本發(fā)明涉及一種瀝青改性劑,特別涉及一種瀝青降粘劑及其制備方法以及應用。
背景技術:
在道路工程中使用的瀝青混合料按照其施工溫度大致可以分為三大類型:熱拌瀝青混合料、溫拌瀝青混合料以及冷拌瀝青混合料。所謂的冷拌瀝青混合料其施工溫度大約為15-40℃,由于其施工溫度較低無需對混合料進行加熱,可以節(jié)約能源,但是其路用性能無法滿足重載交通以及高等級公路的需求;熱拌瀝青混合料的施工溫度大致為150-180℃,在改善路用性能的同時,較高的施工溫度不僅消耗了大量的能源,而且生成了大量的煙塵,co2和有害氣體。在此背景下溫拌瀝青混合料應運而生,其優(yōu)勢主要有以下幾點:性能可以達到熱拌瀝青混合料的性能;降低了施工溫度,延長施工時間;減少co2等氣體的排放,節(jié)能環(huán)保;減輕高溫條件下瀝青的老化問題。
所謂的溫拌瀝青混合料就是在瀝青中加入一定的改性劑使其粘度降低,從而降低其施工溫度。目前常見的三種溫拌瀝青混合料技術主要有三種:一是有機添加劑技術,例如sasobit,它的原理是將低熔點的有機添加劑加入混合料中,從而改變混合料的粘溫曲線;第二種是泡沫技術,例如aspha-min,原理是在拌和混合料的不同階段分別加入軟質瀝青和硬質泡沫瀝青;第三種則是乳化技術,例如evothermtm,將普通的瀝青換為高濃度的乳化瀝青作為粘合劑來拌和瀝青混合料,但是現(xiàn)有的技術在施工過程中瀝青粘度降低有限,或者就是路用性能無法滿足重載交通以及高等級公路的需求。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種瀝青降粘劑及其制備方法以及應用,以克服現(xiàn)有技術的不足。
為達到上述目的,本發(fā)明采用如下技術方案:
一種瀝青降粘劑,以重量份數(shù)計:硬脂酸:10-19份,聚丙烯酸酯:2-5份,脂肪醇聚氧乙烯醚:70-85份,卡洛胺:4-16份。
進一步的,硬脂酸的凝點不低于54℃,碘值不大于4,酸值為203~210。
進一步的,聚丙烯酸酯的密度0.95g/cm3,分子量72.06,閃點50℃。
進一步的,脂肪醇聚氧乙烯醚的熔點41-45℃,沸點100℃,閃點>230℃。
進一步的,卡洛胺的閃點>200℃。
一種制備瀝青降粘劑的方法,具體包括以下步驟:
1)、以重量份數(shù)計,首先將10-19份脂肪醇聚氧乙烯醚加入反應器中持續(xù)攪拌以20℃/min升溫至90-100℃;
2)、然后在90-100℃下加入2-5份硬脂酸并攪拌使其完全溶解;
3)、最后將70-85份聚丙烯酸酯和4-16份卡洛胺加入容器中攪拌均勻即得到瀝青降粘劑。
進一步的,1)、以重量份數(shù)計,首先將16份脂肪醇聚氧乙烯醚加入反應器中持續(xù)攪拌以20℃/min升溫至90-100℃;
2)、然后在90-100℃下加入3份硬脂酸并攪拌使其完全溶解;
3)、最后將75份聚丙烯酸酯和12份卡洛胺加入容器中攪拌均勻即得到瀝青降粘劑。
一種用瀝青降粘劑制備瀝青混合料的方法,以重量百分比計,將瀝青降粘劑按基質瀝青的2%-4%加入到基質瀝青中,在130-150℃下攪拌均勻即可得到瀝青混合物。
與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明具有以下有益的技術效果:
本發(fā)明一種瀝青降粘劑及其制備方法以及應用,以重量份數(shù)計:硬脂酸:10-19份,聚丙烯酸酯:2-5份,脂肪醇聚氧乙烯醚:70-85份,卡洛胺:4-16份將上述化合物在90-100℃混合均勻得到的瀝青降粘劑與基質瀝青混合得到的瀝青混合物,瀝青組合物由于硬脂酸具有降低表面張力,從而保持混合物的均勻穩(wěn)定作用,聚丙烯酸酯具有較好的絮凝效果,脂肪醇聚氧乙烯醚分子中的醚鍵不易被酸、堿破壞,性質穩(wěn)定,易溶于水,不易電解,卡洛胺能夠有效改善瀝青與集料之間的粘附力從而提高混合料的水穩(wěn)性能,延長路面的使用壽命,實現(xiàn)了降低瀝青混合物粘度的目的。
說明書附圖:
