[發明專利]一種路用抗凍性乳化瀝青及其制備方法

有效

• 申請號: 201010227389.5
• 申請日: 2010-07-09
• 公開（公告）號: CN102234433A
• 公開（公告）日: 2011-11-09
• 發明（設計）人: 陳保蓮;范思遠;張靜;寧愛民;程國香;李志軍
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院
• 主分類號: C08L95/00
• 分類號: C08L95/00;C08L71/02;C08K5/19;C08K5/41;C10C3/00
• 代理公司: 撫順宏達專利代理有限責任公司 21102
• 代理人: 李微

技術領域

本發明涉及一種路用抗凍性乳化瀝青及其制備方法，可用于公路養護、維修。

背景技術

在公路的養護及維修過程中，乳化瀝青是一種常用的材料之一。與熱瀝青相比，有節省能源、使用方便、環保等優點。但以往所使用的乳化瀝青存在抗凍性能較差的缺點，冬季儲存時很容易因凍結而破乳，以致無法繼續使用。此外，采用乳化瀝青鋪筑的路面，冬季容易發生低溫收縮開裂或凍融松散，也是由于所采用的乳化瀝青抗凍性能較差引起的。以往的乳化瀝青只能在溫度高于-5℃時使用，當低于-5℃則發生凍結，融溶后便發生破乳，無法再使用。

CN1554708A公開了一種路用冷拌冷鋪瀝青料，是將瀝青加熱至120℃溶融，加入稀釋劑(柴油或煤油)、樹脂、聚氨酯、防凍劑(乙二醇或二甘醇)、促凝劑，攪拌均勻而得。該瀝青料是一種稀釋瀝青，并不是乳化瀝青，其中沒有水的成分。該方法為了彌補因稀釋劑的加入而使瀝青喪失原有的粘結性等性能，加入了高分子物質樹脂和聚氨酯，不但步驟復雜，增加了制備成本，而且該專利產品不適于在有水存在的情況下使用，在應用時必須保證路面干燥，與乳化瀝青相比，對施工環境條件要求較為嚴格。此外，加入柴油或煤油作為稀釋劑成本較高，而且當柴油或煤油揮發時還會污染空氣，操作人員在工作時會聞到很濃的油氣味，對人員的身體健康有害。添加乙二醇或二甘醇作為防凍劑，因其沸點較高不易揮發，不僅會使混合料的初凝時間延長，而且還會引起混合料松散，石料容易剝落。盡管該專利已經加入了胺類促凝劑，使初凝時間加快，增強了石料表面的電荷性，從而提高了瀝青與石料的粘附性，但由于柴油(或煤油)及乙二醇(或二甘醇)的加入，會明顯降低瀝青的粘度和韌性，即使加入了胺類促凝劑也只能改善瀝青與石料之間的粘附性，但無法改善石料與石料之間的粘結性。所以，該專利在粘結性方面存在問題。從其實施例中馬歇爾穩定度數據也能夠看出，混合料的粘結性不好，所以穩定度較小。

CN101148544A公開了一種冷灌縫瀝青乳液及其制備方法，該瀝青乳液中使用了少量的溶劑油，雖然較CN1554708A中柴油或煤油的用量低，但仍會在一定程度上使瀝青的粘結性變差，而且會增加成本，污染空氣。另外，CN101148544A單獨使用了陽離子乳化劑或陰離子乳化劑，由于該瀝青乳化體系較為復雜，而乳化劑單一，乳液的儲存穩定性會存在問題。此外，該專利中使用了乙二醇或丙三醇，盡管二者抗凍性能好，但因其沸點較高不易揮發，應用后存留于混合料中，會使瀝青的粘結性變差，使混合料不易硬化，新材料與舊路面之間的粘結性差，不易形成穩固的粘結層。

發明內容

針對現有技術中存在的不足之處，本發明提供了一種抗凍性能好、粘結性好、成本低的路用抗凍性乳化瀝青及其制備方法。該乳化瀝青可以實現在-5℃～-25℃時不凍結，避免了以往的乳化瀝青因冬季凍結而引起破乳，造成資源浪費，同時還可避免采用以往的乳化瀝青鋪筑的路面冬季發生凍結收縮開裂或凍融松散現象。

本發明路用抗凍性乳化瀝青，包括瀝青、陽離子型乳化劑、陰離子型乳化劑、非離子型乳化劑、醇、水，以乳化瀝青的總重量計：

瀝青?????????????????????40.0％～65.0％，

陽離子型乳化劑???????????0.1％～6.0％，

陰離子型乳化劑???????????0.05％～0.5％，

非離子型乳化劑???????????0.05％～1.5％，

醇???????????????????????10.0％～20.0％，

水???????????????????????24.8％～32.0％；

所用的醇類為乙醇、丙醇、異丙醇和叔丁醇中的一種或多種，優選為叔丁醇。

所用的陽離子型乳化劑為季銨鹽類，可以是十八烷基三甲基氯化銨、十六烷基三甲基氯化銨、十二烷基三甲基氯化銨、十二烷基三甲基溴化銨、十八烷基三甲基芐基氯化銨、十六烷基三甲基芐基氯化銨、十二烷基二甲基芐基氯化銨中的一種或多種。

所用的陰離子型乳化劑為硫酸酯鹽類，優選為烷基硫酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉、脂肪胺聚氧乙烯硫酸鈉中的一種或多種。所述的烷基硫酸鈉的烷基碳數為12～18。所述的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉中，脂肪醇的碳數為14～20，聚氧乙烯分子個數為1～4。所述的脂肪胺聚氧乙烯硫酸鈉中，脂肪胺的碳數為14～20，聚氧乙烯分子個數為1～4。