CN108342089B - 改性乳化沥青及制备方法 - Google Patents

改性乳化沥青及制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108342089B
CN108342089B CN201710050540.4A CN201710050540A CN108342089B CN 108342089 B CN108342089 B CN 108342089B CN 201710050540 A CN201710050540 A CN 201710050540A CN 108342089 B CN108342089 B CN 108342089B
Authority
CN
China
Prior art keywords
asphalt
parts
acid
temperature
sulfur
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710050540.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108342089A (zh
Inventor
许金山
高淑美
马鹏程
贾丽凤
刘爱华
***
毛冬梅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Petroleum and Chemical Corp
Original Assignee
China Petroleum and Chemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Petroleum and Chemical Corp filed Critical China Petroleum and Chemical Corp
Priority to CN201710050540.4A priority Critical patent/CN108342089B/zh
Publication of CN108342089A publication Critical patent/CN108342089A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108342089B publication Critical patent/CN108342089B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L95/00—Compositions of bituminous materials, e.g. asphalt, tar, pitch
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/08—Stabilised against heat, light or radiation or oxydation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2555/00—Characteristics of bituminous mixtures
    • C08L2555/40—Mixtures based upon bitumen or asphalt containing functional additives
    • C08L2555/50—Inorganic non-macromolecular ingredients
    • C08L2555/54—Sulfur or carbon black

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Road Paving Structures (AREA)

Abstract

本发明涉及一种改性乳化沥青及其制备方法，由以下质量份数的原料组成：沥青，40‑50份；硫磺，6‑16份；丁苯胶乳，2‑10份；阳离子乳化剂2‑5份，稳定剂0.1‑2份，酸0.5‑3份，水35‑40份。本发明能够同时提高沥青的高温、低温性能，又能节约沥青，降低生产成本，不仅能改善沥青路面的高温稳定性，防止沥青路面在荷载作用下产生车辙、剥落等病害，还能改善路面的抗疲劳开裂性能。

