一种温拌沥青及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种温拌渐青及其制备方法。
【背景技术】
[0002] W往道路工程中使用的渐青混合料根据拌合施工温度一般分为两种类型；冷拌渐 青混合料CMA (Cold Mix As地alt)和热拌渐青混合料HMAOlot Mix Asphalt)。冷拌渐青 混合料一般采用乳化渐青或者液体渐青与集料在常温状态下拌合、铺筑，无需对集料和结 合料进行加热，送样可节约大量能源。但是冷拌渐青混合料初期强度较低，难W满足高速 公路、重载交通道路等重要工程的要求。热拌渐青混合料是应用广泛、路用性能良好的混 合料。但是在热拌渐青混合料生产过程中，渐青与石料需要在150~18(TC高温条件下拌合。 不仅消耗大量的能源，而且在热拌渐青混合料生产过程中会产生大量的烟尘及C〇2、CO、S〇2、 NOy、可燃性有机气体等有害气体，不仅污染环境，而且也影响工作人员的身体健康，同时， 高温条件下的拌合也容易引起渐青发生热老化，降低渐青在路面上的服役时间，缩短渐青 路面的使用寿命。
[0003] 为保护环境，节约能源，延长渐青路面寿命，20世纪90年代后期欧美等发达国家 开展了温拌渐青混合料WMA (Warm Mix As地alt)的研究。其目的是通过降低渐青混合料的 拌合温度，达到降低渐青混合料生产过程中的能耗，减少粉尘及有害气体排放量，同时保证 温拌渐青混合料具有与热拌渐青混合料基本相同的路用性能及施工的和易性。
[0004] 温拌渐青技术主要有Η种方式；一是采用蒸发残留物含量较高的乳化渐青，在 80~12(TC温度下与石料拌合，该方式较热拌渐青的温度低约30~5(TC ;二是在拌制混合 料时把水(或表明活性剂的水溶液）与渐青同时加入拌合罐中，由于水的存在，使渐青发泡， 达到降粘效果。但上述两种方法会产生大量的水蒸气，容易引起设备腐蚀，还经常会发生石 粉结团甚至造成拌合设备堵塞问题，给生产带来不便。此外，由于剩余未挥发的水分保留在 混合料中，会影响混合料初期性能。第Η种方法是预先将温拌剂添加到渐青中，然后采取与 通常的热拌渐青混合料同样的生产方式，便于操作，容易被生产单位所接受。该种方法通过 预先在渐青中添加温拌剂，降低了渐青的高温粘度，改变了渐青的粘温曲线，从而降低了渐 青与石料的拌合温度，达到温拌效果。但目前所用的温拌剂在降低渐青高温粘度的同时，通 常也会引起渐青6(TC粘度的减小，使渐青混合料的高温稳定性受到损失；或者相反，在不 降低6(TC粘度时，会引起渐青延伸度的损失，从而降低了渐青的低温性能。总之，目前所用 的温拌剂均是在使渐青达到温拌效果的同时，是W损失渐青的高温性能或低温性能为代价 的。
[0005] CN201010233760. 9采用烷基胺、醜胺、季倭盐类阳离子表面活性剂和氯化巧、水为 原料制成温拌剂。与其叫做"渐青温拌剂"，其实就是一种表面活性剂的水溶液。在制备渐 青混合料时将其添加到渐青中，然后再添加石料。与渐青一起揽拌时，送种表面活性剂水溶 液受热后会发泡，带动渐青也发泡，起到温拌效果。但由于发泡作用，容易引起突沸，操作不 便，水蒸气还容易引起设备腐蚀W及石粉结团堵塞设备，不易被用户接受。
[0006] CN200910069522. 6公开了一种温拌渐青添加剂及其制备方法，该添加剂是通过将 去离子水加入到事先配成的聚己帰醇水溶液中，然后依次加入松香季倭盐、芳香姪季倭盐 乳化剂、脂肪姪季倭盐乳化剂、非离子型表面活性剂，揽拌溶解，再将事先配成的聚丙帰醜 胺水溶液和Η己醇胺加入，混合揽拌至溶解均匀后即为成品。该添加剂能够明显降低渐青 拌合温度，渐青混合料各项路用性能指标也符合要求，但是该添加剂不仅成分复杂，增加了 制备的难度和成本，不利于实际应用。而且添加到渐青中虽然能够降低渐青的高温粘度，但 同时也会带来负面影响即降低了渐青的软化点和6(TC粘度，从而损失了高温稳定性，会使 路面容易发生车徹或拥抱。
