[發明專利]一種乳化瀝青及其制備方法

在審

• 申請號: 202010318094.2
• 申請日: 2020-04-21
• 公開（公告）號: CN111592770A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 袁俊杰
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: C08L95/00
• 分類號: C08L95/00;C08K9/04;C08K9/06;C08K9/02;C08K3/36;C08J3/03
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 夏苗苗

本發明提供了一種乳化瀝青及其制備方法，所述乳化瀝青包括：核，瀝青基質；殼層，位于所述瀝青基質的外周部，所述殼層為表面包括親水區和疏水區的雜化粒子，所述雜化粒子同時表現出親水性和疏水性。根據本發明的提供的瀝青材料的安全環保，儲存穩定性好、力學性能理想，避免了對容器或工具的粘附的缺點。

技術領域

本發明屬于瀝青技術領域，具體涉及一種乳化瀝青及其制備方法。

背景技術

瀝青是一種粘性、黑色液體或半固體，存在于大多數原油和一些自然沉積物中。瀝青材料具有優良的路用性能，而且資源豐富，價格低廉，因而廣泛用于路面。目前，瀝青材料要求其粘性和防水性能以符合市場的運用，但是從另一方面，高粘結性和高粘度使得瀝青很難處理和運輸。

現有技術可以通過加熱使得瀝青達到可處理黏度，在瀝青整個處理過程中，需要提供120℃-190℃的溫度。其缺陷是維持瀝青低黏度水平的能量消耗。而且對操作者來說，長時間暴露于這種可能燒傷皮膚及呼吸揮發組分的環境中不利于身體健康。以及由此帶來的在運輸上帶倆的嚴格管控也是極為不便的。

現有技術還可以通過將瀝青分散到水相，形成水包瀝青乳液，然而這種方法使得瀝青黏度大幅降低，由此使得室溫下的操作更加便捷。但水包油這種瀝青存在使用有機小分子乳化劑，會造成環境污染。而且常常會造成瀝青性能如延性等性能的下降。

因此，提供一種乳化瀝青及其制備方法，解決目前傳統乳化瀝青所存在的問題，并且對提高瀝青的力學性能十分有利。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的之一在于提供一種乳化瀝青，用于解決目前基質瀝青及傳統瀝青存在的儲存穩定性差、粘附容器或工具、力學性能差的問題，減少能源消耗并減少環境污染。

本發明的另一目的是提供一種乳化瀝青的制備方法。

本發明提供了一種乳化瀝青，所述瀝青包括：核，瀝青基質；殼層，位于所述瀝青基質的外周部，所述殼層為表面包括親水區和疏水區的雜化粒子，所述雜化粒子同時表現出親水性和疏水性，其中，所述雜化粒子的表面包括多個官能團，所述多個官能團選自羥基、巰丙基、甲基、丙基、氨丙基、環氧基、單氨基、二氨基、聚醚基、脂環式環氧基、硫醇基、羧基、氫基、甲基丙烯酸基、苯酚基、烷氧基、酯基、烷基、氟烷基、二醇基、單烷基氨基、二烷基氨基、芳氧基、酰氧基、烷基羰基、芳基、鏈烯基、取代和未取代的炔基、環烷基、醚基、苯胺基、酰胺基、巰基、醛基、烯基、炔基、丙烯酸基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、氰基和異氰基基團中的組合。

在本發明的一些實施例中，所述雜化粒子的粒徑為30-1000nm。

在本發明的一些實施例中，所述瀝青基質具有80-160kJ/mol的活化能和/或10⁵-10⁶Pa·S的粘度。

本發明還提供了一種乳化瀝青的制備方法，包括以下方法：提供一雜化粒子，并分散至水中，以形成一水分散液；向水分散液內添加熔融態的瀝青基質，并進行混合乳化，以形成一穩定乳液，制備所述瀝青；其中，雜化粒子的表面包括親水區和疏水區，所述雜化粒子的表面包括多個官能團，所述多個官能團選自羥基、巰丙基、甲基、丙基、氨丙基、環氧基、單氨基、二氨基、聚醚基、脂環式環氧基、硫醇基、羧基、氫基、甲基丙烯酸基、苯酚基、烷氧基、酯基、烷基、氟烷基、二醇基、單烷基氨基、二烷基氨基、芳氧基、酰氧基、烷基羰基、芳基、鏈烯基、取代和未取代的炔基、環烷基、醚基、苯胺基、酰胺基、巰基、醛基、烯基、炔基、丙烯酸基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、氰基和異氰基基團中的組合。

在本發明的一些實施例中，所述水分散液的pH為1-4。

在本發明的一些實施例中，所述包含雜化粒子的水分散液的濃度為0.1wt.％-20wt.％。