CN101434468B

CN101434468B - 用于提高乳液基表面处理性能的方法和组合物

Info

Publication number: CN101434468B
Application number: CN200810165985.8A
Authority: CN
Inventors: 高村小市; W·J·基尔克; A·布格哈特
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 2007-10-05
Filing date: 2008-10-06
Publication date: 2016-11-30
Anticipated expiration: 2028-10-06

Abstract

本发明是一种处理、恢复或密封表面的方法，该方法包括将一种包含胶乳聚合物、阳离子乳化剂和任选再生剂的乳液施用到表面从而将表面润湿，并且在所述表面上沉积表面处理层，其中沉积步骤在表面润湿的同时进行。本发明还包括一种表面预处理组合物，其包含水、至少一种丙烯酸系胶乳聚合物、芳族再生剂和至少一种阳离子乳化剂。另外，本发明包括施用本发明所用乳液得到的表面以及用于表面处理组合物的浓乳液。

Description

用于提高乳液基表面处理性能的方法和组合物

技术领域

本发明涉及用于铺路的聚合物分散体，特别是涉及用于改进冷铺路应用如微表面修整和淤浆密封应用的性能的组合物和方法。

背景技术

沥青混凝土，也称为沥青铺路材料，是硬化形成坚固表面的包含矿物集料和沥青粘合剂的复合材料。在其形成早期，沥青混凝土能够耐受侵蚀、压缩形变和载荷断裂。但是，随着沥青混凝土老化，沥青氧化，从而降低粘合能力，提高粘度，并进一步硬化沥青混凝土。这在沥青混凝土表面中产生裂纹。沥青混凝土表面中小的裂纹使更多的水进入沥青混凝土，并且氧化的沥青混凝土由于粘合能力的降低更易于结构弱化和失效。

已知一些用于老化沥青的表面处理方法，其包括添加一层薄的改性沥青混凝土以延长沥青混凝土的结构寿命。这些表面处理方法包括碎片密封、淤浆密封和微表面修整处理。但是已知的淤浆密封和微表面修整处理本身不形成防水层。没有防水层，更老化的下面沥青混凝土继续氧化并开裂，从而在新的表面层中产生反射裂纹。此外，淤浆密封或微表面修整层不会很好地粘合到高度氧化的沥青混凝土表面。

为了解决这个问题并在旧的沥青混凝土和新的表面层之间形成防水层，可以在淤浆密封或微表面修整操作之前向旧的沥青混凝土施用一个粘性层。该粘性层通常包含稀释的阳离子或阴离子沥青乳液，该乳液包含沥青、水、胶乳聚合物、乳化剂和任选的芳族再生剂。将该粘性层施用到旧的沥青混凝土表面并固化从而在较旧的沥青混凝土上形成一个连续的气密防水膜。该膜防止旧沥青混凝土进一步氧化和被水破坏。如果粘性层包含大量的聚合物胶乳，则它还可以减少裂纹穿透到新的表面层(反射裂纹)并改进旧沥青混凝土和新层之间的粘合。任选的芳族再生剂可以通过恢复氧化的沥青的芳族化合物含量来更新较旧的氧化的沥青混凝土。

阻止新的表面层中反射裂纹形成的另外方法是在应用淤浆密封或微表面修整前将碎片密封施用到较旧的沥青路面。在淤浆密封或微表面修整前施用碎片密封的方法也称为Cape密封，因为它首先在南非Cape Town开发。在碎片密封过程中，首先在沥青路面喷洒包含沥青、水、乳化剂(通常为阳离子快速凝固乳化剂)和任选的聚合物胶乳的沥青乳液。然后将集料铺在沥青乳液上并将集料用充气轮胎压实。然后碎片密封表面必须固化5-10小时。在表面能够常规使用前，还必须清扫碎片密封表面以除去松散的集料，通常是在施用沥青乳液和集料之后3-5小时清扫。碎片密封使用同粒径集料，这形成有许多空气间隙的表面。该空气间隙成为从旧的沥青铺路材料形成的裂纹的终点，从而在新的表面层阻止反射裂纹形成。在应用和固化碎片密封层后，施用淤浆密封或微表面修整层。然后淤浆密封或微表面修整层提供牵引表面。

