一種超薄磨耗層用改性乳化瀝青及其制備方法
【專利摘要】本發明涉及一種超薄磨耗層用改性乳化瀝青及其制備方法，其組分的質量百分比為：基質瀝青43.5%~53.8%，改性劑SBS 1.5%~3.2%，穩定劑0.25%~1.6%，陽離子乳化劑 3%~5%，稀釋劑2~8%，懸浮劑3~5%，鹽酸2%~3%，水30%~40%；其制備方法包括如下步驟：1、將基質瀝青加熱；2、將改性劑加入到基質瀝青中，攪拌均勻后采用高速剪切機剪切分散；3、加入穩定劑發育，制得乳化用SBS改性瀝青，冷卻；4、將乳化劑、稀釋劑和懸浮劑溶于水中，用鹽酸調節pH值制得皂液；5、將步驟3得到的改性瀝青和皂液按2:1比例通過乳化設備制得超薄磨耗層用改性乳化瀝青。
【專利說明】
一種超薄磨耗層用改性乳化瀝青及其制備方法
技術領域
[0001] 本發明屬于石油化工領域，涉及一種超薄磨耗層用改性乳化瀝青的配方及其制備 方法。
【背景技術】
[0002] 隨著高速公路建設的發展，人們對道路交通運輸，尤其是遠距離交通的運輸時間、 車輛的運行速度、行車舒適度有更高的要求，在建或已建道路的使用性能必須相應的提高。 超薄磨耗層是將熱拌瀝青混合料與乳化瀝青相結合的一項技術，能夠解決路面輕微裂縫、 輕微松散，車轍(小于15mm)，路面滲水，表面貧油、老化，抗滑性能降低等病害，既可用于舊 路面表面功能的恢復，又可用于新建路面的抗滑層。超薄磨耗層用改性乳化瀝青的高蒸發 殘留物含量有利于減少水分大量蒸發降低孔隙的產生，提高了路面的使用性能，超薄磨耗 層用改性乳化瀝青的高儲存穩定性使得乳化瀝青能夠長期貯存，有利于混合混合料的裹 覆。
[0003] 中國專利CN201610047420.4是將基質瀝青加熱，加入SBS改性劑攪拌，將SBS改性 劑均勻分散到基質瀝青中，制得SBS改性瀝青;將SBS改性瀝青加熱，加入降粘劑，將降粘劑 均勻分散到SBS改性瀝青中，制得乳化用SBS改性瀝青;乳化時將制得的SBS改性瀝青置于乳 化設備的瀝青罐內，在皂液罐里加入陽離子乳化劑和水，攪拌均勻后制得皂液，調節皂液 pH;按質量百分比經過膠體磨乳化、加壓冷卻后即得SBS改性乳化瀝青;待乳化瀝青冷卻后 外摻加入SBR改性劑，進行二次改性。此專利提供的高粘復合改性乳化瀝青高溫性能改善不 明顯，儲存穩定性較差，容易破乳等特點，且實施例中未提供恩格拉粘度指標。
[0004] 中國專利CN201310348059.5是將基質瀝青加熱，加入改性劑，攪拌均勻后通過研 磨機研磨，制得改性瀝青;將乳化劑和穩定劑加入到水中，用輔助劑調節pH值，制得皂液;將 改性瀝青和皂液按比例通過乳化裝置制得改性乳化瀝青。此專利提供的超薄磨耗層用改性 乳化瀝青蒸發殘留物含量高、恩格拉粘度亦高，降低了改性乳化瀝青的使用性能。
【發明內容】
[0005] 針對現有技術的不足，本發明提供一種超薄磨耗層用改性乳化瀝青及其制備方 法，該超薄磨耗層用改性瀝青的原料均為普通工業產品，原料易得。瀝青為符合JTG F40-2004要求的道路石油瀝青，改性劑為線型SBS，穩定劑為無機硫、有機硫化合物，稀釋劑為低 硫環烷基減二線、低硫環烷基減三線，懸浮劑為Al2(S〇4)3。
[0006] 本發明中的改性劑能明顯改善改性瀝青的高、低溫性能;穩定劑能夠促進和引發 瀝青與改性劑的交聯反應，形成立體空間網絡結構，提高改性瀝青的儲存穩定性;稀釋劑能 夠在不降低蒸發殘留物含量的前提下，大幅降低改性乳化瀝的恩格拉黏度，使改性乳化瀝 青同時具備高蒸發殘留物含量和低恩格拉黏度;懸浮劑水解后產生陽離子，使瀝青與水的 體系達到一個穩定的程度，延緩改性乳化瀝青破乳，增加路面使用性能。
