一种乳化型温拌剂的制备方法与流程

文档序号:16796895发布日期:2019-02-01 19:56阅读:192来源:国知局

本发明涉及一种乳化型温拌剂的制备方法,属于温拌剂技术领域。



背景技术:

目前,道路建设中的沥青路面大部分采用的是传统的热拌沥青混合料,对于普通热拌沥青混合料,它是将基质沥青从常温加热到140℃左右,矿料从常温加热到150~180℃,然后再将沥青和集料于150~180℃的高温下进行拌和,拌和后的沥青混合料温度不低于150℃;摊铺和碾压时的温度不低于140℃。对于改性沥青混合料,改性沥青和集料加热温度还要再提高10~20℃,拌和温度也要相应地提高。需要将集料和沥青加热到如此高的温度,主要是解决沥青混合料的和易性问题,温度过低,混合料将难以拌和、摊铺及碾压,影响路面铺筑效果和使用寿命。

鉴于热拌沥青混合料和施工环境等因素存在不足,温拌沥青混合料应运而生了。温拌沥青混合料是一种高节能、低排放、环保型材料,其拌和温度介于热拌沥青混合料和冷拌沥青混合料之间。就目前的技术水平而言,温拌沥青混合料的拌和温度一般保持在100~140℃,摊铺和压实温度为80~120℃,相对于热拌沥青混合料其温度降低了10~30℃。其矿料级配、混合料的配合比设计、拌和设备等可以完全参照热拌沥青混合料的相关方法与规定,只需对原有的拌和设备做一些较小的改动。纵观温拌技术的发展历史,温拌沥青混合料的优势主要体现在以下几个方面:

(1)降低各施工环节温度,节约能源。温拌沥青混合料可以降低施工温度30~50℃,因而可以节约30%以上能源的消耗。

(2)减少有害气体和粉尘的排放,对环境污染小,有利于施工人员的身体健康。

(3)提高了路面的耐久性。由于温拌沥青混合料的拌和及碾压温度较低,沥青在施工过程中的老化程度显著降低,从而减少了早期病害的产生,延长了路面的使用寿命。

(4)延长施工季节。由于温拌沥青混合料的施工温度较低,即使在寒冷天气中的其温度损失慢,温拌沥青混合料可压实温度范围广,因此可使施工期延长到冬季。

(5)显著改善隧道施工环境,提高施工时能见度。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题:针对现有温拌剂使用后对沥青的耐低温性能造成影响的问题,提供了一种乳化型温拌剂的制备方法。

为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:

(1)取3氯-2-羟丙基三甲基氯化铵和乙醇,混合后得到溶液a,加热溶液a并使其温度达到60℃;

(2)将十二烷基苯酚以一定速率滴加到溶液a中,然后混合搅拌2~4h,得到溶液b;

(3)取碳酸钙并将其研磨,过800目筛,得到细碳酸钙,取环氧树脂放入球磨机,得到微米环氧树脂;

(4)取溶液b、微米环氧树脂、水性氟碳树脂、丁苯橡胶、聚异丁烯和去离子水放入胶磨机中,得到混合液;

(5)取混合液、十二烷基硫酸钠、细碳酸钙和乙烯基三氧基硅烷放入高速搅拌机中,得到乳化温拌剂。

步骤(1)所述3氯-2-羟丙基三甲基氯化铵和乙醇的质量比为2:1。

步骤(2)所述十二烷基苯酚滴加速率为2.3g/min,滴加时间为60~85min。

步骤(3)所述碳酸钙和环氧树脂的质量比为1:4。

步骤(4)所述溶液b、微米环氧树脂、水性氟碳树脂、丁苯橡胶、聚异丁烯和去离子水的质量比为20:4:2:3:3:100。

步骤(4)所述胶磨机转速为2500~3000r/min,乳化时间为20~30min。

步骤(5)所述混合液、十二烷基硫酸钠、细碳酸钙和乙烯基三氧基硅烷的质量比为500:2:5:3。

步骤(5)所述高速搅拌机转速为3000r/min,搅拌时间为10~20min。

本发明与其他方法相比,有益技术效果是:

(1)丁苯橡胶具有耐磨、耐寒、变形生热低、回弹性高、收缩性小的特点,通过聚异丁烯和搅拌液的分散作用,使得丁苯橡胶能够均匀分散在乳化型温拌剂中,提高沥青的耐低温能力;

(2)通过十二烷基硫酸钠将微米环氧树脂均匀分散在乳化型温拌剂中,并且在乳化型温拌剂与沥青混合时,能够和水性氟碳树脂一起渗入沥青,均匀分布在沥青中,微米环氧树脂和水性氟碳树脂都具有一定的粘性,能够粘附在沥青上,同时形成三维网状结构提高沥青的整体紧密性,掺杂在水性氟碳树脂中的细碳酸钙能够对树脂三维网起到增强的作用;