Description

改性乳化沥青及制备方法
技术领域
本发明属于公路用改性乳化沥青领域，具体涉及一种改性乳化沥青及其制备方法。
背景技术
目前，应用硫磺对沥青进行改性的方法是将硫磺和其它添加剂通过特殊工艺加工成硫磺改性剂，在沥青混合料拌合时，将硫磺改性剂代替部分沥青，直接加入拌合锅中，硫磺在热沥青混合料中熔化，制备成硫磺改性沥青混合料。现有的硫磺改性剂主要是壳牌的SEAM，即硫磺强化沥青改性剂，主要成分是硫磺,还含有少量的烟雾抑制剂和增塑剂成分。这种应用方式缺点是混合料的温度不能超过150℃，混合料从拌合运输至施工现场时间控制在1h以内，否则随着温度的增高和时间的增长，烟雾抑制剂会挥发，失去作用。中国专利CN201310033455.9公开了一种沥青复合改性剂，由质量比为1-2:1-2的硫磺或硫磺强化沥青改性剂(SEAM)与石膏晶须组成，硫磺或SEAM与石膏晶须均价廉易得，能够减少基质沥青用量并使复合改性沥青的性能达到国家规范要求，从而降低工程成本。中国专利CN200410037665.6公开了一种硫磺改性沥青混合料,用于铺设沥青路面,其改性颗粒的配方为:硫磺50-99.99％,碳0-49％,烟雾抑制剂0.01-1％和增塑剂0-3％,其施工工艺为拌和温度不高于150℃,碾压温度不低于90℃,本发明可有效降低施工过程的有害气体,大大提高路面质量。
上述硫磺改性沥青的制备方法和应用方式属温拌沥青混合料，是在拌合锅中通过高温加热混合料实现的，但混合料温度不能过高，储存时间不能过长，否则硫磺在高温下会产生硫蒸汽、H2S、SO2等有刺激性气味的有害气体和烟雾，不仅污染环境，还会对人身体造成伤害。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改性乳化沥青及其制备方法，能够同时提高沥青的高温、低温性能，又能节约沥青，降低生产成本，不仅能改善沥青路面的高温稳定性，防止沥青路面在荷载作用下产生车辙、剥落等病害，还能改善路面的抗疲劳开裂性能。
本发明所述的一种改性乳化沥青，由以下质量份数的原料组成：
沥青，40-50份；硫磺，6-16份；丁苯胶乳，2-10份；阳离子乳化剂2-5份，稳定剂0.1-2份，酸0.5-3份，水35-40份。
所述的沥青为70#、90#或110#中的一种，优选70#、90#重交沥青。
所述的硫磺为石油炼制过程中回收的硫磺。
所述的丁苯胶乳为阳离子乳聚型，固含量为40-60％，其中结合苯乙烯含量为22-25％，优选固含量为40％的丁苯胶乳，该丁苯胶乳与沥青相容性好，有更好的耐低温性能和抗冻性。
阳离子乳化剂为烷基胺类、酰胺类或季胺盐类。
烷基胺类为烷基丙烯二胺、烷基丙烯三胺中的一种或两种，酰胺类为N-氨乙基酰胺或烷基酰胺基多胺中的一种或两种，季胺盐类为十六-十九烷基三甲基氯化铵、十四-十八烷基二甲基羟乙基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵中的一种或多种混合物。
季铵盐类优选十八烷基三甲基氯化胺。
所述的稳定剂为有机高分子材料或无机盐。有机高分子材料为甲基纤维素、聚乙烯醇、明胶、淀粉、聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素钠或羟丙基纤维素中的一种或一种以上混合物。无机盐优选氯化钾；有机高分子材料优选聚丙烯酰胺。
有机高分子材料能够提高水相的黏度和密度，增加沥青微粒布朗运动的阻力，提高改性乳化沥青体系的稳定性。无机盐的加入能够增强乳液颗粒周围的双电层效应，增大ξ电位值，增加颗粒间的相互排斥利，减缓颗粒间的凝聚速度，提高乳液的稳定性，特别是低温贮存稳定性，减少季铵盐类乳化剂的用量。
所述的酸为盐酸、硝酸、磷酸的无机酸中的一种或甲酸、醋酸、丙烯酸、丁二酸、已二酸的有机酸中的一种。酸优选盐酸。酸的加入能够调节PH值，把阳离子乳化剂全变成盐，溶解于水中，同时能够减少乳化剂用量。
所述的改性乳化沥青的制备方法，制备步骤如下：
(1)液体硫磺和沥青加入到反应釜中，在180-185℃条件下反应1-1.5h,降温至130-150℃；
(2)将阳离子乳化剂加入到水中，再加入稳定剂，边搅拌边加入酸，调pH值为3-5，配制成乳化剂水溶液并保持50-65℃；
(3)在乳化机作用下，将温度为130-150℃的硫磺改性沥青均匀加入到乳化液中，乳化3-5min得到沥青乳液，乳液温度低于20-60℃后，加入丁苯胶乳，再经过搅拌均匀，即可制得硫磺改性乳化沥青。
本发明以丁苯胶乳和硫磺作为主要改性材料。
本发明是将液体硫磺与沥青在反应釜中混合经过反应制得硫磺改性沥青，再将硫磺改性沥青进行乳化，即可得到硫磺改性乳化沥青。通过外掺法，在硫磺改性乳化沥青里加入丁苯胶乳，即可制得高温、低温性能优良的改性乳化沥青。
本发明提供一种改性乳化沥青及制备方法，用该方法制备的改性乳化沥青技术指标如筛上余量、贮存稳定性、恩氏黏度、蒸发残留物含量、延度等符合交通部《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)4.7.1-2技术指标要求。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明制备的硫磺改性乳化沥青，能大幅提高沥青的软化点，改善沥青的高温性能，同时具有较好的低温性能，又能节约沥青，降低生产成本，不仅能提高沥青路面的强度和稳定性，防止沥青路面在荷载作用下产生车辙、剥落等病害，还能改善路面的抗疲劳开裂性能。本发明硫磺改性乳化沥青避免了现场施工时加热产生有害气体，有利于施工和施工人员的身体健康，具有很大的经济效益和社会效益。
本发明在密闭容器中制备硫磺改性沥青，避免了硫磺高温加热产生的有害气体对操作人员的身体伤害，外掺法加入丁苯胶乳，提高沥青的低温性能，这样，经过双重改性的乳化沥青具有优良的性能，可用于路面的透层、粘层、封层及处治路面。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的说明。
实施例1
本发明改性乳化沥青由以下质量份的原料组成：
110#重交沥青55份，液体硫磺6份，丁苯胶乳2份，烷基丙烯二胺1份，十八烷基三甲基氯化铵1份，聚丙烯酰胺0.1份，氯化钾1.0份,盐酸0.5份，水40份。
本发明改性乳化沥青的制备方法为：
(1)液体硫磺6份和沥青55份加入到反应釜中，在180℃条件下反应1.5h,降温至150℃。
(2)称取阳离子乳化剂烷基丙烯二胺1份，十八烷基三甲基氯化铵1份加入到40份水中，再加入聚丙烯酰胺0.1份，氯化钾1.0份，边搅拌边加入0.5份酸，调pH值为3-5，配制成乳化剂水溶液并保持50℃；
(3)在乳化机作用下，将温度为140℃的硫磺沥青均匀加入到乳化液中，乳化3min得到沥青乳液，乳液温度低于60℃后，加入阳离子丁苯胶乳，再经过搅拌均匀，即可制得改性乳化沥青。
实施例2
本发明改性乳化沥青由以下质量份的原料组成：110#重交沥青50份，液体硫磺6份，丁苯胶乳2份，烷基丙烯二胺1份，十八烷基三甲基氯化铵1份，聚丙烯酰胺0.1份，氯化钾1.5份,盐酸0.5份，水40份。
实施例3
本发明改性乳化沥青由以下质量份的原料组成：90#重交沥青50份，液体硫磺11份，丁苯胶乳6份，烷基丙烯三胺1份，十八烷基三甲基氯化铵2份，聚丙烯酰胺0.3份，氯化钾1.5份,盐酸1份，水40份。
实施例4
本发明改性乳化沥青由以下质量份的原料组成：90#重交沥青50份，液体硫磺11份，丁苯胶乳6份，烷基丙烯三胺1份，十八烷基三甲基氯化铵2份，聚丙烯酰胺0.3份，氯化钾1.5份,盐酸1份，水40份。
实施例5
本发明改性乳化沥青由以下质量份的原料组成：70#重交沥青45份，液体硫磺16份，丁苯胶乳10份，烷基丙烯二胺2份，十八烷基三甲基氯化铵3份，聚丙烯酰胺0.5份，氯化钾1.5份,盐酸3份，水40份。
实施例6
本发明改性乳化沥青由以下质量份的原料组成：70#重交沥青45份，液体硫磺16份，丁苯胶乳10份，烷基丙烯三胺2份，十八烷基三甲基氯化铵3份，聚丙烯酰胺0.5份，氯化钾1.5份,盐酸3份，水40份。
其中，实施例2-6的制备方法与实施例1相同，实施例2中硫磺和沥青反应后降温至150℃,实施例3和实施例4中硫磺和沥青反应后降温至140℃，实施例5和实施例6中硫磺和沥青反应后降温至130℃。将制备的改性乳化沥青进行分析，检测主要性能指标，结果见表1。
表1实施例1-6改性乳化沥青主要性能指标
Figure BDA0001217597290000041
Figure BDA0001217597290000051
表中的标准为交通部颁布的JTGF40-2004《公路沥青路面施工技术规范》中的道路用乳化沥青技术要求。
从表1可以看出，本发明制备的改性乳化沥青，能大幅提高沥青的软化点，改善沥青的性能。硫磺的价格为800元/吨左右，沥青的价格为2000元/吨左右，在保证路用性能的条件下，硫磺加入量越大，节省的沥青越多，大幅降低筑路成本。