[0007] 為達到以上目的，本發明采用了以下技術方案:一種超薄磨耗層用改性乳化瀝青， 其組分的質量百分比為：基質瀝青43.5%~53.8%，改性劑SBS 1.5%~3.2%，穩定劑Ο . 25%~ 1.6%，陽離子乳化劑3%~5%，稀釋劑2~8%，懸浮劑3~5%，鹽酸2%~3%，水30%~40%; 其制備方法包括如下步驟： 1、 將基質瀝青加熱； 2、 將改性劑加入到基質瀝青中，攪拌均勻后采用高速剪切機剪切分散； 3、 加入穩定劑發育，制得乳化用SBS改性瀝青，冷卻； 4、 將乳化劑、稀釋劑和懸浮劑溶于水中，用鹽酸調節pH值制得皂液； 5、 將步驟3得到的改性瀝青和皂液按2:1比例通過乳化設備制得超薄磨耗層用改性乳 化瀝青。
[0008]本發明一種超薄磨耗層用改性乳化瀝青，合適的質量百分比為：基質瀝青48%~ 52%，改性劑SBS 1 · 9%~2 · 1%，穩定劑0 · 5%~0 · 6%，陽離子乳化劑4%~4 · 2%，稀釋劑2 · 4%~3 · 4%， 懸浮劑3 · 9%~4 · 5%，鹽酸2 · 5%~3 · 0%，水35%~36%。
[0009]本發明一種超薄磨耗層用改性乳化瀝青，所述的基質瀝青針入度為60 dmm~80 dmm，所述的改性劑為苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，平均分子量為11~15萬，苯乙烯和 丁二烯的嵌段比為3:7,所述的穩定劑為無機硫、有機硫化合物;所述的稀釋劑為低硫環烷 基減二線、低硫環烷基減三線中的一種或兩種的混合物;所述的懸浮劑為Al 2(S〇4)3;所述的 改性乳化順序為先改性后乳化，將基質瀝青加熱至175~185°C，加入改性劑，攪拌、剪切，再 加入穩定劑攪拌發育制得乳化用SBS改性瀝青，冷卻至125~135°C;乳化劑、稀釋劑和懸浮劑 溶于水中制得皂液，溫度控制在55~65°C，最后按2:1比例通過乳化設備制得超薄磨耗層用 改性乳化瀝青。
[0010] 采用以上技術方案后，本發明制備的超薄磨耗層用改性乳化瀝青，采用先改性后 乳化的制備流程，具有優良的高低溫性能，達到交通部JTG F40-2004標準中的技術要求，同 時具備蒸發殘留物含量高、軟化點高、恩格拉粘度低，且5天儲存穩定性小于1%的先進水平， 生產工藝簡單，適合大規模生產。
[0011] 本發明的優點： (1)本發明超薄磨耗層用改性瀝青所采用的原料易得。瀝青為符合JTG F40-2004要求 的道路石油瀝青，改性劑為苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，穩定劑為無機硫、有機硫化 合物，陽離子乳化劑為二胺類化合物，稀釋劑為為低硫環烷基減二線、低硫環烷基減三線， 懸浮劑為Al 2(S〇4)3。
[0012] (2)該超薄磨耗層用改性乳化瀝青的制備采用先改性后乳化的制備流程，生產工 藝簡單，適合大規模生產。
[0013] (3)本發明制備的超薄磨耗層改性乳化瀝青具有蒸發殘留物的軟化點高、粘度低、 蒸發殘留物含量高且儲存穩定性優異等特點。
【具體實施方式】
[0014] 本發明一種超薄磨耗層用改性乳化瀝青，其組分的質量百分比為:基質瀝青43.5% ~53.8%，改性劑SBS 1.5%~3.2%，穩定劑0.25%~1.6%，陽離子乳化劑3%~5%，稀釋劑2~8%，懸 浮劑3~5%，鹽酸2%~3%，水30%~40%; 其制備方法包括如下步驟： 1、 將基質瀝青加熱； 2、 將改性劑加入到基質瀝青中，攪拌均勻后采用高速剪切機剪切分散； 3、 加入穩定劑發育，制得乳化用SBS改性瀝青，冷卻； 4、 將乳化劑、稀釋劑和懸浮劑溶于水中，用鹽酸調節pH值制得皂液； 5、 將步驟3得到的改性瀝青和皂液按2:1比例通過乳化設備制得超薄磨耗層用改性乳 化瀝青。
[0015]本發明一種超薄磨耗層用改性乳化瀝青，合適的質量百分比為：基質瀝青48%~ 52%，改性劑SBS 1 · 9%~2 · 1%，穩定劑0 · 5%~0 · 6%，陽離子乳化劑4%~4 · 2%，稀釋劑2 · 4%~3 · 4%， 懸浮劑3 · 9%~4 · 5%，鹽酸2 · 5%~3 · 0%，水35%~36%。
[0016]本發明一種超薄磨耗層用改性乳化瀝青，所述的基質瀝青針入度為60 dmm~80 dmm，所述的改性劑為苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，平均分子量為11~15萬，苯乙烯和 丁二烯的嵌段比為3:7,所述的穩定劑為無機硫、有機硫化合物;所述的稀釋劑為低硫環烷 基減二線、低硫環烷基減三線中的一種或兩種的混合物;所述的懸浮劑為Al 2(S〇4)3;所述的 改性乳化順序為先改性后乳化，將基質瀝青加熱至175~185°C，加入改性劑，攪拌、剪切，再 加入穩定劑攪拌發育制得乳化用SBS改性瀝青，冷卻至125~135°C;乳化劑、稀釋劑和懸浮劑 溶于水中制得皂液，溫度控制在55~65°C，最后按2:1比例通過乳化設備制得超薄磨耗層用 改性乳化瀝青。
[0017] 其具體制備方法包括如下步驟： 1、 將基質瀝青加熱至175~185°C; 2、 將改性劑加入到基質瀝青中，攪拌均勻后采用高速剪切機剪切分散； 3、 加入穩定劑發育，制得乳化用SBS改性瀝青，冷卻至125~135°C ; 4、 將乳化劑、稀釋劑和懸浮劑溶于水中，用鹽酸調節pH值1.5~2.5，制得皂液，溫度控制 在55~65°C ; 5、 將步驟3得到的改性瀝青和皂液按2:1比例通過乳化設備制得超薄磨耗層用改性乳 化瀝青。
[0018] 下面以實例來進一步描述本發明的技術效果，應理解為這些實例僅用于例證的目 的，不限制本發明的范圍，同時本領域普通技術人員根據本發明所做的顯而易見的改變也 包含在本發明范圍之內。
[0019] 實施例1 以低硫環烷基減二線為稀釋劑。實驗稱取480g瀝青，19g改性劑，5g穩定劑，42g陽離子 乳化劑，34g稀釋劑，45g懸浮劑，25g鹽酸，350g水。基質瀝青加熱至180°C，將改性劑加入到 基質瀝青中，攪拌均勻后采用高速剪切機剪切分散，加入穩定劑，發育后制得乳化用SBS改 性瀝青，將陽離子乳化劑、稀釋劑和懸浮劑溶于水中，鹽酸調節pH值，制得皂液，將上述方法 得到的SBS改性瀝青和皂液按2:1比例通過乳化設備制得超薄磨耗層用改性乳化瀝青，性質 見表1。
[0020] 實施例2 以低硫環烷基減三線為稀釋劑。實驗稱取480g瀝青，21g改性劑，6g穩定劑，40g陽離子 乳化劑，24g稀釋劑，39g懸浮劑，30g鹽酸，360g水。基質瀝青加熱至180°C，將改性劑和加入 到基質瀝青中，攪拌均勻后采用高速剪切機剪切分散，加入穩定劑，發育后制得乳化用SBS 改性瀝青，將陽離子乳化劑、稀釋劑和懸浮劑溶于水中，鹽酸調節pH值，制得皂液，將上述方 法得到的SBS改性瀝青和皂液按2:1比例通過乳化設備制得超薄磨耗層用改性乳化瀝青，性 質見表1。
