专利名称：石屑封层复合改性乳化沥青及其制备方法
技术领域：
本发明属于道路工程乳化沥青及其加工技术，具体介绍一种用于石屑封层的复合改性乳化沥青配方及其制备方法。
背景技术：
石屑封层可以用热沥青、乳化沥青或改性的热沥青进行施工。然而，在低温地区(季节)的石屑封层施工则适合用乳化沥青。目前公路建设中用作石屑封层的乳化沥青大都是快裂型的普通乳化沥青。当普通乳化沥青用于石屑封层时，路面强度较低、高温变形严重、易泛油，低温时路面易开裂。要提高乳化沥青的路用性能往往需要对乳化沥青或沥青进行改性。由于乳化沥青在常温下呈液体状态，考虑到加工因素，一般多采用胶乳状的改性剂。常用的胶乳状改性剂有SBR胶乳、天然胶乳。另一种方法是通过将改性沥青乳化的方法制作改性乳化沥青，除了乳化SBR改性沥青外，乳化其他改性沥青的应用目前很少。就改性乳化沥青的应用来说，目前存在以下不足(1)SBR胶乳主要改善沥青的低温性能，对沥青的高温性能改善不是很明显；(2)目前国产SBR胶乳多为阴离子型，阴离子SBR胶乳与广泛使用的阳离子乳化沥青以及石料的配伍性差，路用性能不好。因此，急需提供一种用于石屑封层时可以明显提高封层强度及高温抗变形能力、且低温性能好的改性乳化沥青。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种高温抗变形能力强和低温抗裂性能好的石屑封层复合改性乳化沥青。
本发明的另一个目的在于提供上述的石屑封层复合改性乳化沥青的制备方法。
为达到上述目的，本发明的具体方案是一种石屑封层复合改性乳化沥青，包括基质沥青、乳化剂、水、改性剂Sasobit和改性剂SBR胶乳；其中，按重量配比，各组分的份数是基质沥青 50.0～75.0；乳化剂 0.05～3.0；改性剂Sasobit 0.5～6.0；改性剂SBR胶乳 0.5～5.0；水 20～40。
本发明所述乳化剂是INDULIN DF62或INDULIN DF42。
本发明选用美国MeadWestvaco公司生产的INDULIN DF62或INDULIN DF42乳化剂不仅能提高乳化沥青性能的稳定性，而且乳化效果更佳。
本发明优选乳化剂为INDULIN DF42，其含量按重量份数计，为0.05～3，优选为0.1～0.3。
本发明中所说的改性剂Sasobit，是德国SCHUMANN公司生产的Sasobit，其含量按重量份数计，为0.5～6，优选为1～3。采用改性剂Sasobit能提高封层强度及高温抗变形能力。
本发明所述的改性剂SBR胶乳为阳离子丁苯胶乳，美国MeadWestvaco公司生产的PC1468，SBR胶乳的加入量，按重量份数计，为0.5～5，优选为1～3。采用改性剂SBR胶乳能改善沥青的低温性能，防止路面低温开裂。
本发明所述的复合改性乳化沥青的制备方法如下1、制备Sasobit改性沥青取基质沥青50.0～75.0份，并将基质沥青加热到完全熔化状态，然后加入0.5～6份的改性剂Sasobit，使Sasobit均匀分散在基质沥青中；2、制备皂液将0.05～3份的乳化剂和0.5～5份的改性剂SBR胶乳加入到20～40份的水中，并加入盐酸溶液调节酸值，使溶液PH＝1.8～2.2，搅拌均匀，加热至45～90℃；3、将上述配制好的Sasobit改性沥青和皂液混合通过乳化设备。
步骤1中所说的完全熔化状态一般在110℃～145℃，在通过步骤3的乳化设备时，步骤1的改性沥青温度T1和步骤2皂液的温度T2应当满足T1+T2≤200℃。
步骤3中所述的乳化设备指胶体磨、均化器等。
本发明所述基质沥青是shell70#、埃索70#、shell90#、茂名90#等等常用道路沥青。
本发明所制备的复合改性乳化沥青用于石屑封层时可以提高石屑与沥青的粘附性，提高封层的高温稳定性和低温抗裂性。因此本发明所制备的复合改性乳化沥青用作石屑封层效果最佳。
本发明的有益效果本发明所制备的复合改性乳化沥青路用性能优良，各项技术指标均明显优于普通的乳化沥青，解决了常用石屑封层易泛油、高温强度低和低温易开裂的技术问题；该复合改性乳化沥青用于石屑封层时可以明显提高封层高温稳定性及其低温抗裂性，具有很好的应用前景。该复合改性乳化沥青极易配制和生产，乳化效果极好。
具体实施例方式
下面结合复合改性乳化沥青生产实施例对本发明进一步说明实施例1将500克shell70#沥青加热到125℃，使之呈完全熔化状态，加入10克Sasobit改性剂，加以搅拌使其混和均匀。
取470克水，向此水中加入3克乳化剂INDULIN DF42和10克改性剂SBR胶乳，并加入盐酸溶液调节酸值，使溶液PH＝2.1，搅拌均匀，并升温至60℃。
将上述制备的Sasobit改性沥青和皂液混合通过胶体磨研磨1～3遍即可，其性能见表1。
实施例2将555克埃索70#沥青加热到145℃，使之呈完全熔化状态，然后加入5克Sasobit改性剂，加以搅拌使其混和均匀。
取400克水，向该水中加入0.5克的乳化剂INDULIN DF62和30克的改性剂SBR胶乳，并加入盐酸溶液调节酸值，使溶液PH＝2，搅拌均匀，并升温至50℃。
将上述制备的Sasobit改性沥青和皂液混合通过均化器乳化1～5分钟即可，其性能见表1。
