常温快速破乳固化成型的抗黏附乳化沥青及其制备方法与流程

本发明涉及沥青道路材料领域，具体涉及一种常温快速破乳固化成型的抗黏附乳化沥青及其制备方法。

背景技术：

层间粘结的优劣是影响路面使用寿命的重要因素之一，在路面工程施工过程中，相邻结构层间通常采用撒布粘层材料的工艺，使路面各层之间形成完整的受力结构，可以避免或减小由于交通荷载引起的路面层间结构滑移或拥包、车辙等病害，提高路面的耐久性。

但是，在实际层间粘结材料施工过程中，常常出现撒布的粘层油被沥青混合料的施工车辆碾压后带走的黏附车轮现象，使得层间粘层材料撒布不均，造成粘层作用失效，从而影响路面整体受力结构的形成，降低路面的使用寿命。另外，现有的粘层乳化沥青破乳固化时间较长，撒布后往往要等数小时后才可以进行混合料的摊铺，从而导致施工效率降低。

公开号为cn104448848a的中国专利中提出一种快凝、不粘轮黏层乳化沥青及其制备方法，也具备破乳速度快、不粘轮的效果，但其制备流程复杂，用时较长，制备一次需要将近2天时间，不利于推广应用。

公开号为cn105907020a的中国专利提出了一种不粘轮乳化沥青制备，也可以达到不粘轮的效果，但是其制备过程需要在基质沥青中添加sbs聚合物改性剂进行剪切，流程复杂且加入聚合物的改性沥青乳化困难，且不具备快速破乳的性能。

公开号为cn105802267a的中国专利提出了一种不粘轮乳化沥青的制备方法以及施工工艺，但其制备过程直接用硬质沥青进行乳化，不仅乳化困难且乳化效果不佳，影响乳化沥青的储存稳定性。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有粘层用乳化沥青的不足之处，提供一种常温下即可快速破乳固化成型且抗黏附的乳化沥青。

同时本发明还提供该乳化沥青的制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明抗黏附乳化沥青的制备方法，所述抗黏附乳化沥青由占其总质量百分比的下列各组分组成：20％-50％的重交通道路沥青，10-35％的脱油沥青，0.5-6％的石油树脂，0.5-5％的固含量为40～60％的聚合物胶乳，0-0.5％的助剂，0.8-3％乳化剂，酸碱调节剂和水补充至100％，所述的乳化剂为阳离子胺类快裂乳化剂；所述抗黏附乳化沥青采用如下方法制得：

(1)将助剂用水溶解稀释得到助剂-水溶液，然后将沥青乳化剂、助剂-水溶液、聚合物胶乳和酸碱调节剂加入到温度为55-60℃的水中搅拌制备成皂液，皂液ph值调到2.0-3.5，皂液的温度控制在55℃-60℃；

(2)在150-170℃下，将重交通道路沥青、脱油沥青和石油树脂搅拌混合均匀得到预调沥青；

(3)将温度保持在150-170℃的预调沥青和温度保持在55-60℃的皂液一起经过沥青胶体磨高速剪切，得到此抗黏附乳化沥青。

优选：25％-45％的重交通道路沥青，12-32％的脱油沥青，0.5-5％的石油树脂，1-5％的固含量为50～60％的聚合物胶乳，0.1-0.5％的助剂，1.5-2.5％乳化剂，酸碱调节剂和水补充至100％。

所述阳离子胺类快裂乳化剂为阳离子快裂乳化剂e4819、阳离子快裂乳化剂sm-lf-1或阳离子快裂乳化剂em620。

进一步所述的重交通道路沥青针入度为6.0mm～10.0mm。

进一步所述的聚合物胶乳为丁苯胶乳、乙丙胶乳、异戊胶乳、氯丁胶乳、丙烯酸胶乳中的一种或两种以任意比例混合。

进一步所述的脱油沥青为软化点大于100℃。

进一步所述的石油树脂为c5或c9或c5与c9共聚石油树脂。

进一步所述的助剂为羟乙基纤维素、聚乙烯醇、羧甲基纤维素、聚丙烯酰胺中的一种或多种。

进一步所述的酸碱调节剂为盐酸、硫酸或磷酸中的一种。

上述方法制备得到的抗黏附乳化沥青。

本发明的特点及有益效果如下：

本发明采用阳离子快裂乳化剂，乳化沥青破乳成型速度快，常温下20min即可完全破乳，40min即可固化成型，可以大大缩短施工时间，提高工作效率；加入脱油沥青和石油树脂锁住基质沥青中的轻质组分，使得破乳后沥青硬度增加，具有抗黏附的特点，且高温性能优良，在路面温度为60℃时仍然具有抗车轮黏附的特性；聚合物胶乳的加入，保证了乳化沥青的粘结强度。石油树脂(hydrocarbonresin)是石油裂解所副产的c5、c9馏份，经前处理、聚合、蒸馏等工艺生产的一种热塑性树脂，它不是高聚物，而是分子量介于300-3000的低聚物。

本发明的有益效果：1)破乳固化成型速度快，可大幅度提高施工效率；2)破乳后具有抗黏附的优点，避免施工车辆对粘层的破坏，提高道路的使用寿命；3)制备工艺简单，有利于实际推广应用。

附图说明

图1是本发明利用车辙试验仪进行抗黏附效果评价的测试图；

图2是普通粘层乳化沥青和sbs改性乳化沥青经图1的方法测试后的状态图；

其中1为普通粘层乳化沥青，2为sbs改性乳化沥青；

图3是本发明的抗黏附乳化沥青经图1的方法测试后的状态图；

其中a为实施例1，b为实施例2，c为实施例3。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明作进一步说明。

本发明的常温快速破乳固化成型的抗黏附乳化沥青包括占其总质量百分比的下列各组分：20％-50％的重交通道路沥青，10-35％的脱油沥青，0.5-6％的石油树脂，0.5-5％的固含量为40～60％的聚合物胶乳，0-0.5％的助剂，0.8-3％乳化剂，酸碱调节剂和水补充至100％。

针对上述的实施方案内容，若无具体说明，本发明的各种原料均可以通过市售得到；或根据本领域的常规方法制备得到。

实施例1

采用如下原料制备乳化沥青：重交通道路沥青选取ah-70沥青；脱油沥青软化点为135℃；石油沥青选用c5；聚合物胶乳选用固含量为60％的丁苯胶乳；沥青乳化剂选用阳离子快裂乳化剂e4819；助剂为羟乙基纤维素；酸碱值调节剂为盐酸，上述组分的质量百分比如表1所示。

具体制备方法包括下列步骤：

(1)将沥青乳化剂、聚合物胶乳和酸碱调节剂加入到温度为55-60℃的水中搅拌制备成皂液，皂液ph值调到2.0～3.5，皂液的温度控制在55℃～60℃。

(2)在165℃下，将重交沥青、脱油沥青和石油树脂搅拌混合均匀得到预调沥青。

(3)将温度保持在165℃的预调沥青和温度保持在55-60℃的皂液一起经过沥青胶体磨高速剪切，得到抗黏附乳化沥青。

将制备的乳化沥青按照0.6kg/m²的量撒布在车辙板上，并与sbs改性乳化沥青和普通粘层用乳化沥青进行对比，室内温度为25℃。表干及实干实验结果如表2和表3，本实施例制备的乳化沥青20min即破乳表干，40min即可实干固化成型，而普通粘层乳化沥青和sbs改性乳化沥青表干时间超过40min，实干时间超过50min。

乳化沥青破乳成型后，将车辙板置于车辙试验仪中，60℃保温5h后用车辙试验仪碾压涂有乳化沥青的车辙板往返一次(方法如图1所示)，然后用碾压车辙板的车轮再次碾压白纸往返一次，用分析天平称量碾压前后白纸的质量，由此计算黏附在白纸上沥青的质量，质量越大表示乳化沥青黏附车轮越严重。表4是白纸上黏附沥青质量数据，图2是普通粘层乳化沥青和sbs改性乳化沥青实验结果，图3中a是本实施例的乳化沥青的实验结果，由结果可知60℃下普通粘层乳化沥青和sbs改性乳化沥青黏附车轮的现象明显，而本发明的乳化沥青无黏附车轮现象。

实施例2

采用如下原料制备乳化沥青：重交通道路沥青选取ah-70沥青；脱油沥青软化点为135℃；石油树脂选用c9；聚合物胶乳选用固含量为52％的乙丙胶乳；沥青乳化剂选用阳离子快裂乳化剂sm-lf-1；助剂为羧甲基纤维素；酸碱值调节剂为盐酸，上述组分的质量百分比如表1所示。

具体制备方法同实施例1。

将制备的乳化沥青按照0.6kg/m²的量撒布在车辙板上，室内温度为25℃。表干、实干实验结果如表2和表3，本实施例制备的乳化沥青15min即破乳表干，30min即实干固化成型。

乳化沥青破乳成型后，将车辙板置于车辙试验仪中，60℃保温5h后用车辙试验仪碾压涂有乳化沥青的车辙板往返一次(方法如图1所示)，然后用碾压车辙板的车轮再次碾压白纸往返一次，用分析天平称量碾压前后白纸的质量，由此计算黏附在白纸上沥青的质量，质量越大表示乳化沥青黏附车轮越严重。表4是白纸上黏附沥青质量数据，图3中b是本实施例的乳化沥青的实验结果，由结果可知本发明的乳化沥青在60℃时仍然具有抗黏附特性。

实施例3

采用如下原料制备乳化沥青：重交通道路沥青选取ah-70沥青；脱油沥青软化点为135℃；石油沥青选用c5；聚合物胶乳选用固含量为50％的异戊胶乳；沥青乳化剂选用阳离子快裂乳化剂em620；助剂为羟乙基纤维素；酸碱值调节剂为盐酸，上述组分的质量百分比如表1所示。

具体制备方法同实施例1。

将制备的乳化沥青按照0.6kg/m²的量撒布在车辙板上，室内温度为25℃。表干、实干实验结果如表2和表3，本实施例制备的乳化沥青15min即破乳表干、35min即可实干固化成型。

乳化沥青破乳成型后，将车辙板置于车辙试验仪中，60℃保温5h后用车辙试验仪碾压涂有乳化沥青的车辙板往返一次(方法如图1所示)，然后用碾压车辙板的车轮再次碾压白纸往返一次，用分析天平称量碾压前后白纸的质量，由此计算黏附在白纸上沥青的质量，质量越大表示乳化沥青黏附车轮越严重。表4是白纸上黏附沥青质量数据，图3中c是本实施例的乳化沥青的实验结果，由结果可知本发明的乳化沥青在60℃时仍然具有抗黏附特性。

表1乳化沥青配比

表2表干实验结果

表3实干实验结果

表4白纸上黏附沥青质量