一种乳化沥青及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种乳化浙青及其制备方法，具体地涉及一种油包水型乳化浙青及其 制备方法。
【背景技术】
[0002] 浙青粘度大，对矿料粘附性好，是一种很好的筑路材料，被广泛地应用于各种路面 工程中。使用时，需要将浙青加热到一定温度使其粘度降低才能与矿料拌和均匀。例如，110 号浙青需要加热到145~155°C，50号浙青则需要加热到16(T17(TC。在如此高的温度下浙青 受热老化严重，浙青及添加剂散发出大量的有毒气体，对环境和施工人员的健康危害较大。
[0003] 乳化浙青是将浙青热融，经过机械剪切的作用，以细小的微粒状态分散于含有乳 化剂的水溶液中，是一种水包油型的浙青乳液。乳化浙青在使用时无需加热，可以在常温状 态下进行施工，避免了热浙青施工过程中可能造成的着火、烫伤、中毒等事故的发生，安全 环保、节省能源，被广泛地应用在浙青表面微处理路面、贯入式路面、常温浙青混合料路面， 以及透层、粘层与封层等道路工种中。但是水包油型乳化浙青由于含有大量的水，其混合料 强度低，抗车辙和抗水损害能力差，即使提高拌和温度也不能达到热拌浙青混合料的水平。 CN102505608A介绍了一种泡沫浙青的制备方法，将加热到150?170°C的浙青与占其 质量为1%?5%雾状水充分接触却得泡沫浙青。浙青发泡后体积增大十倍以上，其粘度明 显降低，可以在100?150°C的条件下拌合均匀，与热拌浙青混合料相比，拌合温度可降低 30?60°C，混合料性能可与热拌浙青相媲美。但是，泡沫浙青的基质浙青加热温度甚至比 传统热拌浙青的加热温度还要高，仍然存在着热拌浙青的弊病，而且泡沫浙青只裹覆细矿 料，对粗矿料的裹覆性差，生产工艺复杂，对设备的要求高，所生产的泡沫浙青存在质量不 稳定的问题。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术的不足，本发明提供了一种乳化浙青及其制备方法，该乳化浙青能 够显著降低浙青混合料的拌合温度，制备的浙青混合料性能与热拌浙青混合料相当，节省 了能耗，减少了浙青中有害气体的挥发以及浙青的热老化现象。
[0005] 本发明的乳化浙青是油包水型，以乳化浙青总重量计，乳化浙青包括如下组分：基 质浙青30%?98%，优选68%?88%，水0. 9%?64%，优选10%?30%，乳化剂1%?6%，优选2%?4%。
[0006] 本发明乳化浙青中，所述的基质浙青为任何可用于道路铺筑的石油浙青和浙青原 料，如普通石油浙青、聚合物改性浙青、重质渣油或煤浙青中的一种或几种，基质浙青的软 化点在3(T60°C之间，针入度在20?200 l/10mm之间，优选6(Tl70 l/10mm。
[0007] 本发明乳化浙青中，所述的乳化剂的HLB值在广8之间，选自失水山梨醇三油酸 酯、聚氧乙烯山梨醇蜂蜡衍生物、失水山梨醇三硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨醇六硬脂酸酯、乙 二醇脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸酯、丙二醇单硬脂酸酯、失水山梨醇倍半油酸酯、聚氧乙烯山 梨醇4. 5油酸酯、甘油单硬脂酸酯、失水山梨醇单油酸酯、丙二醇单月桂酸酯、失水山梨醇 单硬脂酸酯、二乙二醇单油酸酯、二乙二醇单硬脂酸酯、二乙二醇单月桂酸酯、失水山梨醇 单棕榈酸酯、聚氧乙烯二油酸酯、四乙二醇单硬脂酸酯或四乙二醇单油酸酯中的一种或几 种。
[0008] 本发明乳化浙青中，优选加入炭黑，以乳化浙青为基准，炭黑加入量为19Γ6%，乳化 浙青各组分含量之和为1〇〇%。炭黑与乳化剂配合，起到助乳化的作用。
