本發(fā)明涉及一種瀝青乳化劑,具體涉及一種高性能微表處瀝青乳化劑及其制備方法。
背景技術:
近年來,我國交通事業(yè)迅猛發(fā)展,高速和高等級公路的養(yǎng)護技術越來越被重視。目前高速和高等級公路經濟的整修方法為采用微表處理技術,因此微表處和稀漿封層等公路養(yǎng)護技術成為道路新材料行業(yè)研發(fā)的熱點。
微表處是在稀漿封層基礎上發(fā)展起來的預防性養(yǎng)護方法。工作原理是用具有一定級配的石屑或砂、填料(水泥、石灰、粉煤灰、石粉等)與微表處乳化瀝青、外摻劑和水,按一定比例拌制成流動型混合料,再均勻灑布于路面上的封層。微表處理技術主要是采用微表處乳化瀝青,而微表處乳化瀝青的關鍵在于使用的瀝青乳化劑。瀝青乳化劑是表面活性劑的一種類型,它具有表面活性劑的基本特性。由于帶有親油基與親水基,在這兩個基團作用下,使它能夠吸附在瀝青和水的相互排斥的界面上,從而降低它們之間的界面張力。所謂乳化瀝青就是將瀝青熱熔,經過機械的作用,以細小的微滴狀分散于含有乳化劑的水溶液中,形成水包油狀的瀝青乳液。使用這種瀝青乳液修路時,不需加熱,可以在常溫狀態(tài)進行噴灑,貫入或拌和攤鋪,鋪筑各種結構路面的面層及基層,也可用作透層油、粘層油及用于各種穩(wěn)定基層的養(yǎng)護。
針對微表處使用的乳化瀝青目前大多存在成本高,使用時需要添加促凝劑和緩凝劑,工期長,且對各種石料的適應性不高,在低溫天氣以及高溫天氣時使用適應性不佳。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是為了提供一種高性能微表處瀝青乳化劑,制備的乳化劑適用于微表處,具有原料價格便宜、無需添加促凝劑和緩凝劑即可達到快開放交通的優(yōu)點,且能解決低活性石料、高活性石料和特高性石料、低溫天氣以及高溫天氣適應性問題。
本發(fā)明是通過以下技術方案予以實現(xiàn)的。
一種高性能微表處瀝青乳化劑,其特征在于,其組成成分按重量份數(shù)計算如下:
混合酸30~35份、
丙烯酸10~15份、
多乙烯多胺40~50份、
助劑2~10份、
催化劑0.2份。
上述一種高性能微表處瀝青乳化劑,其特征在于,所述的混合酸為油酸與亞油酸的混合物,所述油酸與亞油酸的重量比例為57:43。
上述一種高性能微表處瀝青乳化劑,其特征在于,所述的多乙烯多胺為二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中的一種或多種。
上述一種高性能微表處瀝青乳化劑,其特征在于,所述的助劑為十八伯胺和十六伯胺中的一種。
上述一種高性能微表處瀝青乳化劑,其特征在于,所述的催化劑為碘。
一種高性能微表處瀝青乳化劑的制備方法,其特征在于,制備步驟如下:
1)按配方比例稱取各種原料;
2)向反應釜中加入油酸、丙烯酸和催化劑進行攪拌,攪拌溫度為240℃,攪拌速率為60r/min,攪拌時間為2.5h;
3)將溫度降低到190℃,加入多乙烯多胺,攪拌反應;攪拌速率為45r/min,攪拌時間為4h;
4)將步驟(3)所得物料冷卻至100℃以下,加入助劑,攪拌混合均勻,攪拌速率為40r/min,攪拌時間為1h;冷卻至室溫即得微表處瀝青乳化劑。
一種高性能微表處瀝青乳化劑的制備方法,其特征在于,所述油酸中的亞油酸與丙烯酸先反應生成c21二元酸,然后c21二元酸、油酸、未反應完全的亞油酸和丙烯酸再與多乙烯多胺反應。
