一种沥青降粘剂及沥青组合物的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种浙青降粘剂及使用该降粘剂的浙青组合物。
【背景技术】
[0002] 目前道路工程中使用的浙青混合料根据拌和施工温度一般分为两种类型：冷拌浙 青混合料CM (Cold Mix Asphalt)和热拌浙青混合料HMA (Hot Mix Asphalt)。冷拌浙青混 合料一般采用乳化浙青或者液体浙青与集料在常温状态下拌和、铺筑，无需对集料和结合 料进行加热，这样可节约大量能源。但是冷拌浙青混合料初期路用性能差，难以满足高速公 路、重载交通道路等重要工程的要求。热拌浙青混合料是应用最为广泛、路用性能最为良好 的一种混合料。但是在热拌浙青混合料生产过程中，浙青与石料需要在15(Tl80°C高温条件 下拌和。将石料、浙青加热到如此高的温度，消耗了大量能源。另外在热拌浙青混合料生产 过程中产生了大量的CO 2、烟尘和有害气体（CO、S02、NOx等），不仅污染了环境，而且也影响 了工作人员的身体健康。同时，高温条件下的拌和也造成了浙青的老化，降低了浙青混合料 的路用性能。
[0003] 为保护环境、节约能源，在20世纪90年代中后期欧洲及美国等国家开展了温拌浙 青混合料WMA (Warm Mix Asphalt)的研究，其目的是通过降低浙青混合料的拌和与摊铺温 度，达到降低浙青混合料生产过程中的能耗，减少CO2等气体及粉尘排放量，同时保证温拌 浙青混合料具有与热拌浙青混合料基本相同的路用性能和施工和易性。
[0004] 目前，温拌浙青混合料技术主要有三种方式：一是预先在浙青中添加一种能够降 低浙青135 °C粘度的添加剂，从化学角度来改变浙青的粘温曲线，从而降低浙青与石料的拌 和温度，但此方法通常也会降低浙青的60°C粘度即降低了混合料的高温稳定性；二是采用 固含量较高的乳化浙青，在80?120°C温度下与石料拌和，该方式较热拌浙青的温度低约 30?50°C;三是在拌制混合料时把水和浙青同时加入拌和罐中，由于水的存在使浙青发泡， 达到降粘效果。但该方法若加水量过大，则会产生大量的水蒸气或引起暴沸，若水量过少， 则发泡效果不好。
[0005] CN102311649A公开了一种浙青降粘改性剂及其制作方法。该方法将一定比例的活 化剂、氟硅酸铵、杂酚油、聚乙烯和硬脂酸投入到反应容器中，升温至250°C，充分搅拌反应 得到浙青降粘改性剂。该方法以杂酚油为媒介，在高温下，氟硅酸铵与硬脂酸发生反应，生 成一种新的化合物，该化合物对浙青起到降粘作用，可以降低施工温度，同时能明显提高浙 青混凝土压实度，改善浙青的高温性能。但氟硅酸铵本身有毒，具有强刺激性，高温易分解 放出有毒气体，且与硬脂酸在高温下反应，放出有毒的腐蚀性烟气。
[0006] CN102532920A公开了一种温拌浙青胶结料及其制备方法。该方法是将一定比例的 浙青胶结料加热至130?160°C，加入一定比例的流变改性剂，搅拌均匀；再将高分子聚合 物分批加入混合体系，剪切，搅拌直至聚合物颗粒均匀分布在< 100微米范围，缓慢升温至 170?180°C，搅拌反应1?2小时出锅。该方法可以提高浙青胶结料的高温车辙、低温抗 拉伸和耐脆裂性能，且在110?135°C条件下具有较低的粘度，可以在降低施工温度下仍然 具有良好的拌合、摊铺、压实性能。但在制备温拌浙青胶结料时需要多次加料、搅拌和升温， 且在拌合时需要1?2小时长时间搅拌，工业生产中难以使聚合物颗粒控制在< 100微米 范围，制备方法复杂，生产成本高，需要进行设备改造和改变生产流程，生产过程周期较长， 无法适应现场摊铺的需要，难以实现工业放大和应用。
[0007] CN101781468A公开了一种改性浙青降粘剂及其制备方法。该方法是将相容剂在 100?120°C下脱水后，加入有机酸、表面活性剂与合成石蜡，在温度为80?KKTC的螺杆挤 出机中共混、挤出、造粒、冷却得到浙青降粘剂。该降粘剂可以降低改性浙青175°C粘度；该 降粘剂中的合成石蜡属于非弹性材料，在低温条件下容易脆断，从而导致浙青混合料的低 温抗拉伸和耐脆裂性能下降，且大部分低熔点的有机蜡在降低浙青高温粘度的同时，也降 低了 60°C粘度，降低了抗车辙性能。
【发明内容】
[0008] 针对现有技术的不足，本发明提供了一种浙青降粘剂及浙青组合物。本发明的浙 青降粘剂对浙青具有较好的降粘作用，添加本发明降粘剂的浙青组合物具有较低的高温粘 度和较好的润滑性，较高的60°C粘度和延度，同时具有与基质浙青相当的针入度和软化点， 具有生产成本低，制备方法简便以及应用范围广泛等优点。