[0009] 本发明乳化浙青中，可以根据需要添加其它常用的添加剂，如抗老化剂、增粘剂、 增韧剂、增延剂或改性剂中的一种或几种，添加剂加入量占乳化浙青重量的〇. 59Γ3%。
[0010] 本发明乳化浙青的制备方法，包括如下内容：将乳化剂加入到熔融态的基质浙青 中混合均匀，将一定量的水滴加到混有乳化剂的基质浙青中进行乳化反应，水以细小的微 珠状态分散于含有乳化剂的浙青中，即形成油包水型乳化浙青。
[0011] 本发明方法中，优选将乳化剂与炭黑一起加入到熔融态的基质浙青。
[0012] 本发明方法中，所述的滴加速度为ΚΓ6000滴/分钟，优选3(Γ4000滴/分钟。根 据水被浙青包裹速度调整，若水被浙青包裹速度快则滴加速度相应要快，若水被浙青包裹 速度慢则滴加速度相应调慢。本发明方法中也可以根据加入水的量对滴加速度进行调变， 以水总加入量为基准，滴加初期速度为KTlOO滴/分钟，当水量加入至39Γ10%时，滴加速 度调变为1〇(Γ6〇〇〇滴/分钟。
[0013] 本发明乳化浙青的还可以按照如下方法制备：将乳化剂加入到熔融态的基质浙青 中混合均匀，将水以细小的微滴状态间歇喷入到混有乳化剂的基质浙青中并混合均匀，即 形成油包水型乳化浙青。
[0014] 本发明方法中，喷入过程采用具有喷洒功能的设备进行，如带有喷头或喷嘴的喷 洒机或喷雾器等，喷入时，喷头或喷嘴需浸没到基质浙青中。
[0015] 本发明方法中，喷入次数为1~10次，每次喷入量为109Γ100%，间隔时间为5~20分 钟，所述的喷入量、喷入次数和间隔时间根据水被浙青包裹情况调整，水被浙青包裹速度快 则皂液喷入量大或间隔时间短，水被浙青包裹速度慢则要减小喷入量或间隔时间长。
[0016] 本发明方法中，乳化反应过程采用一般的机械搅拌，如搅拌机、剪切机等，搅拌速 度为ΚΚΓ2000转/分，乳化反应温度为8(Tl50°C，乳化反应时间为0. 5?4. 5小时。
[0017] 本发明油包水型乳化浙青加热到KKTC以上时，浙青内部包裹的细小水珠吸热 汽化产生大量泡沫使浙青体积发生膨胀，浙青的粘度随之显著降低，在比传统热拌浙青低 2(T60°C的温度条件下能与矿料均匀地拌和，浙青混合料的性能却与热拌浙青混合料相当， 节省了能耗，减少或避免了浙青中有害气体的挥发，减轻或避免了浙青的热老化，是一种清 洁环保型绿色浙青材料。
【具体实施方式】
[0018] 下面将通过实施例对本发明进行进一步说明，但并不因此而限制本发明，其中的 百分含量为质量百分含量。
[0019] 实施例1 500g某道路浙青、石油渣油和煤浙青混合的130号B级浙青，针入度138 (0. 1mm)，软 化点41°C，在IKTC的烘箱中加热4小时备用； 将5. 4g甘油单硬脂酸酯、3. 2g乙二醇脂肪酸酯和2. 2g碳黑混合物加入到基质浙青中 搅拌均匀，将27g的水以80(Γ4000滴/分钟的速度加入到IKTC混有乳化剂的基质浙青中 进行乳化，形成油包水型乳化浙青；其中乳化时间为40分钟，乳化温度为8(Γ110?，乳化的 搅拌速度为500转/分，乳化浙青与基质浙青性质见表1。
[0020] 实施例2 500g某道路浙青、石油渣油和煤浙青混合的130号B级浙青，针入度138 (0. 1mm)，软 化点41°C，在IKTC的烘箱中加热4小时备用； 将5. 4g失水山梨醇三油酸酯、3. 2g丙二醇脂肪酸酯和2. 2g碳黑混合物加入到IKTC 的基质浙青中搅拌均匀，通过一根伸入基质浙青中的带喷头的管子将27g水以细小的微滴 状态平均分2次喷入到混有乳化剂的基质浙青中进行乳化，每次间隔10分钟；其中乳化时 间为1小时，乳化温度为8(TlKTC，乳化搅拌速度为600转/分钟，乳化浙青与基质