本发明涉及用于路面工程的泡沫沥青生产及沥青混合料温拌施工、沥青路面冷再生、改性沥青等技术中使用的发泡剂制造,特别涉及一种用于泡沫沥青和改性沥青中的沥青发泡剂及其制备方法。
背景技术:
泡沫沥青是高温沥青与水接触,因水分汽化在沥青中形成蒸汽泡而形成的沥青泡沫体系。由于泡沫沥青在相对低的温度下可以与集料拌合,混合料可以在较低温度下碾压,在沥青温拌施工、旧沥青路面再生工艺中深受欢迎。
评价沥青发泡效果的两个参数是膨胀率和半衰期。膨胀率是指沥青与水拌合发泡后达到的最大体积与沥青未发泡前体积的比值;半衰期是指发泡的最大体积到体积缩小至一半所经过的时间,以秒(S)表示。膨胀率越大,泡沫沥青与集料的接触就越充分,拌制的泡沫沥青混合料质量就越好;半衰期越长,泡沫沥青与集料的容留工作时间就越长,有利于提高泡沫沥青混合料的质量。目前,生产泡沫沥青的关键技术是控制使用准确的用水量及获得最佳的膨胀率。在实际生产中,一般要求膨胀率10倍以上,半衰期一般要求大于8S。
目前的技术,由于只是通过加入水量控制膨胀率和半衰期,调节手段是有限的,当沥青的粘度较高和需要较长时间拌合时,目前的发泡剂不能满足施工要求。
技术实现要素:
本发明的目的是提出一种可以提高沥青发泡的膨胀率和半衰期,提高泡沫沥青的稳定性,提高沥青高低温性能的沥青发泡剂的配方构成及制备方法。
本发明的沥青发泡剂,其组成成分为天然乳胶和工业乳胶,两种成分的质量比为100:0-0:100;其固含量质量百分数在1-80%,优选为30-80%。
本发明的沥青发泡剂的制备方法:是将天然胶乳与工业乳胶按质量比100:0-0:100范围,在10-40℃温度下,在反应釜里,30-50转/min速度搅拌混合均匀制得沥青发泡剂。
本发明所述天然胶乳,是指从栽培的橡胶树中所得的一种乳白色液体,是一种生物合成产品,固含量在20-50%,其成膜性能良好,湿凝胶强度高,富于弹性。
本发明所述工业胶乳,是指工业合成的丁苯类胶乳、丁腈胶乳、氯丁胶乳、SBS胶乳,固含量在1-80%。
上述的沥青发泡剂的使用方法是按照传统的沥青发泡剂加入量,加入到沥青中发泡生产泡沫沥青。
本发明的发泡剂不但可以提高沥青发泡的膨胀率和半衰期,提高泡沫沥青的稳定性,而且对沥青高低温性能有明显的提高,改善了沥青的性质。
具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐明本发明,应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围,在阅读了本发明之后,本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
实施例1
将天然胶乳与工业乳胶(丁苯胶乳)按质量比100:0,固含量35%,在10-40℃温度下,在反应釜里,30-50转/min速度搅拌均匀制得沥青发泡剂。
将发泡剂加入到针入度20-40(25℃,100g,5s)0.1mm石油沥青中,加入量2.86wt%时,沥青发泡的膨胀率和半衰期结果与参比的比较见表1,沥青与改性沥青主要指标见表1;加入量5.71wt%时,沥青发泡的膨胀率和半衰期结果与参比的比较见表1,沥青与改性沥青主要指标见表1。
表1
实施例2
将天然胶乳与工业乳胶(丁苯胶乳)按质量比7:3,固含量50%,在10-40℃温度下,在反应釜里,30-50转/min速度搅拌均匀制得沥青发泡剂。
将发泡剂加入到针入度40-60(25℃,100g,5s)0.1mm石油沥青中,加入量2wt%时,沥青发泡的膨胀率和半衰期结果与参比的比较见表2,沥青与改性沥青主要指标见表2;加入量4wt%时,沥青发泡的膨胀率和半衰期结果与参比的比较见表2,沥青与改性沥青主要指标见表2。
表2
实施例3
将天然胶乳与工业乳胶(丁腈胶乳)按质量比6:4,固含量55%,在10-40℃温度下,在反应釜里,30-50转/min速度搅拌均匀制得沥青发泡剂。
将发泡剂加入到针入度60-80(25℃,100g,5s)0.1mm石油沥青中,加入量2.22wt%时,沥青发泡的膨胀率和半衰期结果与参比的比较见表3,沥青与改性沥青主要指标见表3;加入量4.44wt%时,沥青发泡的膨胀率和半衰期结果与参比的比较见表3,沥青与改性沥青主要指标见表3。
表3
实施例4
将天然胶乳与工业乳胶(氯丁胶乳)按质量比1:1,固含量60%,在10-40℃温度下,在反应釜里,30-50转/min速度搅拌均匀制得沥青发泡剂。
将发泡剂加入到针入度80-100(25℃,100g,5s)0.1mm石油沥青中,加入量2.5wt%时,沥青发泡的膨胀率和半衰期结果与参比的比较见表4,沥青与改性沥青主要指标见表4;加入量5.0wt%时,沥青发泡的膨胀率和半衰期结果与参比的比较见表4,沥青与改性沥青主要指标见表4。
表4
实施例5
将天然胶乳与工业乳胶(SBS胶乳)按质量比4:6,固含量65%,在10-40℃温度下,在反应釜里,30-50转/min速度搅拌均匀制得沥青发泡剂。
将发泡剂加入到针入度100-120(25℃,100g,5s)0.1mm石油沥青中,加入量2.86wt%时,沥青发泡的膨胀率和半衰期结果与参比的比较见表5,沥青与改性沥青主要指标见表5;加入量5.72wt%时,沥青发泡的膨胀率和半衰期结果与参比的比较见表5,沥青与改性沥青主要指标见表5。
表5
实施例6
将天然胶乳与工业乳胶(丁苯胶乳)按质量比3:7,固含量70%,在10-40℃温度下,在反应釜里,30-50转/min速度搅拌均匀制得沥青发泡剂。
将发泡剂加入到针入度120-140(25℃,100g,5s)0.1mm石油沥青中,加入量3.33wt%时,沥青发泡的膨胀率和半衰期结果与参比的比较见表6,沥青与改性沥青主要指标见表6;加入量6.66wt%时,沥青发泡的膨胀率和半衰期结果与参比的比较见表6,沥青与改性沥青主要指标见表6。
表6
实施例7
将天然胶乳与工业乳胶(丁苯胶乳)按质量比0:100,固含量80%,在10-40℃温度下,在反应釜里,30-50转/min速度搅拌均匀制得沥青发泡剂。
将发泡剂加入到针入度140-200(25℃,100g,5s)0.1mm石油沥青中,加入量5wt%时,沥青发泡的膨胀率和半衰期结果与参比的比较见表7,沥青与改性沥青主要指标见表7;加入量10wt%时,沥青发泡的膨胀率和半衰期结果与参比的比较见表7,沥青与改性沥青主要指标见表7。
表7
由实施例1-7发泡效果对比可以看出,本发明的新型沥青发泡剂对于提高沥青发泡的膨胀率和延长半衰期具有显著的效果,大大提高了泡沫沥青质量的稳定性。
由实施例1-7改性效果对比可以看出,本发明的新型沥青发泡剂对于沥青的高低温性能都有大幅的提高,而且改性发泡剂添加量越多,对沥青的改性效果越明显。