一种改性乳化沥青的制作方法

文档序号:3637955阅读:367来源:国知局

专利名称::一种改性乳化沥青的制作方法—种改性乳化抵青技术領域本发明涉及改性石油沥裔,特别涉及一种采用乳化剂对石油沥靑进行改性而得到的改性乳化沥紫产品,,雜术瞎着我国高速公路的建设及使用年限的延长,高速公路的维修养护工作已经成为我国公路部门的重点工作.改性乳化沥裔是一种添加像胶胶乳类商分子衆合物的乳化枥靑产品,既吸取了鹏逝靑材料的特性,又保留着乳化沥宵的优点,使乳化抵靑的耐候性提商,弹性、粘结性、初性和綠老性增强,同时可以提离微表处的高温稳定性、低温鄉性、内聚力、粘附性、抗剥落能力、早期强度、防水性能,从而延长其使用寿命。改性乳化沥靑可广泛应用于离等级道路的铺筑及R常养护工程中,尤其是路面养护微表处的处理工艺必须使用改性乳化沥青产品,其技术性能优劣将直接影响微表处技术的成敗.由张據勤等人编写、中国石化出版社出瓶的《石油沥青的生产与应用》一书中介绍,目前,国内改性乳化沥育的种类很多,改性乳化沥靑的制备方法有三种,第一种方法称为二次热混合法,即ttJR胶乳经过两次热混合分散过程。第二种方法称为一次热混合法,即襯胶胶乳与沥靑'乳液经过一次热混合分散过程,第三种方法称为一次冷混合法,即據IS^乳与沥青乳液经过一次冷混合分散过程.这几种方法均存在着乳液不稳定,乳化剂性能差等方面缺陷,优质的改性乳化沥靑产品在工程应用中,要求同时具备分散稳定性和破乳凝荣性两种性质,乳化剂、改性材料和所用沥靑材料的性能和配伍是决定改性乳化沥靑质量的关键因素。ZL02160143.7、ZL02160144.5、02160148.8和02160155.0公^)乳化改性洒靑制备方法,或者先将改性剂胶乳直接加入到基质沥脔中充分混匀后,再和乳化剂溶被混合乳化制得改性乳化沥青,或者先将改性剂胶乳和乳化剂溶液充分混合均匀后,加热至一定温度,再^ii质沥靑通过乳化机混合乳化,经机械推拌消泡后制得改性乳化沥靑,或者先将沥靑和乳化剂溶液混合均匀后,经乳化机混合乳化制得乳化沥靑,然后将改性剂胶乳加入乳化沥靑中拨拌混合制得改性乳化沥窗,或者先将基质沥宵中加入改性剂制得改性沥育,再在改性沥丧中加入乳化剂,混合乳化后制得乳化改性沥青.上述乳化剂采用季胺盐类或木质胺类、酰胺基多胺类、咪唑啉类,改性剂采用丁苯胶乳或氯丁胶乳、丁二烯一苯乙烯一丁二烯胶乳等。但由于制备工艺利用盐酸来提高乳化剂的反应活性及增加贮存稳定性,故存在设备腐蚀,环境污染问题,且产品存在不稳定因素。申请号200510077107.7采用造纸废液作为乳化剂,并添加稳定剂、交联反应剂制得一种高性能的复合乳化改性沥青材料,其制备过程较为复杂;ZL02122841.8公开一种聚合物乳化重交沥青混合胶体,其制备过程需加入分散剂及稳定剂;90107907.3和200310104916.3申请涉及的乳化沥青,采用阴、阳离子或非离子表面活性剂复合体系制备乳化沥青,但未对沥青进行改性。
发明内容本发明的目是在于提供一种改性乳化沥青产品,该产品的各项技术指标均满足JTGF40-2004中的改性乳化沥青的技术要求,具有贮存稳定性好,与石料粘附性良好特性,可广泛用于新建道路的表面磨耗层及旧路面的维修养护。为实现以上目的,本发明提供的技术方案为一种改性乳化沥青,改性乳化沥青按重量百分比由下列组分组成5565%的沥青,1.04.0%的石油酸季胺盐类阳离子乳化剂,1.55.0%的阳离子丁笨橡胶胶乳或阳离子苯乙烯-丁二烯-苯乙稀三元嵌段共聚物胶乳的—种或两种产品的混合物,3242%的水。所述的沥青为氧化沥青、溶剂脱沥青或重交沥青中的一种或以上沥青的混合物。所述沥青的25TC针入度范围控制在40150(0.lmm)。石油酸季胺盐类阳离子乳化剂的分子量为300550,HLB值为10~14。为环烷基原油加工过程中的副产品石油酸为原料制备的季胺盐类阳离子乳化剂。所述的聚合物改性剂为阳离子丁苯橡胶胶乳或阳离子苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物胶乳的固含量为2060%。改性乳化沥青产品的具体制备过程如下(1)将1.04.0%重量乳化剂和1.55.0%重量聚合物改性剂可不分先后顺序地加入到3242%重量水中,在4080^温度下搅拌0.53小时充分混合待用;(2)将5565W重量基质沥青加热到13016(TC待用;(3)先将4080'C的混合水溶液加入到胶体磨中循环,然后缓慢加入130160'C的基质沥青,待全部沥青在转速为30005000转/分的胶体磨中加入完毕,混合物再循环l分钟,即可制得改性乳化沥青产品。本发明工艺简单,操作方便,不腐蚀设备,不会产生三废,对环境无污染。制备的改性乳化沥青产品,性质完全符合交通部《公路改性沥青路面施工技术规范》JTGF40-2004的改性乳化沥青技术指标要求,与石料具有良好的粘附性,贮存稳定性好。产品由于采月J环烷基原油加工过程中的副产品石油酸为原料制备季胺盐类乳化剂,因而其与基质沥青具有更好的配伍性,乳化效果更好,产品性能很稳定。产品所用的基质沥青由于采用环烷基原油加工得到的组分,因而由其制备出的改性乳化沥青产品低温性能更好。