[0009] 本发明的浙青降粘剂，以重量百分比计，包括如下组分： 添加剂A :5wt%?30wt% ; 添加剂B :lwt%?10wt% ; 卡洛胺：lwt%?10wt% ; 添加剂 C :50wt% ?93wt% ; 本发明的浙青降粘剂，以重量百分比计优选组成包括： 添加剂 A :10wt% ?20wt% ; 添加剂B :2wt%?5wt% ; 卡洛胺：2wt%?5wt% 添加剂 C :70wt% ?86wt% ; 所述的添加剂A，烙点在60?13(TC之间，包括：聚乙烯錯、微晶錯、褐煤錯、sasobit、硫 磺、硬脂酸、二十烷酸、二十四烷酸等及其衍生物中的一种或几种，优选聚乙烯蜡和/或硬 脂酸。
[0010] 所述的添加剂B为高分子组分，包括聚环氧乙烷-环氧丙烷、酚醛树脂、聚丙烯酸 酯、氨基树脂、聚醚、聚乙烯醇及其部分酯化或缩醛化产物中的一种或多种，优选聚丙烯酸 酯和/或氨基树脂，分子量均在1000?30000,优选200(Γ20000。 toon] 所述的添加剂C为低分子组分，包括椰油脂肪酸二乙醇酰胺、脂肪醇聚氧乙烯醚、 烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、烷基醇酰胺聚氧乙烯醚、嵌段聚氧乙烯-聚氧丙烯 醚、烷基多苷、多元醇硬脂酸酯、山梨醇脂肪酸酯、脂肪酸环氧乙烷缩合物、蓖麻油聚氧乙烯 醚、聚乙二醇双油酸酯以及Spans系列和Tweens系列的酯化和醚化产物中的一种或多种， 优选脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基醇酰胺聚氧乙烯醚和椰油脂肪酸二乙醇酰胺中的一种或几 种，其分子量均在1000以下。
[0012] 本发明浙青降粘剂中，可以根据实际应用需要加入有机添加剂，包括重氮乙酸乙 酯、偶氮二甲酰胺、N，N-二亚硝基五次甲基四胺和偶氮二异丁腈等。
[0013] 本发明浙青降粘剂中，也可以根据实际应用需要加入其它改性剂，如抗剥离剂、抗 老化剂、抗氧化剂、分散剂、稳定剂、聚合物改性剂等。
[0014] 本发明的浙青降粘剂的制备方法，包括如下内容：按配比将添加剂A、添加剂B、 卡洛胺和添加剂C分别加入反应容器，混合均匀，制成浙青降粘剂；其中混合温度为60? 130°C，为高于或接近于所使用添加剂组分的熔点或软化点，混合时间为20?30分钟，混合 过程采用常规的机械搅拌。
[0015] 本发明的浙青组合物，包括基质浙青和上述浙青降粘剂，以基质浙青重量为基准， 降粘剂为基质浙青的〇. lwt%?5wt%，优选为0. 5wt%?3wt%。
[0016] 本发明浙青组合物中，所述的基质浙青为直馏浙青、氧化浙青和溶剂脱油浙青中 的一种或多种，其针入度为60?120 l/10mm。
[0017] 本发明的浙青组合物的制备方法，包括如下内容：按配比将上述浙青降粘剂添 加到基质浙青中，混合均匀，得到浙青组合物；其中混合温度为130?150°C，混合时间为 30?60分钟；混合过程采用一般的机械搅拌方式，也可以采用超声、微波或高剪切等技术 手段。
[0018] 本发明的浙青组合物在道路铺筑、维修和建筑中的应用，特别是在道路浙青的混 合料拌和中有着广阔的应用前景。
[0019] 本发明的浙青组合物在浙青混合料中的应用，包括如下内容：当石料达到拌和温 度，加入浙青组合物到混合料中拌和均匀即可。
[0020] 本发明的浙青组合物与传统热拌浙青比较，具有以下优点： (1)本发明浙青组合物中，各组分在120?165°C时，具有良好的相容性和流动性，对基 质浙青均有较明显降粘作用，四种组分协同作用，分散效果好，稳定性好，能够起到明显的 "润滑"效果，可以有效改善浙青混合料的施工和易性。
[0021] (2)本发明浙青组合物中，各组分的协同作用还产生如下有益效果：当添加剂A在 低温条件下独立存在时，以不均相结晶状态存在于浙青中，与基质浙青的理化性质差别较 大，相容性不好，在降低浙青高温粘度的同时，也降低了其60°C粘度，降低了抗车辙性能。 当加入添加剂B (高分子组分）和添加剂C (低分子组分)，由于其良好的流动性和相容性， 搅拌时可以将非均相的结晶均匀分散，添加剂B和浙青中的大分子将此润滑晶粒包裹并相 互缠绕，形成更稳定的具有空间网络结构的胶体体系，提高其60°C粘度，提高高温抗车辙能 力。卡洛胺与其它三种组分协同作用，可以起到增溶、稳定、降粘和润滑效果，且卡洛胺有助 于增大浙青与石料的结合力。
[0022] (3)本发明浙青组