Claims (3)

1.一种改性乳化沥青，其特征在于，由以下质量份数的原料组成：
沥青，40-50份；液体硫磺，6-16份；丁苯胶乳，2-10份；阳离子乳化剂2-5份，稳定剂0.1-2份，酸0.5-3份，水35-40份；
所述的丁苯胶乳为阳离子乳聚型，固含量为40-60%，其中结合苯乙烯含量为22-25%；
所述的稳定剂为有机高分子材料或无机盐；其中，有机高分子材料为甲基纤维素、聚乙烯醇、明胶、淀粉、聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素钠或羟丙基纤维素中的一种或一种以上混合物；无机盐为氯化钾；
所述的阳离子乳化剂为烷基胺类、酰胺类或季胺盐类；
所述的酸为盐酸、硝酸、磷酸的无机酸和甲酸、醋酸、丙烯酸、丁二酸、已二酸的有机酸中的一种；
所述的改性乳化沥青的制备方法，制备步骤如下：
(1)液体硫磺和沥青加入到反应釜中，在180-185℃条件下反应1-1.5h,降温至130-150℃；
(2)将阳离子乳化剂加入到水中，再加入稳定剂，边搅拌边加入酸，调pH值为3-5，配制成乳化剂水溶液并保持50-65℃；
(3)在乳化机作用下，将温度为130-150℃的硫磺改性沥青均匀加入到乳化液中，乳化3-5min得到沥青乳液，乳液温度低于60℃后，加入丁苯胶乳，再经过搅拌均匀，即可制得硫磺改性乳化沥青。
2.根据权利要求1所述的改性乳化沥青，其特征在于，所述的沥青为70#、90#或110#中的一种。
3.根据权利要求1所述的改性乳化沥青，其特征在于，烷基胺类为烷基丙烯二胺、烷基丙烯三胺中的一种或两种，酰胺类为N-氨乙基酰胺或烷基酰胺基多胺中的一种或两种，季胺盐类为十六-十九烷基三甲基氯化铵、十四-十八烷基二甲基羟乙基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵中的一种或多种混合物。
CN201710050540.4A 2017-01-23 2017-01-23 改性乳化沥青及制备方法 Active CN108342089B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710050540.4A CN108342089B (zh) 2017-01-23 2017-01-23 改性乳化沥青及制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710050540.4A CN108342089B (zh) 2017-01-23 2017-01-23 改性乳化沥青及制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108342089A CN108342089A (zh) 2018-07-31
CN108342089B true CN108342089B (zh) 2021-10-22

