常溫快速破乳固化成型的抗黏附乳化瀝青及其制備方法與流程

本發明涉及瀝青道路材料領域，具體涉及一種常溫快速破乳固化成型的抗黏附乳化瀝青及其制備方法。

背景技術：

層間粘結的優劣是影響路面使用壽命的重要因素之一，在路面工程施工過程中，相鄰結構層間通常采用撒布粘層材料的工藝，使路面各層之間形成完整的受力結構，可以避免或減小由于交通荷載引起的路面層間結構滑移或擁包、車轍等病害，提高路面的耐久性。

但是，在實際層間粘結材料施工過程中，常常出現撒布的粘層油被瀝青混合料的施工車輛碾壓后帶走的黏附車輪現象，使得層間粘層材料撒布不均，造成粘層作用失效，從而影響路面整體受力結構的形成，降低路面的使用壽命。另外，現有的粘層乳化瀝青破乳固化時間較長，撒布后往往要等數小時后才可以進行混合料的攤鋪，從而導致施工效率降低。

公開號為cn104448848a的中國專利中提出一種快凝、不粘輪黏層乳化瀝青及其制備方法，也具備破乳速度快、不粘輪的效果，但其制備流程復雜，用時較長，制備一次需要將近2天時間，不利于推廣應用。

公開號為cn105907020a的中國專利提出了一種不粘輪乳化瀝青制備，也可以達到不粘輪的效果，但是其制備過程需要在基質瀝青中添加sbs聚合物改性劑進行剪切，流程復雜且加入聚合物的改性瀝青乳化困難，且不具備快速破乳的性能。

公開號為cn105802267a的中國專利提出了一種不粘輪乳化瀝青的制備方法以及施工工藝，但其制備過程直接用硬質瀝青進行乳化，不僅乳化困難且乳化效果不佳，影響乳化瀝青的儲存穩定性。

技術實現要素：

本發明的目的在于克服現有粘層用乳化瀝青的不足之處，提供一種常溫下即可快速破乳固化成型且抗黏附的乳化瀝青。

同時本發明還提供該乳化瀝青的制備方法。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

本發明抗黏附乳化瀝青的制備方法，所述抗黏附乳化瀝青由占其總質量百分比的下列各組分組成：20％-50％的重交通道路瀝青，10-35％的脫油瀝青，0.5-6％的石油樹脂，0.5-5％的固含量為40～60％的聚合物膠乳，0-0.5％的助劑，0.8-3％乳化劑，酸堿調節劑和水補充至100％，所述的乳化劑為陽離子胺類快裂乳化劑；所述抗黏附乳化瀝青采用如下方法制得：

(1)將助劑用水溶解稀釋得到助劑-水溶液，然后將瀝青乳化劑、助劑-水溶液、聚合物膠乳和酸堿調節劑加入到溫度為55-60℃的水中攪拌制備成皂液，皂液ph值調到2.0-3.5，皂液的溫度控制在55℃-60℃；

(2)在150-170℃下，將重交通道路瀝青、脫油瀝青和石油樹脂攪拌混合均勻得到預調瀝青；

(3)將溫度保持在150-170℃的預調瀝青和溫度保持在55-60℃的皂液一起經過瀝青膠體磨高速剪切，得到此抗黏附乳化瀝青。

優選：25％-45％的重交通道路瀝青，12-32％的脫油瀝青，0.5-5％的石油樹脂，1-5％的固含量為50～60％的聚合物膠乳，0.1-0.5％的助劑，1.5-2.5％乳化劑，酸堿調節劑和水補充至100％。

所述陽離子胺類快裂乳化劑為陽離子快裂乳化劑e4819、陽離子快裂乳化劑sm-lf-1或陽離子快裂乳化劑em620。

進一步所述的重交通道路瀝青針入度為6.0mm～10.0mm。

進一步所述的聚合物膠乳為丁苯膠乳、乙丙膠乳、異戊膠乳、氯丁膠乳、丙烯酸膠乳中的一種或兩種以任意比例混合。

進一步所述的脫油瀝青為軟化點大于100℃。

進一步所述的石油樹脂為c5或c9或c5與c9共聚石油樹脂。

進一步所述的助劑為羥乙基纖維素、聚乙烯醇、羧甲基纖維素、聚丙烯酰胺中的一種或多種。

進一步所述的酸堿調節劑為鹽酸、硫酸或磷酸中的一種。

上述方法制備得到的抗黏附乳化瀝青。

本發明的特點及有益效果如下：

本發明采用陽離子快裂乳化劑，乳化瀝青破乳成型速度快，常溫下20min即可完全破乳，40min即可固化成型，可以大大縮短施工時間，提高工作效率；加入脫油瀝青和石油樹脂鎖住基質瀝青中的輕質組分，使得破乳后瀝青硬度增加，具有抗黏附的特點，且高溫性能優良，在路面溫度為60℃時仍然具有抗車輪黏附的特性；聚合物膠乳的加入，保證了乳化瀝青的粘結強度。石油樹脂(hydrocarbonresin)是石油裂解所副產的c5、c9餾份，經前處理、聚合、蒸餾等工藝生產的一種熱塑性樹脂，它不是高聚物，而是分子量介于300-3000的低聚物。

本發明的有益效果：1)破乳固化成型速度快，可大幅度提高施工效率；2)破乳后具有抗黏附的優點，避免施工車輛對粘層的破壞，提高道路的使用壽命；3)制備工藝簡單，有利于實際推廣應用。

附圖說明

圖1是本發明利用車轍試驗儀進行抗黏附效果評價的測試圖；

圖2是普通粘層乳化瀝青和sbs改性乳化瀝青經圖1的方法測試后的狀態圖；

其中1為普通粘層乳化瀝青，2為sbs改性乳化瀝青；

圖3是本發明的抗黏附乳化瀝青經圖1的方法測試后的狀態圖；

其中a為實施例1，b為實施例2，c為實施例3。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例，對本發明作進一步說明。

本發明的常溫快速破乳固化成型的抗黏附乳化瀝青包括占其總質量百分比的下列各組分：20％-50％的重交通道路瀝青，10-35％的脫油瀝青，0.5-6％的石油樹脂，0.5-5％的固含量為40～60％的聚合物膠乳，0-0.5％的助劑，0.8-3％乳化劑，酸堿調節劑和水補充至100％。

針對上述的實施方案內容，若無具體說明，本發明的各種原料均可以通過市售得到；或根據本領域的常規方法制備得到。

實施例1

采用如下原料制備乳化瀝青：重交通道路瀝青選取ah-70瀝青；脫油瀝青軟化點為135℃；石油瀝青選用c5；聚合物膠乳選用固含量為60％的丁苯膠乳；瀝青乳化劑選用陽離子快裂乳化劑e4819；助劑為羥乙基纖維素；酸堿值調節劑為鹽酸，上述組分的質量百分比如表1所示。

具體制備方法包括下列步驟：

(1)將瀝青乳化劑、聚合物膠乳和酸堿調節劑加入到溫度為55-60℃的水中攪拌制備成皂液，皂液ph值調到2.0～3.5，皂液的溫度控制在55℃～60℃。

(2)在165℃下，將重交瀝青、脫油瀝青和石油樹脂攪拌混合均勻得到預調瀝青。

(3)將溫度保持在165℃的預調瀝青和溫度保持在55-60℃的皂液一起經過瀝青膠體磨高速剪切，得到抗黏附乳化瀝青。

將制備的乳化瀝青按照0.6kg/m²的量撒布在車轍板上，并與sbs改性乳化瀝青和普通粘層用乳化瀝青進行對比，室內溫度為25℃。表干及實干實驗結果如表2和表3，本實施例制備的乳化瀝青20min即破乳表干，40min即可實干固化成型，而普通粘層乳化瀝青和sbs改性乳化瀝青表干時間超過40min，實干時間超過50min。

乳化瀝青破乳成型后，將車轍板置于車轍試驗儀中，60℃保溫5h后用車轍試驗儀碾壓涂有乳化瀝青的車轍板往返一次(方法如圖1所示)，然后用碾壓車轍板的車輪再次碾壓白紙往返一次，用分析天平稱量碾壓前后白紙的質量，由此計算黏附在白紙上瀝青的質量，質量越大表示乳化瀝青黏附車輪越嚴重。表4是白紙上黏附瀝青質量數據，圖2是普通粘層乳化瀝青和sbs改性乳化瀝青實驗結果，圖3中a是本實施例的乳化瀝青的實驗結果，由結果可知60℃下普通粘層乳化瀝青和sbs改性乳化瀝青黏附車輪的現象明顯，而本發明的乳化瀝青無黏附車輪現象。

實施例2

采用如下原料制備乳化瀝青：重交通道路瀝青選取ah-70瀝青；脫油瀝青軟化點為135℃；石油樹脂選用c9；聚合物膠乳選用固含量為52％的乙丙膠乳；瀝青乳化劑選用陽離子快裂乳化劑sm-lf-1；助劑為羧甲基纖維素；酸堿值調節劑為鹽酸，上述組分的質量百分比如表1所示。

具體制備方法同實施例1。

將制備的乳化瀝青按照0.6kg/m²的量撒布在車轍板上，室內溫度為25℃。表干、實干實驗結果如表2和表3，本實施例制備的乳化瀝青15min即破乳表干，30min即實干固化成型。

乳化瀝青破乳成型后，將車轍板置于車轍試驗儀中，60℃保溫5h后用車轍試驗儀碾壓涂有乳化瀝青的車轍板往返一次(方法如圖1所示)，然后用碾壓車轍板的車輪再次碾壓白紙往返一次，用分析天平稱量碾壓前后白紙的質量，由此計算黏附在白紙上瀝青的質量，質量越大表示乳化瀝青黏附車輪越嚴重。表4是白紙上黏附瀝青質量數據，圖3中b是本實施例的乳化瀝青的實驗結果，由結果可知本發明的乳化瀝青在60℃時仍然具有抗黏附特性。

實施例3

采用如下原料制備乳化瀝青：重交通道路瀝青選取ah-70瀝青；脫油瀝青軟化點為135℃；石油瀝青選用c5；聚合物膠乳選用固含量為50％的異戊膠乳；瀝青乳化劑選用陽離子快裂乳化劑em620；助劑為羥乙基纖維素；酸堿值調節劑為鹽酸，上述組分的質量百分比如表1所示。

具體制備方法同實施例1。

將制備的乳化瀝青按照0.6kg/m²的量撒布在車轍板上，室內溫度為25℃。表干、實干實驗結果如表2和表3，本實施例制備的乳化瀝青15min即破乳表干、35min即可實干固化成型。

乳化瀝青破乳成型后，將車轍板置于車轍試驗儀中，60℃保溫5h后用車轍試驗儀碾壓涂有乳化瀝青的車轍板往返一次(方法如圖1所示)，然后用碾壓車轍板的車輪再次碾壓白紙往返一次，用分析天平稱量碾壓前后白紙的質量，由此計算黏附在白紙上瀝青的質量，質量越大表示乳化瀝青黏附車輪越嚴重。表4是白紙上黏附瀝青質量數據，圖3中c是本實施例的乳化瀝青的實驗結果，由結果可知本發明的乳化瀝青在60℃時仍然具有抗黏附特性。

表1乳化瀝青配比

表2表干實驗結果

表3實干實驗結果

表4白紙上黏附瀝青質量