专利名称：一种温拌重交沥青及其制备方法
技术领域：
本发明提供了一种温拌浙青及其制备方法，具体涉及一种温拌重交浙青及其制备方法。
背景技术：
目前用于浙青路面建设、养护的浙青混合料主要有两类热拌浙青混合料(HMA)和冷拌(常温)浙青混合料(CMA)。热拌浙青混合料中浙青与矿料拌和温度在150°C 185°C;冷拌(常温)浙青混合料以乳化浙青或稀释浙青为胶结料，其与矿料在常温(10°C 400C )状态下拌和、铺筑。HMA以其优良的路用性能成为主流的路面铺装技术，但其高温拌和、运输及摊铺所造成的浙青热老化、废气和粉尘排放、能耗加大及生产成本增加等问题困扰着道路工作者；而冷拌浙青混合料虽具有环保、节能的优势但其路用性能较差，只能用于浙青路面的养护、低交通量路面、中重交通量路面的下面层和基层。鉴于此，温拌浙青混合 料技术应运而生，旨在实现浙青混合料的清洁化生产，寻求低碳、绿色的发展之路。温拌技术在节能减排方面优势明显。据统计，采用热铺，每吨浙青混合料约消耗16公斤标准煤，相当于排放约48公斤二氧化碳。如果降低40°C拌和与摊铺，每吨浙青混合料可节省约2. 5公斤标准煤，可以减少二氧化碳排放量约7. 5公斤。至2011年，我国浙青使用量为1700万吨，如果60%采用降温拌和与摊铺，则可节省约51万吨标准煤，可以减少二氧化碳排放量约153万吨，数量相当可观。因此，目前国内的温拌技术也迅猛发展。目前，虽然有众多的温拌技术能成功生产温拌改性浙青，但是，这些技术对改性浙青的适应性较好，而对重交浙青适应性较差，往往导致浙青三大指标发生改变而无法实现温拌重交浙青。此外，由于价格原因，多数路面浙青混合料采用重交浙青作为胶结料，改性浙青做为胶结料的使用量仍远小于重交浙青，因此，实现重交浙青的温拌在节能减排方面具有更大的优势，在不改变浙青关键技术指标的前提下，生产成品温拌重交浙青成为亟待解决的问题。
发明内容
针对上述问题，本发明提出了一种温拌重交浙青及其制备方法。本发明所涉及的温拌重交浙青不改变基质浙青的关键技术指标及使用温度范围内的流变特性，温拌浙青具有良好的化学稳定性和热稳定性，能实现重交浙青混合料拌和及压实温度降低20-40°C，且保证其浙青混合料的路用性能及机械性能不衰减。本发明所述的温拌浙青，以重量百分比计，其原料组成为温拌剂O. 3-0. 6%，余量为
基质浙青。其中，按重量份计，所述的温拌剂的原料组成为重芳烃8-10份，塔尔油羧酸多胺50-60份，椰油脂肪酸二乙醇酰胺15-20份，烯丙醇聚氧烷基醚10-15份，其他基质0_5份。重芳烃作为基质溶剂，可以很好的将不同的表面活性剂溶解，使不同表面活性剂完全互溶，但其用量不应过多，过多将影响温拌剂的品质，因此本发明中重芳烃占8-10份，优选10份。由于减四线抽出油是润滑油生产时的非理想组分，相对其他类重芳烃油而言价格比较便宜，芳烃含量大于75%，来源也比较广，因此本发明所述的重芳烃为减四线抽出油。本发明未采用温拌剂制备过程中通常使用的传统的阳离子表面活性剂而是采用了阳离子表面活性剂塔尔油多酸胺。这是因为塔尔油羧酸多胺是一种工业中间体，由造纸工业的废弃物塔尔油制备得到，利用这个工业中间体来做复配浙青温拌剂不但可以降低成本，而且具有一定的环保优势。其与适当非离子表面活性剂复配，具有增效作用，提高表面活性剂降低界面张力的能力，使浙青在较低的温度下与集料裹覆并且改善浙青粘温特性，此外，复配后的温拌剂兼具油溶性和水溶性，存储性能稳定，且对浙青技术性质不造成影响。本发明中所采用的塔尔油羧酸多胺是从市场购置。发明人在浙青温拌剂研究中发现高氯酸碱值过低，只起到抗剥落剂的作用，增加浙青与集料间的粘附作用，温拌效果不明显，降温幅度较低，且损伤浙青混合料的高温性能；高氯酸碱值过高，温拌剂和浙青中酸性组分发生缩合反应，导致浙青低温性能降低；而高氯酸碱值适中时温拌剂对浙青的技术性质影响较小，且浙青混合料的温拌效果较好。因此，对温拌剂的高氯酸碱值有一定要求，一方面确保温拌剂对浙青流变特性及路用性能不 造成影响，而降低浙青与集料的界面张力，降低两者之间的界面能，使浙青混合料可以在较低温度下实现拌和与压实；另一方面温拌剂具有较高的碱值，可以起到类似抗剥落剂的作用，增加浙青与集料的粘附性，提高浙青混合料的水稳定性。