CN106957442A - 一种高性能微表处沥青乳化剂及其制备方法 - Google Patents

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肖富荣
许虎君
卢峰
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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
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Abstract

本发明涉及一种高性能微表处沥青乳化剂及其制备方法。组成成分按质量分数计如下：混合30~35份、丙烯酸10~15份、多乙烯多胺40~50份、助剂为2~10份、催化剂0.2份。该乳化剂的突出特点是适用于微表处，原料价格便宜。该乳化剂用量1~2.5%即可解决低活性石料、高活性石料和特高活性石料、低温天气以及高温天气适应性问题，而且具有无需添加促凝剂和缓凝剂即可达到快开放交通的优点，制备的沥青乳液贮存稳定性良好。

Description

一种高性能微表处沥青乳化剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种沥青乳化剂，具体涉及一种高性能微表处沥青乳化剂及其制备方法。
背景技术
近年来，我国交通事业迅猛发展，高速和高等级公路的养护技术越来越被重视。目前高速和高等级公路经济的整修方法为采用微表处理技术，因此微表处和稀浆封层等公路养护技术成为道路新材料行业研发的热点。
微表处是在稀浆封层基础上发展起来的预防性养护方法。工作原理是用具有一定级配的石屑或砂、填料（水泥、石灰、粉煤灰、石粉等）与微表处乳化沥青、外掺剂和水，按一定比例拌制成流动型混合料，再均匀洒布于路面上的封层。微表处理技术主要是采用微表处乳化沥青，而微表处乳化沥青的关键在于使用的沥青乳化剂。沥青乳化剂是表面活性剂的一种类型，它具有表面活性剂的基本特性。由于带有亲油基与亲水基，在这两个基团作用下，使它能够吸附在沥青和水的相互排斥的界面上，从而降低它们之间的界面张力。所谓乳化沥青就是将沥青热熔，经过机械的作用，以细小的微滴状分散于含有乳化剂的水溶液中，形成水包油状的沥青乳液。使用这种沥青乳液修路时，不需加热，可以在常温状态进行喷洒，贯入或拌和摊铺，铺筑各种结构路面的面层及基层，也可用作透层油、粘层油及用于各种稳定基层的养护。
针对微表处使用的乳化沥青目前大多存在成本高，使用时需要添加促凝剂和缓凝剂，工期长，且对各种石料的适应性不高，在低温天气以及高温天气时使用适应性不佳。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种高性能微表处沥青乳化剂，制备的乳化剂适用于微表处，具有原料价格便宜、无需添加促凝剂和缓凝剂即可达到快开放交通的优点，且能解决低活性石料、高活性石料和特高性石料、低温天气以及高温天气适应性问题。
本发明是通过以下技术方案予以实现的。
一种高性能微表处沥青乳化剂，其特征在于，其组成成分按重量份数计算如下：
混合酸30~35份、
丙烯酸10~15份、
多乙烯多胺40~50份、
助剂 2~10份、
催化剂0.2份。
上述一种高性能微表处沥青乳化剂，其特征在于，所述的混合酸为油酸与亚油酸的混合物，所述油酸与亚油酸的重量比例为57:43。
上述一种高性能微表处沥青乳化剂，其特征在于，所述的多乙烯多胺为二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中的一种或多种。
上述一种高性能微表处沥青乳化剂，其特征在于，所述的助剂为十八伯胺和十六伯胺中的一种。
上述一种高性能微表处沥青乳化剂，其特征在于，所述的催化剂为碘。
一种高性能微表处沥青乳化剂的制备方法，其特征在于，制备步骤如下：
1）按配方比例称取各种原料；
2）向反应釜中加入油酸、丙烯酸和催化剂进行搅拌，搅拌温度为240 ℃，搅拌速率为60r/min，搅拌时间为2.5h；
3）将温度降低到190 ℃，加入多乙烯多胺，搅拌反应；搅拌速率为45r/min，搅拌时间为4h；
4）将步骤（3）所得物料冷却至100 ℃以下，加入助剂，搅拌混合均匀， 搅拌速率为40r/min，搅拌时间为1h；冷却至室温即得微表处沥青乳化剂。
一种高性能微表处沥青乳化剂的制备方法，其特征在于，所述油酸中的亚油酸与丙烯酸先反应生成C21二元酸，然后C21二元酸、油酸、未反应完全的亚油酸和丙烯酸再与多乙烯多胺反应。
本发明的优点在于，本发明公开了一种高性能的可用于微表处的沥青乳化剂的制备方法，该乳化剂适用于微表处，具有原料价格便宜、无需添加促凝剂和缓凝剂即可达到快开放交通的优点。所制备的沥青乳化剂用量在1~2.5%即可解决低活性石料、高活性石料和特高活性石料、低温天气以及高温天气适应性问题，且制备的沥青乳液贮存稳定性好。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明的实施方式作进一步的详述。
以下通过实施例的具体实施方式再对本发明的上述内容作进一步的详细说明，但不仅限于以下的实施例。本发明包含上述技术思想下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包括在本发明的范围内。
本发明实施例中所用的十八伯胺学名十八胺；十六伯胺学名十六胺。
实施例1
一种高性能微表处沥青乳化剂及其制备方法，其制备方法为：
先配置混合酸，将油酸与亚油酸混合，油酸与亚油酸的重量比例为57:43；称取混合酸35份、丙烯酸15份和碘0.2份投入反应釜，搅拌反应，搅拌温度为240 ℃，搅拌速率为60r/min，搅拌时间为2.5h；然后将温度降低到190 ℃，加入四乙烯五胺45份，搅拌反应；搅拌速率为45r/min，搅拌时间为4h，最后将温度降低到80 ℃，加入4.8份的十八伯胺，混合搅拌均匀，搅拌速率为40r/min，搅拌时间为1h；采用设备夹套使用自来水冷却,冷却至室温即得乳化剂。
实施例1所得乳化剂的乳化沥青的制备及性能测试：
将65℃的水38份，实施例1中制备的乳化剂2份，配制成乳化剂水溶液，用盐酸调节pH为2-3。将60份的沥青加热到140 ℃，并与乳化剂水溶液一起胶磨，制得乳化沥青。对所得产品按照标准进行性能检测，结果如表1。
表1 实施例1所得产品的测试性能结果
实施例2
一种高性能微表处沥青乳化剂及其制备方法，其制备方法为：
先配置混合酸，将油酸与亚油酸混合，油酸与亚油酸的重量比例为57:43；取混合酸30份、丙烯酸12份和碘0.2份，搅拌反应，搅拌温度为240 ℃，搅拌速率为60r/min，搅拌时间为2.5h；然后将温度降低到190 ℃，加入三乙烯四胺50份，搅拌反应；搅拌速率为45r/min，搅拌时间为4h，最后将温度降低到80 ℃，加入7.8份的十六伯胺，混合搅拌均匀，搅拌速率为40r/min，搅拌时间为1h；采用设备夹套使用自来水冷却,冷却至室温即得乳化剂。
实施例2所得乳化剂的乳化沥青的制备及性能测试：
将65℃的水38份，实施例2中制备的乳化剂2份，配制成乳化剂水溶液，用盐酸调节pH为2-3。将60份的沥青加热到140 ℃，并与乳化剂水溶液一起胶磨，制得乳化沥青。对所得产品按照标准进行性能检测，结果如表2。
表2 实施例2所得产品的测试性能结果
实施例3
一种高性能微表处沥青乳化剂及其制备方法，其制备方法为：
先配置混合酸，将油酸与亚油酸混合，油酸与亚油酸的重量比例为57:43；取混合酸30份、丙烯酸12份和碘0.2份，搅拌反应，搅拌温度为240 ℃，搅拌速率为60r/min，搅拌时间为2.5h；然后将温度降低到190 ℃，加入三乙烯四胺32份，四乙烯五胺13份，搅拌速率为45r/min，搅拌时间为4h，最后将温度降低到80 ℃，加入7.8份的十六伯胺，搅拌速率为40r/min，搅拌时间为1h；采用设备夹套使用自来水冷却,冷却至室温即得乳化剂。
实施例3所得乳化剂的乳化沥青的制备及性能测试：
将65℃的水38份，实施例3中制备的乳化剂2份，配制成乳化剂水溶液，用盐酸调节pH为2-3。将60份的沥青加热到140 ℃，并与乳化剂水溶液一起胶磨，制得乳化沥青。对所得产品按照标准进行性能检测，结果如表3。
表3 实施例3所得产品的测试性能结果