实施例3将650克shell90#沥青加热到120℃，使之呈完全熔化状态，然后加60克Sasobit改性剂，加以搅拌使其混和均匀。
取200克水，向该水中加入30克乳化剂INDULIN DF42和50克的改性剂SBR胶乳，并加入盐酸调节酸值，使溶液PH＝1.9，搅拌均匀，并升温至70℃。
将上述制备的Sasobit改性沥青和皂液混合通过胶体磨研磨1～3遍即可，其性能见表1。
实施例4将750克茂名90#沥青加热到110℃，使之呈完全熔化状态，然后加入30克Sasobit改性剂，加以搅拌使其混和均匀。
取205克水，向该水中加入1克乳化剂INDULIN DF62和5克改性剂SBR胶乳，并加入盐酸调节酸值，使溶液PH＝2，搅拌均匀，并升温至90℃。
将上述制备的Sasobit改性沥青和皂液混合通过胶体磨研磨1～3遍即可，其性能见表1。
对比例1将500克shell70#沥青加热到125℃，使之呈完全熔化状态，然后加入10克Sasobit改性剂，加以搅拌使其混和均匀。
取480克水，向此水中加入3克乳化剂INDULIN DF42，并加入盐酸溶液调节酸值，使溶液PH＝2，搅拌均匀，并升温至60℃。
将上述制备的Sasobit改性沥青和皂液混合通过胶体磨研磨1～3遍即可，其性能见表1。
对比例2将500克shell70#沥青加热到125℃，使之呈完全熔化状态。
取480克水，向该水中加入3克乳化剂INDULIN DF62和10克改性剂SBR胶乳，并加入盐酸溶液调节酸值，使溶液PH＝2，搅拌均匀，并升温至50℃。
将上述沥青和皂液混合通过均化器乳化1～5分钟即可，其性能见表1。
对比例3将500克shell70#沥青加热到120℃，使之呈完全熔化状态。
取490克水，向水中加入以基质沥青的重量计为3克的乳化剂INDULIN DF42，并加入盐酸溶液调节酸值，使溶液PH＝1.9，搅拌均匀，并升温至60℃。
将上述沥青和皂液混合通过胶体磨研磨1～3遍即可，其性能见表1。
表1
测试方法1、蒸发残留物软化点，℃ASTM D36、中国T0606-20002、蒸发残留物粘度，Pa.s中国T0625-20003、蒸发残留物BBR指标S，Mpa、mAASHTOTP1-984、蒸发残留物DSR指标G*/sinδ，PaAASHTO TP5-93由表1可以看出实施例1、2、3、4的软化点、60℃粘度和DSR指标均优于对比例1、2、3，说明本发明的复合改性乳化沥青具有较好的高温性能。同时，实施例1、2、3、4的-12℃BBR指标均满足SHRP沥青路面低温性能规范AASHTOMP1S＜300Mpa，m＞0.3，说明本发明的实施例不仅高温性能好，且低温性能也好。
权利要求
1.一种石屑封层复合改性乳化沥青，其特征在于它包括基质沥青、乳化剂、水、改性剂Sasobit和改性剂SBR胶乳；其中，按重量配比，各组分的份数是基质沥青 50.0～75.0；乳化剂0.05～3.0；改性剂Sasobit 0.5～6.0；改性剂SBR胶乳 0.5～5.0；水20～40。所述乳化剂是INDULIN DF62或INDULIN DF42。
2.如权利要求1所述的石屑封层复合改性乳化沥青，其特征在于所述乳化剂的加入量，以重量份数计，为0.1～0.3。
3.如权利要求1所述的石屑封层复合改性乳化沥青，其特征在于所述改性剂Sasobit在基质沥青中的加入量，以重量份数计，为1～3。
4.如权利要求1所述的石屑封层复合改性乳化沥青，其特征在于所述改性剂SBR胶乳的加入量，以重量份数计，为1～3。
5.一种如权利要求1所述的石屑封层复合改性乳化沥青的制备方法，按如下步骤制得(1)制备Sasobit改性沥青取基质沥青50.0～75.0份，将基质沥青加热到110～145℃，然后加入0.5～6.0份改性剂Sasobit，并使其均匀分散在基质沥青中；(2)制备皂液将0.05～3.0份乳化剂和0.5～5.0份改性剂SBR胶乳加入到20～40份水中，并加入盐酸溶液调节酸值，使溶液PH＝1.8～2.2，搅拌均匀，加热至45～90℃；(3)将上述配制好的Sasobit改性沥青和皂液混合通过乳化设备，步骤(1)的改性沥青温度T1和步骤(2)皂液的温度T2应当满足T1+T2≤200℃。
全文摘要
本发明涉及一种石屑封层复合改性乳化沥青及其制备方法。该复合改性乳化沥青包括基质沥青、乳化剂、水、改性剂Sasobit和SBR胶乳，其中基质沥青、乳化剂、水、改性剂Sasobit、改性剂SBR胶乳的重量配比以份数计为50～75∶0.05～3.0∶20～40∶0.5～6.0∶0.5～5.0。其制备方法如下将50～75份基质沥青加热到一定温度，加入0.5～6.0份的改性剂Sasobit；然后将0.05～3份的乳化剂和0.5～5份的SBR胶乳加入到20～40份的水中；将上述配制好的改性沥青和皂液混合通过乳化设备即可。本发明提供的复合改性乳化沥青高温稳定性和低温抗裂性均好，极易配制和生产。
文档编号E01C7/00GK1869127SQ200610054398
公开日2006年11月29日 申请日期2006年6月29日 优先权日2006年6月29日
发明者董瑞琨, 张永兴 申请人:重庆大学