本發(fā)明的優(yōu)點在于,本發(fā)明公開了一種高性能的可用于微表處的瀝青乳化劑的制備方法,該乳化劑適用于微表處,具有原料價格便宜、無需添加促凝劑和緩凝劑即可達到快開放交通的優(yōu)點。所制備的瀝青乳化劑用量在1~2.5%即可解決低活性石料、高活性石料和特高活性石料、低溫天氣以及高溫天氣適應性問題,且制備的瀝青乳液貯存穩(wěn)定性好。
具體實施方式
下面結合具體實施例,對本發(fā)明的實施方式作進一步的詳述。
以下通過實施例的具體實施方式再對本發(fā)明的上述內容作進一步的詳細說明,但不僅限于以下的實施例。本發(fā)明包含上述技術思想下,根據本領域普通技術知識和慣用手段做出的各種替換或變更,均應包括在本發(fā)明的范圍內。
本發(fā)明實施例中所用的十八伯胺學名十八胺;十六伯胺學名十六胺。
實施例1
一種高性能微表處瀝青乳化劑及其制備方法,其制備方法為:
先配置混合酸,將油酸與亞油酸混合,油酸與亞油酸的重量比例為57:43;稱取混合酸35份、丙烯酸15份和碘0.2份投入反應釜,攪拌反應,攪拌溫度為240℃,攪拌速率為60r/min,攪拌時間為2.5h;然后將溫度降低到190℃,加入四乙烯五胺45份,攪拌反應;攪拌速率為45r/min,攪拌時間為4h,最后將溫度降低到80℃,加入4.8份的十八伯胺,混合攪拌均勻,攪拌速率為40r/min,攪拌時間為1h;采用設備夾套使用自來水冷卻,冷卻至室溫即得乳化劑。
實施例1所得乳化劑的乳化瀝青的制備及性能測試:
將65℃的水38份,實施例1中制備的乳化劑2份,配制成乳化劑水溶液,用鹽酸調節(jié)ph為2-3。將60份的瀝青加熱到140℃,并與乳化劑水溶液一起膠磨,制得乳化瀝青。對所得產品按照標準進行性能檢測,結果如表1。
表1實施例1所得產品的測試性能結果
實施例2
一種高性能微表處瀝青乳化劑及其制備方法,其制備方法為:
先配置混合酸,將油酸與亞油酸混合,油酸與亞油酸的重量比例為57:43;取混合酸30份、丙烯酸12份和碘0.2份,攪拌反應,攪拌溫度為240℃,攪拌速率為60r/min,攪拌時間為2.5h;然后將溫度降低到190℃,加入三乙烯四胺50份,攪拌反應;攪拌速率為45r/min,攪拌時間為4h,最后將溫度降低到80℃,加入7.8份的十六伯胺,混合攪拌均勻,攪拌速率為40r/min,攪拌時間為1h;采用設備夾套使用自來水冷卻,冷卻至室溫即得乳化劑。
實施例2所得乳化劑的乳化瀝青的制備及性能測試:
將65℃的水38份,實施例2中制備的乳化劑2份,配制成乳化劑水溶液,用鹽酸調節(jié)ph為2-3。將60份的瀝青加熱到140℃,并與乳化劑水溶液一起膠磨,制得乳化瀝青。對所得產品按照標準進行性能檢測,結果如表2。
表2實施例2所得產品的測試性能結果
實施例3
一種高性能微表處瀝青乳化劑及其制備方法,其制備方法為:
先配置混合酸,將油酸與亞油酸混合,油酸與亞油酸的重量比例為57:43;取混合酸30份、丙烯酸12份和碘0.2份,攪拌反應,攪拌溫度為240℃,攪拌速率為60r/min,攪拌時間為2.5h;然后將溫度降低到190℃,加入三乙烯四胺32份,四乙烯五胺13份,攪拌速率為45r/min,攪拌時間為4h,最后將溫度降低到80℃,加入7.8份的十六伯胺,攪拌速率為40r/min,攪拌時間為1h;采用設備夾套使用自來水冷卻,冷卻至室溫即得乳化劑。
實施例3所得乳化劑的乳化瀝青的制備及性能測試:
將65℃的水38份,實施例3中制備的乳化劑2份,配制成乳化劑水溶液,用鹽酸調節(jié)ph為2-3。將60份的瀝青加熱到140℃,并與乳化劑水溶液一起膠磨,制得乳化瀝青。對所得產品按照標準進行性能檢測,結果如表3。
表3實施例3所得產品的測試性能結果