(3)本发明所制备的乳化型温拌剂各组分之间相互配合,有良好的耐低温性以及稳定性,能够降低沥青搅拌时所需温度,节省燃料,而且使用后能够增强沥青各组分之间的结合能力,具有一定的增强效果。

具体实施方式

取100~140g3氯-2-羟丙基三甲基氯化铵和50~70g乙醇,混合后得到溶液a,加热溶液a并使其温度达到60℃;将十二烷基苯酚以2.3g/min的速率滴加到溶液a中,滴加60~85min,然后混合搅拌2~4h,得到溶液b;取20~30g碳酸钙并将其研磨,过800目筛,得到细碳酸钙,取80~120g环氧树脂放入球磨机研磨,得到微米环氧树脂;取200~300g溶液b、40~60g微米环氧树脂、20~30g水性氟碳树脂、30~45g丁苯橡胶、30~45g聚异丁烯和1000~1500g去离子水放入胶磨机中,胶磨机转速2500~3000r/min条件下乳化20~30min后得到混合液;取1000~1500g混合液、4~6g十二烷基硫酸钠、10~15g细碳酸钙和6~9g乙烯基三氧基硅烷放入3000r/min高速搅拌机中,搅拌10~20min得到乳化温拌剂。

实例1

取100g3氯-2-羟丙基三甲基氯化铵和50g乙醇,混合后得到溶液a,加热溶液a并使其温度达到60℃;将十二烷基苯酚以2.3g/min的速率滴加到溶液a中,滴加60min,然后混合搅拌2h,得到溶液b;取20g碳酸钙并将其研磨,过800目筛,得到细碳酸钙,取80g环氧树脂放入球磨机研磨,得到微米环氧树脂;取200g溶液b、40g微米环氧树脂、20g水性氟碳树脂、30g丁苯橡胶、30g聚异丁烯和1000g去离子水放入胶磨机中,胶磨机转速2500r/min条件下乳化20min后得到混合液;取1000g混合液、4g十二烷基硫酸钠、10g细碳酸钙和6g乙烯基三氧基硅烷放入3000r/min高速搅拌机中,搅拌10min得到乳化温拌剂。

实例2

取120g3氯-2-羟丙基三甲基氯化铵和60g乙醇,混合后得到溶液a,加热溶液a并使其温度达到60℃;将十二烷基苯酚以2.3g/min的速率滴加到溶液a中,滴加70min,然后混合搅拌3h,得到溶液b;取25g碳酸钙并将其研磨,过800目筛,得到细碳酸钙,取100g环氧树脂放入球磨机研磨,得到微米环氧树脂;取250g溶液b、50g微米环氧树脂、25g水性氟碳树脂、40g丁苯橡胶、40g聚异丁烯和1250g去离子水放入胶磨机中,胶磨机转速2750r/min条件下乳化25min后得到混合液;取1250g混合液、5g十二烷基硫酸钠、12g细碳酸钙和8g乙烯基三氧基硅烷放入3000r/min高速搅拌机中,搅拌15min得到乳化温拌剂。

实例3

取140g3氯-2-羟丙基三甲基氯化铵和70g乙醇,混合后得到溶液a,加热溶液a并使其温度达到60℃;将十二烷基苯酚以2.3g/min的速率滴加到溶液a中,滴加85min,然后混合搅拌4h,得到溶液b;取30g碳酸钙并将其研磨,过800目筛,得到细碳酸钙,取120g环氧树脂放入球磨机研磨,得到微米环氧树脂;取300g溶液b、60g微米环氧树脂、30g水性氟碳树脂、45g丁苯橡胶、45g聚异丁烯和1500g去离子水放入胶磨机中,胶磨机转速3000r/min条件下乳化30min后得到混合液;取1500g混合液、6g十二烷基硫酸钠、15g细碳酸钙和9g乙烯基三氧基硅烷放入3000r/min高速搅拌机中,搅拌20min得到乳化温拌剂。

对照例:安徽某公司生产的乳化温拌剂。

将实例及对照例的乳化温拌剂进行检测,具体检测如下:

温拌沥青混合料水稳定性:空隙率大小是影响沥青混合料水稳定性的一个重要因素。混合料空隙率越大,连通空隙越多,试件与水的接触面积就越大,水对其的侵蚀作用也就越强,对混合料的水稳定性也就越不利。

温拌沥青混合料高温稳定性:采用车辙试验来评价沥青混合料的高温稳定性,采用车辙动稳定度和车辙深度双重指标分析混合料的高温稳定性。

温拌沥青混合料低温抗裂性:抗弯拉强度越大,混合料的抗裂性越强。最大弯拉应变越大,混合料的抗裂性越强。

具体检测结果如表1。

表1性能表征对比表

由表1可知,本发明制备的乳化温拌剂能够有效改善沥青混合料的性能,使其具有良好的水稳定性,高温稳定性和低温抗裂性,提高沥青耐久性。

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