虽然本领域现有技术中常用的阳离子表面活性剂有其他胺盐型的，也具有一定的高氯酸碱值，但是发明人经过长期摸索发现这些阳离子表面活性剂在降低表面张力以及对浙青的指标影响有局限性，复配后温拌剂的降温幅度不明显，且有的和浙青中分子发生反应，从而对浙青的技术性质造成一定影响，损伤其温拌浙青混合料的路用性能。发明人发现，本发明中，塔尔油多胺与椰油脂肪酸二乙醇酰胺复配可以有效提高表面活性剂在降低界面张力方面的能力，而且塔尔油羧酸多胺复合椰油脂肪酸二乙醇酰胺，可共同提高温拌剂的高氯酸碱值，因此本发明中塔尔油羧酸多胺用量为50-60份，基于椰油脂肪酸二乙醇酰胺价格相对较高，其用量限制在15-20份范围内，控制温拌剂的高氯酸碱值在I. 0-3. O,优选2. 5,进而达到不改变浙青关键技术指标,但改善浙青胶结料在浙青混合料拌和过程中的润滑及粘附特性，起到一定的抗剥落剂作用，而且具有一定的价格优势。另外，椰油脂肪酸二乙醇酰胺属于非离子表面活性剂，极易溶于水，在一定浓度作用下可完全溶解于不同种类的表面活性剂中，与塔尔油羧酸多胺和烯丙醇聚氧烷基醚配伍时，可增加温拌剂与石料的吸附性能，增加浙青的粘附特性。塔尔油羧酸多胺复合椰油脂肪酸二乙醇酰胺，可共同提高温拌剂的高氯酸碱值，但基于椰油脂肪酸二乙醇酰胺价格相对较高，因此其用量限制在15-20份范围内，优选20份。烯丙醇聚氧烷基醚作为有效的润湿剂，可改善温拌浙青在集料表面的润湿状况，提高浙青在集料表面的裹覆，增加浙青在集料表面的吸附，进而改善集料的界面性质，提高浙青与集料的粘附特性。此外，其对浙青的粘温特性、热氧化稳定性、低温性能均有一定改善效果，发明人经过长期试验发现当其用量为10-15份，优选15份时，获得的效果最好。本发明所述的温拌重交浙青的具体步骤为(I)于245-255 ，搅拌条件下向重芳烃中依次缓慢加入烯丙醇聚氧烷基醚、椰油脂肪酸二乙醇酰胺、塔尔油羧酸多胺，加毕，保温搅拌3-4h ；(2)将上述混合物搅拌降温至120_125°C，停止搅拌，冷却至60_65°C得温拌剂，待用；(3)按比例称取基质浙青加热至流动状态并向其中按比例加入温拌剂；(4)将上述混合物在160-170°C搅拌30_40min，得温拌重交浙青。本发明中，发明人针对温拌剂和基质浙青的配比进行了摸索，具体结果见表1，表I中的百分数均指温拌重交浙青中温拌剂的质量百分数。表I不同温拌剂用量对比
权利要求
1.一种温拌重交浙青，其特征在于以重量百分比计，其原料组成为温拌剂O. 3-0. 6%，余量为基质浙青。
2.根据权利要求I所述的温拌重交浙青，其特征在于按重量份计，所述的温拌剂的原料组成为重芳烃8-10份，塔尔油羧酸多胺50-60份，椰油脂肪酸二乙醇酰胺15-20份，烯丙醇聚氧烷基醚10-15份。
3.根据权利要求I所述的温拌重交浙青，其特征在于按重量份计，所述的温拌剂的原料组成为重芳烃10份，塔尔油羧酸多胺55份，椰油脂肪酸二乙醇酰胺20份，烯丙醇聚氧烷基醚15份。
4.根据权利要求I所述的温拌重交浙青，其特征在于所述的温拌剂的高氯酸碱值为1.0_3· O ο
5.根据权利要求I所述的温拌重交浙青，其特征在于所述的温拌剂的高氯酸碱值为2.5ο
6.根据权利要求2所述的温拌重交浙青，其特征在于所述的重芳烃为减四线抽出油。
7.制备权利要求I所述的温拌重交浙青，其特征在于其具体步骤为 (1)于245-255 ，搅拌条件下向重芳烃中依次缓慢加入烯丙醇聚氧烷基醚、椰油脂肪酸二乙醇酰胺、塔尔油羧酸多胺，加毕，保温搅拌3-4h ； (2)将上述混合物搅拌降温至120-125°C，停止搅拌，冷却至60-65°C得温拌剂，待用； (3)按比例称取基质浙青加热至流动状态并向其中按比例加入温拌剂； (4)将上述混合物在160-170°C搅拌30-40min，得温拌重交浙青。
全文摘要
本发明提供了一种温拌沥青及其制备方法，具体涉及一种温拌重交沥青及其制备方法。本发明在基质沥青中添加温拌剂，在不改变重交沥青关键技术指标、沥青粘弹性能及流变性能的前提下，能够实现拌合与摊铺温度降低20-40℃，达到节能减排、减少碳排放的目的；且其温拌沥青具有良好的化学稳定性和热稳定性，应用其制得的沥青混合料机械性能较好。
文档编号C08L95/00GK102816448SQ201210342800
公开日2012年12月12日 申请日期2012年9月17日 优先权日2012年9月17日
发明者王立志, 王鹏, 耿立涛, 任瑞波, 徐强, 高晓宁 申请人:山东建筑大学