[0021]以下對比例改性乳化瀝青的組成、制備方法和測試數據均來自中國專利 CN105482477 A的實施例，僅作對比之用。
[0022] 對比例1 一種超粘復合改性乳化瀝青，按重量百分比，包括以下組分:基質瀝青52%、SBS改性劑 2%、降粘劑1%、陽離子乳化劑BE-2 1%、鹽酸0.5%，水42%，SBR改性劑1.5%，性質見表1。
[0023] 對比例2 一種超粘復合改性乳化瀝青，按重量百分比，包括以下組分:基質瀝青53%、SBS改性劑 1.5%、降粘劑1%、陽離子乳化劑MQK-1M 1%、鹽酸0.5%，水41%，SBR改性劑2%，性質見表1。
[0024] 表1實施例制備的改性乳化瀝青性質
由表1可見，本發明制備的超薄磨耗層用改性瀝青具有高的蒸發殘留物含量、高的軟化 點，低的恩格拉粘度，且優異的儲存穩定性。
【主權項】
1. 一種超薄磨耗層用改性乳化瀝青，其特征在于：其組分的質量百分比為：基質瀝青 43.5%~53.8%，改性劑SBS 1.5%~3.2%，穩定劑0.25%~1.6%，陽離子乳化劑3%~5%，稀釋劑2~ 8%，懸浮劑3~5%，鹽酸2%~3%，水30%~40%; 其制備方法包括如下步驟： 1、 將基質瀝青加熱； 2、 將改性劑加入到基質瀝青中，攪拌均勻后采用高速剪切機剪切分散； 3、 加入穩定劑發育，制得乳化用SBS改性瀝青，冷卻； 4、 將乳化劑、稀釋劑和懸浮劑溶于水中，用鹽酸調節pH值制得皂液； 5、 將步驟3得到的改性瀝青和皂液按2:1比例通過乳化設備制得超薄磨耗層用改性乳 化瀝青。2. 根據權利要求1所述的一種超薄磨耗層用改性乳化瀝青，其特征在于:合適的質量百 分比為:基質瀝青48%~52%，改性劑SBS 1.9%~2.1%，穩定劑0 . 5%~0.6%，陽離子乳化劑4%~ 4 · 2%，稀釋劑2 · 4%~3 · 4%，懸浮劑3 · 9%~4 · 5%，鹽酸2 · 5%~3 · 0%，水35%~36%。3. 根據權利要求1所述的一種超薄磨耗層用改性乳化瀝青，其特征在于:所述的基質瀝 青針入度為60 dmm~80 dmm，所述的改性劑為苯乙稀-丁二稀-苯乙稀嵌段共聚物，平均分 子量為11~15萬，苯乙烯和丁二烯的嵌段比為3:7,所述的穩定劑為無機硫、有機硫化合物。4. 根據權利要求1所述的一種超薄磨耗層用改性乳化瀝青，其特征在于:所述的稀釋劑 為低硫環烷基減二線、低硫環烷基減三線中的一種或兩種的混合物。5. 根據權利要求1所述的一種超薄磨耗層用改性乳化瀝青，其特征在于:所述的懸浮劑 為 A12(S〇4)3〇6. 根據權利要求1所述的一種超薄磨耗層改性乳化瀝青的制備方法，其特征在于:所述 的改性乳化順序為先改性后乳化，將基質瀝青加熱至175~185°C，加入改性劑，攪拌、剪切， 再加入穩定劑攪拌發育制得乳化用SBS改性瀝青，冷卻至125~135°C;乳化劑、稀釋劑和懸浮 劑溶于水中制得皂液，溫度控制在55~65°C，最后按2:1比例通過乳化設備制得超薄磨耗層 用改性乳化瀝青。
【文檔編號】C08K3/06GK106009739SQ201610613225
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月29日
【發明人】雷勇, 王濤, 夏強斌, 何波, 張金鈞, 費恒志, 張曉峰, 于慧明, 蔡璐, 李木青
【申請人】中海瀝青（泰州）有限責任公司