[0007] CN201110158370. 4公开了一种温拌渐青添加剂及其制备方法，是在溶剂体系中采 用一种聚離改性有机娃聚合物组成的添加剂。可W有效降低渐青拌合温度4(TC左右，且温 拌渐青各项性能指标不低于热拌渐青，但缺乏相关的测试方法和实例数据支持。
[0008] CN200880116767.7利用表面活性剂组分、蜡组分、树脂组分制备了渐青温拌剂。其 中的表面活性剂组分为胺类，包括二胺、多胺、醜胺等，利用其润滑作用，起到温拌效果；蜡 组分包括植物蜡、动物蜡、矿物蜡、醜胺蜡、氧化蜡等，树脂组分包括植物树脂和石油树脂如 妥尔油渐青、松焦油渐青、松香、酪醒树脂等。蜡组分和树脂组分起到增粘效果，W弥补由于 上述表面活性剂组分引起的渐青粘度的损失。该专利所用的组分过多，虽然可W利用其中 的表面活性剂组分的润滑作化起到温拌效果，但很容易降低渐青的6(TC粘度，影响渐青的 高温稳定性，还会降低渐青与石料的粘附性。虽然添加的树脂组分如松香、酪醒树脂等可弥 补由于上述表面活性剂组分引起的渐青粘度的损失，但树脂组分与渐青的相容性不好，长 时间储存时容易引起渐青分层，同时由于其硬度较高，只能提高渐青的高温性能，而不能改 善渐青的低温性能，容易引起渐青低温开裂，也会影响渐青与石料的粘附性。
[0009] CN201310174417.5利用醜胺类、芳姪油、粘结剂组分制备了渐青温拌剂。其中的醜 胺类为己撑双油酸醜胺和芥酸醜胺中的一种或两种，利用其润滑性降低渐青的拌合温度； 粘结剂为二甲基氨基丙胺、N-氨基己基脈嗦、二亚己基Η胺、Η亚己基四胺、四亚己基五胺 中的一种或几种。方法是先将醜胺类和芳姪油加热融化后混合均匀，然后添加粘结剂，再揽 拌混合均匀。之后降温至粘稠状，进行造粒、瞭干、粉碎、过筛，得到粒径小于20目的颗粒状 物质，即为渐青温拌剂。该专利中醜胺类在降低渐青拌合温度的同时，很容易降低渐青的 6(TC粘度，影响渐青混合料的高温稳定性，还会降低渐青与石料的粘附性。尽管采取添加粘 结剂的办法，"W提升渐青与石料的粘附性或消除醜胺类物质对于渐青与石料粘附性的不 利影响"，但所添加的粘结剂只能改善渐青混合料的粘结性，并不能改善渐青与石料的粘附 性，犯了概念性错误。而且送些粘结剂在使用时加热温度较高，会产生大量的有毒蒸汽，气 味难闻，影响环境，损伤操作人员的身体健康。
[0010] CN201010511415介绍了一种耐油性道路渐青改性剂及其制备方法。该耐油性道路 渐青改性剂，W重量计包含苯己帰-己帰/ 了帰-苯己帰嵌段共聚物（S邸巧20~50份，聚 帰姪树脂10-30份，高分子蜡15~45份，富含芳姪抽出油10~30。其中高分子蜡是费巧 蜡，富含芳姪抽出油是織醒精制抽出油或酪精制抽出油。制备方法是；将物料按比例投放到 双螺杆挤出机中拉条造粒，挤出温度120~20(TC，制得耐油性道路渐青改性剂。该专利介 绍的耐油性渐青改性剂是针对用于停车场、停机坪等场所所用的渐青，为了提高其耐油性 而开发的一种改性剂，对于渐青的温拌效果并没有足够的重视，在开发过程中，仅仅是利用 双螺杆挤出机进行了简单的挤出混合，由于所用的聚合物分子上不饱和键数量有限，在螺 杆挤出过程中仅有少量的接枝反应，并未发生足够的化学反应，基本上是一种简单的物理 混合，对于渐青的温拌效果很有限。
[0011] CN201010558295介绍了一种渐青混合料温拌改性剂及其制备方法。其由下列质 量份的组成制成，费-巧蜡；50~85份，增塑剂；15~50份，多元酸；0~10份，合成树脂；0~20 份，聚醋化合物：0-5份。其中，合成树脂为分子量在400-5000之间的聚异了帰。制备方法： (1)按质量比称取各组分；(2)将各组份在12(TC~13(TC下烙融并揽拌，使之充分混合均 匀，即得所述的渐青混合料温拌改性剂。该温拌剂开发过程中，各组分间没有发生化反应， 仅仅是简单的物理混合。尽管可W降低渐青的拌合温度，但渐青的延展性能会受到损失即 渐青混合料容易发生低温开裂。
[0012] CN201110443825. 7公开了一种温拌渐青组合物