圖1為硬脂酸單獨摻量對瀝青降粘劑粘度的影響示意圖。
圖2為聚丙烯酸酯單獨摻量對瀝青降粘劑粘度的影響示意圖。
圖3為脂肪醇聚氧乙烯醚單獨摻量對瀝青降粘劑粘度的影響示意圖。
圖4為卡洛胺單獨摻量對瀝青降粘劑粘度的影響示意圖。
具體實施方式
下面對本發(fā)明做進一步詳細描述:
一種瀝青降粘劑,以重量份數(shù)計:硬脂酸:10-19份,聚丙烯酸酯:2-5份,脂肪醇聚氧乙烯醚:70-85份,卡洛胺:4-16份。
硬脂酸的凝點不低于54℃,碘值不大于4,酸值為203~210;具有降低表面張力,保持混合物的均勻穩(wěn)定作用;
聚丙烯酸酯的密度0.95g/cm3,分子量72.06,閃點50℃;具有較好的絮凝效果;
脂肪醇聚氧乙烯醚的熔點41-45℃,沸點100℃,閃點>230℃;分子中的醚鍵不易被酸、堿破壞,性質穩(wěn)定,易溶于水,不易電解;
卡洛胺的閃點>200℃;可以有效改善瀝青與集料之間的粘附力從而提高混合料的水穩(wěn)性能,延長路面的使用壽命。
一種瀝青降粘劑的制備方法,具體包括以下步驟:
1)、以重量份數(shù)計,首先將10-19份脂肪醇聚氧乙烯醚加入反應器中持續(xù)攪拌以20℃/min升溫至90-100℃;
2)、然后在90-100℃下加入2-5份硬脂酸并攪拌使其完全溶解;
3)、最后將70-85份聚丙烯酸酯和4-16份卡洛胺加入容器中攪拌均勻即得到瀝青降粘劑;
4)、以重量百分比計,將瀝青降粘劑按基質瀝青的2%-4%加入到基質瀝青中,在130-150℃下攪拌均勻即可得到瀝青混合物。
實施例1
1、以重量份數(shù)計,首先將10份脂肪醇聚氧乙烯醚加入反應器中持續(xù)攪拌以20℃/min升溫至90℃;
2、然后在90℃下加入2份硬脂酸并攪拌使其完全溶解;
3、最后將70份聚丙烯酸酯和4份卡洛胺加入容器中攪拌均勻即得到瀝青降粘劑。
實施例2
1、以重量份數(shù)計,首先將10份脂肪醇聚氧乙烯醚加入反應器中持續(xù)攪拌以20℃/min升溫至92℃;
2、然后在92℃下加入3份硬脂酸并攪拌使其完全溶解;
3、最后將75份聚丙烯酸酯和8份卡洛胺加入容器中攪拌均勻即得到瀝青降粘劑。
實施例3
1、以重量份數(shù)計,首先將19份脂肪醇聚氧乙烯醚加入反應器中持續(xù)攪拌以20℃/min升溫至94℃;
2、然后在94℃下加入5份硬脂酸并攪拌使其完全溶解;
3、最后將70份聚丙烯酸酯和12份卡洛胺加入容器中攪拌均勻即得到瀝青降粘劑。
實施例4
1、以重量份數(shù)計,首先將10份脂肪醇聚氧乙烯醚加入反應器中持續(xù)攪拌以20℃/min升溫至96℃;
2、然后在96℃下加入5份硬脂酸并攪拌使其完全溶解;
3、最后將85份聚丙烯酸酯和16份卡洛胺加入容器中攪拌均勻即得到瀝青降粘劑。
實施例5
1、以重量份數(shù)計,首先將13份脂肪醇聚氧乙烯醚加入反應器中持續(xù)攪拌以20℃/min升溫至98℃;
2、然后在98℃下加入2份硬脂酸并攪拌使其完全溶解;
3、最后將75份聚丙烯酸酯和12份卡洛胺加入容器中攪拌均勻即得到瀝青降粘劑。
實施例6
1、以重量份數(shù)計,首先將13份脂肪醇聚氧乙烯醚加入反應器中持續(xù)攪拌以20℃/min升溫至100℃;
2、然后在100℃下加入3份硬脂酸并攪拌使其完全溶解;
3、最后將70份聚丙烯酸酯和16份卡洛胺加入容器中攪拌均勻即得到瀝青降粘劑。
實施例7
1、以重量份數(shù)計,首先將13份脂肪醇聚氧乙烯醚加入反應器中持續(xù)攪拌以20℃/min升溫至91℃;
2、然后在91℃下加入4份硬脂酸并攪拌使其完全溶解;
3、最后將85份聚丙烯酸酯和4份卡洛胺加入容器中攪拌均勻即得到瀝青降粘劑。
實施例8
1、以重量份數(shù)計,首先將16份脂肪醇聚氧乙烯醚加入反應器中持續(xù)攪拌以20℃/min升溫至93℃;
2、然后在93℃下加入5份硬脂酸并攪拌使其完全溶解;
3、最后將80份聚丙烯酸酯和8份卡洛胺加入容器中攪拌均勻即得到瀝青降粘劑。
實施例9
1、以重量份數(shù)計,首先將16份脂肪醇聚氧乙烯醚加入反應器中持續(xù)攪拌以20℃/min升溫至95℃;
2、然后在95℃下加入2份硬脂酸并攪拌使其完全溶解;
3、最后將80份聚丙烯酸酯和16份卡洛胺加入容器中攪拌均勻即得到瀝青降粘劑。
實施例10
1、以重量份數(shù)計,首先將16份脂肪醇聚氧乙烯醚加入反應器中持續(xù)攪拌以20℃/min升溫至97℃;
2、然后在97℃下加入3份硬脂酸并攪拌使其完全溶解;
3、最后將75份聚丙烯酸酯和12份卡洛胺加入容器中攪拌均勻即得到瀝青降粘劑;
4、以重量百分比計,將瀝青降粘劑按基質瀝青的2%加入到基質瀝青中,在130℃下攪拌均勻即可得到瀝青混合物。
實施例11
1、以重量份數(shù)計,首先將16份脂肪醇聚氧乙烯醚加入反應器中持續(xù)攪拌以20℃/min升溫至99℃;
2、然后在99℃下加入3份硬脂酸并攪拌使其完全溶解;
3、最后將75份聚丙烯酸酯和12份卡洛胺加入容器中攪拌均勻即得到瀝青降粘劑;
4、以重量百分比計,將瀝青降粘劑按基質瀝青的3%加入到基質瀝青中,在130℃下攪拌均勻即可得到瀝青混合物。
實施例12
1、以重量份數(shù)計,首先將16份脂肪醇聚氧乙烯醚加入反應器中持續(xù)攪拌以20℃/min升溫至95℃;
2、然后在95℃下加入3份硬脂酸并攪拌使其完全溶解;
3、最后將75份聚丙烯酸酯和12份卡洛胺加入容器中攪拌均勻即得到瀝青降粘劑;
4、以重量百分比計,將瀝青降粘劑按基質瀝青的4%加入到基質瀝青中,在130℃下攪拌均勻即可得到瀝青混合物。
實施例13
1、以重量份數(shù)計,首先將16份脂肪醇聚氧乙烯醚加入反應器中持續(xù)攪拌以20℃/min升溫至93℃;
2、然后在93℃下加入3份硬脂酸并攪拌使其完全溶解;
3、最后將75份聚丙烯酸酯和12份卡洛胺加入容器中攪拌均勻即得到瀝青降粘劑;
4、以重量百分比計,將瀝青降粘劑按基質瀝青的5%加入到基質瀝青中,在130℃下攪拌均勻即可得到瀝青混合物。
實施例14
1、以重量份數(shù)計,首先將16份脂肪醇聚氧乙烯醚加入反應器中持續(xù)攪拌以20℃/min升溫至97℃;
2、然后在97℃下加入3份硬脂酸并攪拌使其完全溶解;
3、最后將75份聚丙烯酸酯和12份卡洛胺加入容器中攪拌均勻即得到瀝青降粘劑;
4、以重量百分比計,將瀝青降粘劑按基質瀝青的6%加入到基質瀝青中,在130℃下攪拌均勻即可得到瀝青混合物。
實施例15
1、以重量份數(shù)計,首先將16份脂肪醇聚氧乙烯醚加入反應器中持續(xù)攪拌以20℃/min升溫至96℃;
2、然后在96℃下加入3份硬脂酸并攪拌使其完全溶解;
3、最后將75份聚丙烯酸酯和12份卡洛胺加入容器中攪拌均勻即得到瀝青降粘劑;
4、以重量百分比計,將瀝青降粘劑按基質瀝青的7%加入到基質瀝青中,在130℃下攪拌均勻即可得到瀝青混合物。
為以實施例1至實施例9為例,以不同組分配制的瀝青降粘劑在135℃下的粘度如表1所示,將表1中的數(shù)據(jù)通過正交試驗得到如圖1至圖4所示,分別為硬脂酸、聚丙烯酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、卡洛胺四個組分單獨摻量對瀝青降粘劑粘度的影響,由圖1至圖4可以得到,瀝青降粘劑最佳配比為:硬脂酸:聚丙烯酸酯:脂肪醇聚氧乙烯醚:卡洛胺=16:3:75:12。
表1
如表2所示,以瀝青降粘劑最佳配比為:硬脂酸:聚丙烯酸酯:脂肪醇聚氧乙烯醚:卡洛胺=16:3:75:12制得的瀝青降粘劑,以重量百分比計,將瀝青降粘劑按基質瀝青的1%-7%添加到基質瀝青中,得到的瀝青組合物的針入度、軟化點、10℃延度、135℃布氏粘度試驗結果,序號1為不加瀝青降粘劑時基質瀝青的實驗數(shù)據(jù)。
通過表2試驗數(shù)據(jù)表明,瀝青降粘劑的最佳摻配比例為基質瀝青質量的2%-4%,此時不僅可以滿足瀝青的各項性能,也滿足了預拌增強的目的。在摻加比例為2%-4%時,瀝青組合物的針入度較原基質瀝青顯著提高,軟化點降低,10℃延度值增大,實現(xiàn)了降低粘度的目的。
表2