Claims (6)

1.一种高性能微表处沥青乳化剂，其特征在于，其组成成分按重量份数计算如下：
混合酸30~35份、
丙烯酸10~15份、
多乙烯多胺40~50份、
助剂 2~10份、
催化剂0.2份。
2.如权利要求1所述的一种高性能微表处沥青乳化剂，其特征在于，所述的混合酸为油酸与亚油酸的混合物，所述油酸与亚油酸的重量比例为57:43。
3.如权利要求1所述的一种高性能微表处沥青乳化剂，其特征在于，所述的多乙烯多胺为二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中的一种或多种。
4.如权利要求1所述的一种高性能微表处沥青乳化剂，其特征在于，所述的助剂为十八伯胺和十六伯胺中的一种。
5.如权利要求1所述的一种高性能微表处沥青乳化剂，其特征在于，所述的催化剂为碘。
6.一种高性能微表处沥青乳化剂的制备方法，其特征在于，制备步骤如下：
1）按配方比例称取各种原料；
2）向反应釜中加入油酸、丙烯酸和催化剂进行搅拌，搅拌温度为240 ℃，搅拌速率为60r/min，搅拌时间为2.5h；
3）将温度降低到190 ℃，加入多乙烯多胺，搅拌反应；搅拌速率为45r/min，搅拌时间为4h；
4）将步骤（3）所得物料冷却至100 ℃以下，加入助剂，搅拌混合均匀， 搅拌速率为40r/min，搅拌时间为1h；冷却至室温即得微表处沥青乳化剂。
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