具体实施例方式实施例中使用地基质沥青是利用中国石油克拉玛依石化公司的环垸基原油为原料生产的氧化沥青、溶剂脱沥青或重交沥青中的—种或两种或歯种以上沥青产品的混合物,其中基质沥青的25'C针入度范围控制在40~150(0.lmra)。使用的乳化剂为中国石油克拉玛依石化公司生产销售的石油酸季胺盐类阳离子乳化剂,该乳化剂的分子量为300550,HLB值为10~14,制备该产品所需的石油酸原料为克拉玛依石化公司加工环烷基原油的副产品。使用的聚合物改性剂为阳离子丁苯橡胶胶乳或阳离子苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物胶乳的一种或两种产品的混合物,产品的固含量控制在20~60%之间,市场有售。实施例l在带有搅拌器的容器中,加入5.0%重量的改性剂阳离子丁苯胶乳,4.0%重量的服-6乳化剂及36%重量的水,在4(TC温度条件下搅拌3小时以充分混合均匀,制成混合水溶液待用。在另一容器中加入55%重量的克石化公司加工的90tt重交沥青,加热至160"待用,再将40匸的混合水溶液加入到胶体磨循环,然后缓慢加入160X:的基质沥青,待全部沥青在转速为5000转/分的胶体磨中加入完毕,再循环1分钟,即可制得改性乳化沥青产品。产品经分析,筛上剩余量(1.18mm)0.02%,标准粘度(0:25.3)32秒,蒸发残留物含量60.2%,25'C针入度(O.lmm)52,软化点56°C,5'C延度130cm,与矿料的粘附性(裹覆面积)>2/3,贮存稳定性一天为0.13%、5天为2.0%。实施例235以及对比实施例脱钙工艺过程同实施例1,各实施例组分、工艺条件及产品性质分别见表1表8。表1产品工艺条件及性质分析<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表4产品工艺条件及性质分析<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表5产品工艺条件及性质分析<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表6产品工艺条件及性质分析<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>表7产品工艺条件及性质分析<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>以上实施例中,乳化剂NE-6和乳化剂NE-6H分别是以克拉玛依石化公司环烷基原油加工过程中副产品环烷酸为原料生产的乳化剂,而NY-1乳化剂是以硬脂酸为原料5:产的乳化剂,从表8的对比实施例可以看出,采用NY-1乳化剂制备的改性乳化沥青产品,其贮存稳定性和贮存1天改性乳化沥青外观均比采用乳化剂NE-6和乳化剂NE-6H制备的改性乳化'浙青产品性能差。权利要求1、一种改性乳化沥青,其特征在于,改性乳化沥青按重量百分比由下列组分组成55~65%的沥青,1.0~4.0%的石油酸季胺盐类阳离子乳化剂,1.5~5.0%的阳离子丁苯橡胶胶乳或阳离子苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物胶乳的一种或两种产品的混合物,32~42%的水。2、按照权利要求1所述的改性乳化沥靑,其特征在于所述的沥胄为氧化沥青、溶剂脱沥青或重交沥青中的一种或以上沥青的混合物。3、按照权利要求1或2所述的改性乳化沥青,其特征在于所述沥青的25"C针入度范围控制在40150(0.lmm)。4、按照权利要求l所述的改性乳化沥育,其特征在于石油酸季胺盐类阳离子乳化剂的分子量为300550,亲水亲油平衡值为1014。5、按照权利要求1或4所述的改性乳化沥青,其特征在于所述石油酸季胺盐类阳离子乳化剂为环烷基原油加工过程中的副产品石油酸为原料制备的季胺盐类阳离子乳化剂。6、按照权利要求1所述的改性乳化沥青,其特征在于所述的聚合物改性剂为阳离子丁苯橡胶胶乳或阳离子苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物胶乳的固含量为20-60%.全文摘要一种改性乳化沥青,涉及一种采用乳化剂对石油沥青进行改性而得到的改性乳化沥青产品,改性乳化沥青按重量百分比由下列组分组成55~65%的沥青,1.0~4.0%的石油酸季胺盐类阳离子乳化剂,1.5~5.0%的阳离子丁苯橡胶胶乳或阳离子苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物胶乳的一种或两种产品的混合物,32~42%的水,该乳化沥青产品,性质完全符合国家有关标准要求,与石料具有良好的粘附性,贮存稳定性好,产品采用环烷基原油加工过程中的副产品石油酸为原料制备季胺盐类乳化剂,因而其与基质沥青具有更好的配伍性,乳化效果更好,产品性能很稳定,低温性能更好。文档编号C08L95/00GK101200595SQ20061016501公开日2008年6月18日申请日期2006年12月12日优先权日2006年12月12日发明者张艳莉,磊李,李剑新,杨克红,濮文华,王金勤,蔺习雄,玲马,华高申请人:中国石油天然气股份有限公司
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