[發(fā)明專利]一種高分子瀝青乳化劑及其制備方法與應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110107560.7
• 申請(qǐng)日: 2021-01-27
• 公開（公告）號(hào): CN112920311B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐新德;盧曉;李進(jìn)娟;陳曉東;張翠珍;龐來學(xué);董福營(yíng);孔超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東交通學(xué)院
• 主分類號(hào): C08F220/04
• 分類號(hào): C08F220/04;C08F222/08;C08F212/08;C08F8/48;C08F8/32;C08J3/03;C08L95/00
• 代理公司: 濟(jì)南金迪知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37219
• 代理人: 陳桂玲

本發(fā)明公開了一種兼具瀝青改性劑功能的高分子瀝青乳化劑，由油酸?馬來酸酐?苯乙烯三元共聚物與胺類化合物進(jìn)行酰胺化反應(yīng)，再升溫發(fā)生咪唑啉環(huán)化反應(yīng)制得；乳化劑組分中油酸、馬來酸酐、苯乙烯及胺類化合物的摩爾比為(1～1.3):(0.5～1.3):(0.15～1.3):(1.5～2.6)。本發(fā)明的乳化劑制備方法簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，乳化劑產(chǎn)品水溶性好，表面活性強(qiáng)，屬于慢裂型瀝青乳化劑，用該乳化劑生產(chǎn)的乳化瀝青細(xì)膩均勻，儲(chǔ)存穩(wěn)定性優(yōu)良，并且相較于原瀝青其高溫性能得到一定改善，各項(xiàng)性能均滿足施工要求，在稀漿封層和微表處等施工中具有良好的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種兼具瀝青改性劑功能的高分子瀝青乳化劑及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)熱拌瀝青路面施工工藝是將熱瀝青與熱集料攪拌后鋪筑路面，這種施工工藝會(huì)造成大量能源浪費(fèi)和嚴(yán)重大氣污染，而乳化瀝青施工技術(shù)由于具有節(jié)約能源、對(duì)大氣污染小等優(yōu)勢(shì)，因此在路面施工中得到了廣泛應(yīng)用。微表處技術(shù)作為乳化瀝青技術(shù)的一個(gè)重要分支，在國(guó)外既用于瀝青路面，也用于水泥混凝土路面的罩面，在我國(guó)大多用于瀝青路面和水泥混凝土橋面、隧道道面等，被認(rèn)為是修復(fù)道路車轍及其他多種路面病害的最有效、最經(jīng)濟(jì)的手段之一。

瀝青乳化劑是一種表面活性劑，是生產(chǎn)乳化瀝青的關(guān)鍵材料，加入少量就能大幅降低油-水界面的表面張力，并且在油-水界面形成一層乳化劑分子膜，從而對(duì)瀝青進(jìn)行乳化，使瀝青微粒均勻、穩(wěn)定地分散于皂液中，使瀝青在常溫下具有很好的流動(dòng)性，便于瀝青在常溫狀態(tài)下施工。微表處用乳化瀝青要求為慢裂快凝型，既要求與集料有足夠的可拌和時(shí)間，還要在攤鋪后能迅速破乳成型，快速開放交通，這些性能要求主要依賴于瀝青乳化劑來實(shí)現(xiàn)。微表處對(duì)瀝青乳化劑提出了很高的技術(shù)要求，其性能優(yōu)劣將直接影響施工質(zhì)量和進(jìn)度。微表處用乳化瀝青所用的乳化劑要求為陽(yáng)離子乳化劑，實(shí)踐證明，由陽(yáng)離子型瀝青乳化劑制備的乳化瀝青與石料表面吸附力強(qiáng)，抗剝落性能好，成型速度快，早期強(qiáng)度高，但是由于其親水基團(tuán)具有較強(qiáng)的極性，因此破乳速度快，導(dǎo)致可拌和時(shí)間短，而微表處混合料為冷拌冷鋪型混合料，施工過程中呈稀漿狀態(tài)，考慮到施工和易性及快速開放交通的要求，因此必須控制乳化瀝青與集料的可拌和時(shí)間。目前微表處用瀝青乳化劑普遍存在慢裂快凝效果不好，對(duì)不同瀝青及集料適應(yīng)性差，破乳速率難以控制，乳化劑制備過程繁冗，配方復(fù)雜，需添加多種助劑，導(dǎo)致其原料來源受限制及環(huán)境友好性不佳等缺點(diǎn)。

中國(guó)專利CN104941509A公開了一種微表處用慢裂快凝型瀝青乳化劑及其制備方法，將有機(jī)酸、有機(jī)多胺和溶劑混勻進(jìn)行酰胺化反應(yīng)后，在真空條件下進(jìn)行環(huán)化反應(yīng)，然后加入接枝改性劑的乙醇溶液進(jìn)行加成反應(yīng)，反應(yīng)完畢得到目標(biāo)瀝青乳化劑。中國(guó)專利CN201710985402.5涉及一種酰胺季銨鹽型羥丙基磷酸酯鈉瀝青乳化劑及其制備方法，先將十八胺、醇類溶劑和含雙鍵的酰胺混合反應(yīng)，得到反應(yīng)中間體I，再將磷酸二氫鈉溶于水中，加熱至一定溫度，再逐漸加入環(huán)氧氯丙烷，反應(yīng)得到反應(yīng)中間體II，最后將反應(yīng)中間體II加入到反應(yīng)中間體I中，反應(yīng)得到目標(biāo)瀝青乳化劑。但是，目前所公開的瀝青乳化劑大多數(shù)為小分子瀝青乳化劑，主要起分散作用，而對(duì)原瀝青材料的性能改善提高的能力有限，因此迫切需要開發(fā)一種兼具瀝青改性劑功能的高分子瀝青乳化劑，以提升瀝青性能和豐富瀝青乳化劑的種類，并使得改性乳化瀝青的生產(chǎn)成本更加低廉、工藝更加簡(jiǎn)單，能滿足道路建設(shè)和路面維護(hù)的更高要求。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種兼具瀝青改性劑功能的高分子瀝青乳化劑及其制備方法與應(yīng)用。

本發(fā)明所述的兼具瀝青改性劑功能的高分子瀝青乳化劑，由油酸-馬來酸酐-苯乙烯三元共聚物與胺類化合物進(jìn)行酰胺化反應(yīng)，再升溫發(fā)生咪唑啉環(huán)化反應(yīng)制得；其特征在于：乳化劑組分中油酸、馬來酸酐、苯乙烯及胺類化合物的摩爾比為(1～1.3):(0.5～1.3):(0.15～1.3):(1.5～2.6)；其中所述胺類化合物為二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、多乙烯多胺中的一種或其多種任意摩爾比的組合。