn)定性能的要求。由實(shí)施例的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，將由所述瀝青穩(wěn)定劑改性的乳化瀝青靜置5天后，按照ASTM規(guī)定測(cè)量乳化瀝青上下兩部分乳液的蒸發(fā)殘留物百分率的差值，結(jié)果為1.6～1.8％，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于現(xiàn)有技術(shù)水平中的2.1～2.5％，證明穩(wěn)定性良好。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。