Family

ID=62974558

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710050540.4A Active CN108342089B (zh) 2017-01-23 2017-01-23 改性乳化沥青及制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108342089B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110878193A (zh) * 2018-09-06 2020-03-13 中国石油化工股份有限公司 乳化沥青黏层油及其制备方法
CN110791108A (zh) * 2019-10-23 2020-02-14 长安大学 高性能硫基改性乳化沥青及其制备方法
CN112778783A (zh) * 2021-02-18 2021-05-11 胡杰 一种防车辙沥青及其制备方法
CN115558308A (zh) * 2022-08-19 2023-01-03 中交一公局集团有限公司 沥青路面高渗透乳化沥青透层
CN116120757A (zh) * 2023-02-28 2023-05-16 喜跃发国际环保新材料股份有限公司 一种乳化沥青及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62100555A (ja) * 1985-10-28 1987-05-11 Daiwa Kobunshi Kogyo Kk ゴムアスフアルトエマルジヨン
CN101492571A (zh) * 2008-01-21 2009-07-29 上海喜若飞精细化工有限公司 一种高温性能稳定的改性乳化沥青及其制备方法
CN101619149A (zh) * 2008-07-04 2010-01-06 天津市橡胶工业研究所 一种阳离子乳化橡胶沥青的制备方法
CN103804930A (zh) * 2012-11-07 2014-05-21 中国石油化工股份有限公司 一种改性乳化沥青及其制备方法
CN103951994A (zh) * 2014-05-08 2014-07-30 中海沥青（泰州）有限责任公司 一种sbs/sbr复合改性乳化沥青及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62100555A (ja) * 1985-10-28 1987-05-11 Daiwa Kobunshi Kogyo Kk ゴムアスフアルトエマルジヨン
CN101492571A (zh) * 2008-01-21 2009-07-29 上海喜若飞精细化工有限公司 一种高温性能稳定的改性乳化沥青及其制备方法
CN101619149A (zh) * 2008-07-04 2010-01-06 天津市橡胶工业研究所 一种阳离子乳化橡胶沥青的制备方法
CN103804930A (zh) * 2012-11-07 2014-05-21 中国石油化工股份有限公司 一种改性乳化沥青及其制备方法
CN103951994A (zh) * 2014-05-08 2014-07-30 中海沥青（泰州）有限责任公司 一种sbs/sbr复合改性乳化沥青及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN108342089A (zh) 2018-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108342089B (zh) 改性乳化沥青及制备方法
CN102863804B (zh) Sbs聚合物改性乳化沥青及其制备方法
CN102660125B (zh) 一种废橡胶改性乳化沥青的制备方法
CN103205204A (zh) 一种高强橡胶沥青防水涂料及其制备方法
CN101643584A (zh) 一种优良温度适应性改性乳化沥青及其制备方法
CN102108257A (zh) 自硬型橡胶沥青涂料
CN105315471A (zh) 乳化sbs改性沥青及其制备方法、防水涂料及其制备方法
CN104387780A (zh) 一种高渗透性的废旧沥青混合料冷再生用乳液及其制备方法
CN104559254B (zh) 一种早强型废旧沥青路面冷再生用乳液、其制备方法及其应用
CN103113751A (zh) 一种粘层用阳离子改性乳化沥青及其制备方法
CN104250443B (zh) 高铁用改性乳化沥青及其制备方法
CN104610936B (zh) 一种全油基钻井液用降滤失剂及其制备方法
CN105273420A (zh) 高软化点乳化沥青及其制备方法
CN110171937B (zh) 一种温拌剂、sbs/sbr改性温拌沥青混合料及制备方法
CN104530445A (zh) 一种慢裂快凝型沥青乳化剂的制备方法
CN107739519A (zh) 一种防水卷材的改性沥青及其制备方法
CN106318356B (zh) 一种堵水用乳液及其制备方法
CN105694490A (zh) 一种蒙脱土丁苯橡胶复合改性乳化沥青的制备方法
CN1743381A (zh) 一种有机膨润土组合物改性乳化沥青及其制备方法
CN106554632A (zh) 硫磺改性乳化沥青及其制备方法
CN106009739A (zh) 一种超薄磨耗层用改性乳化沥青及其制备方法
CN107739602A (zh) 一种马来酸酐改性胍胶稠化剂和压裂液及其制备方法
CN107162979B (zh) 化合物、温拌沥青、沥青混合料及其制备方法和应用
CN104609771B (zh) 一种温拌再生剂及其制备方法
CN103755225A (zh) 一种改性沥青混合料及制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant