[發(fā)明專利]一種單組分水性環(huán)氧SBS復(fù)合改性乳化瀝青的制備方法

有效

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• 申請日: 2020-11-18
• 公開（公告）號(hào): CN112409806B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 歐陽春發(fā);吳修春;李偉
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江潤奧環(huán)保科技有限公司
• 主分類號(hào): C08L95/00
• 分類號(hào): C08L95/00;C08L53/02;C08L63/00;C08L75/08
• 代理公司: 上海恒慧知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 陳錦泰

本發(fā)明公開了一種單組分水性環(huán)氧/SBS復(fù)合改性乳化瀝青的制備方法，其特征在于，將馬來酸酐加入基質(zhì)瀝青中，再加入引發(fā)劑得到馬來酸酐改性瀝青；將馬來酸酐改性瀝青加熱后，加入SBS得到馬來酸酐/SBS改性瀝青；將聚乙二醇、二異氰酸酯、2,2?二羥甲基丙酸合成制備出水性聚氨酯溶液；將馬來酸酐/SBS改性瀝青加入到水性聚氨酯溶液中，得到馬來酸酐/SBS改性瀝青乳液；將環(huán)氧樹脂和催干劑與馬來酸酐/SBS改性瀝青乳液混合，得到單組份水性環(huán)氧樹脂/SBS復(fù)合改性乳化瀝青。本發(fā)明制備工藝簡單快速，得到的產(chǎn)品即具有較高的抗拉強(qiáng)度和斷裂伸長率，又具備良好的耐低溫性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種制備新型瀝青材料的方法，具體涉及一種單組分水性環(huán)氧/SBS復(fù)合改性乳化瀝青的制備方法，屬于道路建設(shè)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著公路基建的發(fā)展，作為公路基建不可替代材料的瀝青行業(yè)也取得了長足的技術(shù)進(jìn)步。瀝青應(yīng)用水平的不斷提高，使得傳統(tǒng)熱瀝青的不足也開始顯現(xiàn)，比如：瀝青凝結(jié)速度太快，使用時(shí)需要反復(fù)加熱，造成了很大的能源浪費(fèi)和環(huán)境污染，加之修筑道路的二次施工和返修，必然造成資源的嚴(yán)重匱乏。調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，瀝青乳化劑的研究與應(yīng)用是解決上述問題的有效途徑之一。與傳統(tǒng)熱瀝青相比，乳化瀝青具有節(jié)省能源、提高工效、延長施工季節(jié)、改善施工條件、減少環(huán)境污染、提高瀝青路面使用壽命等優(yōu)點(diǎn)。相對于普通乳化瀝青，改性乳化瀝青作為新修道路的粘層和封層、舊道路改造養(yǎng)護(hù)中的層間、表面處治中的特殊粘結(jié)料，可滿足現(xiàn)代交通對“高速、重載”的要求，其中，馬來酸酐改性的乳化瀝青，環(huán)氧樹脂改性的乳化瀝青是本行業(yè)技術(shù)進(jìn)步的標(biāo)志性的乳化瀝青產(chǎn)品。

乳化瀝青是瀝青和乳化劑在一定工藝條件下，生成水包油或油包水的液態(tài)瀝青。乳化瀝青分為陽離子乳化瀝青、陰離子乳化瀝青和非離子乳化瀝青。陽離子乳化瀝青的瀝青微粒帶正電荷，陰離子乳化瀝青微粒帶負(fù)電荷。當(dāng)陽離子乳化瀝青與骨料表面接觸時(shí)，由于所帶電荷不同，產(chǎn)生異性相吸，兩者在有水膜的情況下能使瀝青微粒裹覆在骨料表面，仍能很好吸附結(jié)合。離子型乳化瀝青由于含有低分子的反離子，固化后，反離子隨著雨水流入江河，造成水質(zhì)污染。非離子大分子乳化劑的應(yīng)用是目前解決水質(zhì)污染的有效途徑。

改性乳化瀝青提供了一種比熱瀝青更為安全、節(jié)能和環(huán)保的系統(tǒng)，但是隨著社會(huì)城市化、科技化、人性化的發(fā)展，人們對于瀝青的要求越來越高，比如要求其具有足夠的高溫抗拉強(qiáng)度和低溫韌性。但是現(xiàn)有乳化瀝青的抗拉強(qiáng)度普遍較低和低溫韌性較差，不能夠滿足高溫抗車轍和寒冷地區(qū)凍融循環(huán)性能要求，有待于進(jìn)一步改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：現(xiàn)有的乳化瀝青的抗拉強(qiáng)度和斷裂伸長率普遍較低的缺陷，解決反離子比如鈉離子、銨離子、氯離子、硫酸根和亞硫酸根離子等污染水質(zhì)的問題，且頻繁出現(xiàn)的低溫穩(wěn)定性下降的問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種單組分水性環(huán)氧/SBS復(fù)合改性乳化瀝青的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1)：配制質(zhì)量濃度2-20％的聚乙二醇水分散體，加入分別以聚乙二醇重量計(jì)1-30％的異氰酸酯、1-20％的2,2-二羥甲基丙酸和0.003-0.1％的催化劑，攪拌混合，在60-80℃反應(yīng)2-6h，得到水性聚氨酯溶液；

步驟2)：將基質(zhì)瀝青加熱至140-160℃，加入以基質(zhì)瀝青重量計(jì)1-8％的馬來酸酐，再加入以馬來酸酐重量計(jì)0.3-3％的引發(fā)劑，攪拌混合，在140-160℃反應(yīng)4-6h，得到馬來酸酐改性瀝青；

步驟3)：將步驟2)中得到的馬來酸酐改性瀝青與SBS和相容劑攪拌混合，SBS、相容劑的用量均為馬來酸酐改性瀝青重量0.1-10％，得到馬來酸酐/SBS改性瀝青；

步驟4)：將步驟3)中得到的馬來酸酐/SBS改性瀝青以1：0.01-1.5的重量比加入到步驟1)得到的水性聚氨酯溶液中，以轉(zhuǎn)速8000-10000r/min進(jìn)行剪切分散10-20min，得到馬來酸酐/SBS改性瀝青乳液；