以上所述的粘性层和碎片密封层在进行最终的表面处理之前必须以充分的强度固化以支持交通。因此，最少要用三个小时使粘性层或碎片密封层充分固化从而可以施用微表面修整或淤浆密封层，并最终沥青混凝土表面可以进行正常使用。此外，用本领域中已知的上述方法，在老化的沥青混凝土表面充分恢复并准备正常使用之前需要两个独立的操作。这导致令人不满意的延长的道路封闭时间。另外，对两个独立的施用步骤以及其中间的固化步骤的需要，由于使用两个道路工作队及其设备产生的成本，增加了处理成本以及与延长的道路封闭时间相关的成本。

发明简述

本发明通过提供一种用单一固化操作恢复或处理表面的方法克服了现有技术中存在的问题。在一个实施方案中，恢复或处理表面的方法包括用乳液润湿表面并在表面保持用乳液润湿的同时将表面处理层沉积在表面上。乳液优选包含水(通常70重量％或更多水)、胶乳聚合物、芳族再生剂和乳化剂。优选乳化剂是阳离子乳化剂。在一个优选的实施方案中，芳族再生剂与水和乳化剂混合制备芳族再生剂的浓乳液，并将浓乳液与乳化剂、水和胶乳聚合物结合用于本发明。浓乳液可以与乳化剂、水和胶乳聚合物结合，例如通过将浓乳液与阳离子乳化剂溶液混合制备芳族再生剂的稀乳液，并将该稀乳液与聚合胶乳乳液混合制备用于本发明的乳液。可选地，可以制备包含芳族再生剂、聚合物胶乳、乳化剂和水的浓乳液，然后用水稀释以施用到表面。表面通常是已经发生一定程度沥青氧化的沥青混凝土表面；但是该表面也可以是另外类型的表面，例如水泥混凝土、未氧化的沥青混凝土或任何其它可以施加表面沥青混凝土层的多孔表面。在优选的实施方案中，表面处理层是微表面修整层或是淤浆密封，并可以包含间断级配集料。

本发明还提供一种密封多孔表面的方法，包括向表面喷洒包含水、胶乳聚合物和阳离子乳化剂的乳液。该乳液优选进一步包含芳族再生剂。

本发明进一步提供一种表面预处理组合物，其包含水、丙烯酸系胶乳聚合物、芳族再生剂和乳化剂。该组合物通常包含70-96重量％水、2-15重量％丙烯酸系胶乳聚合物、2-15重量％芳族再生剂和大于0重量％-2重量％乳化剂。优选使用阳离子乳化剂并且丙烯酸系胶乳聚合物与该阳离子乳化剂相容，因为胶乳颗粒在阳离子乳化剂的存在下保持为稳定的分散体而没有凝固。通常，丙烯酸系胶乳聚合物在与芳族再生剂和乳化剂结合之前呈电中性或阳离子性。

本发明提供一种芳族再生剂的浓乳液用于表面处理组合物。该浓乳液优选包含50-80％芳族再生剂、大于0％-4％乳化剂和16％-小于50％水。该水通常另外含有酸缓冲剂如盐酸或磷酸以提供酸性pH值(例如小于3)。芳族再生剂的浓乳液然后与水、胶乳聚合物和另外的乳化剂结合制备施用到表面的本发明的表面处理组合物。

在本发明的另一个实施方案中，浓表面处理乳液可以包含25-40％再生剂、25-40％胶乳聚合物、大于0％-6％乳化剂和14％-小于50％水。该水通常另外含有酸缓冲剂如盐酸或磷酸以提供酸性pH值(例如小于3)。在该实施方案中，可以加入另外的水以制备施用到表面的本发明的表面处理组合物。

此外，本发明提供一种表面，其包含混凝土底层；在至少很大部分的所述底层的顶部上的包含胶乳聚合物、芳族再生剂和阳离子乳化剂的基于聚合物的固化层；在所述基于聚合物的层的顶部上的包含沥青的表面处理层；和在所述基于聚合物的固化层和所述表面处理层之间并包含所述基于聚合物的固化层和所述表面处理层的共混物的界面层。根据该实施方案，表面处理层包含微表面修整或淤浆密封层。

在本发明的优选实施方案中，胶乳聚合物包含衍生自一种或多种丙烯酸或甲基丙烯酸聚合物的丙烯酸系胶乳聚合物。例如，胶乳聚合物可以包含苯乙烯-丙烯酸系胶乳聚合物或直链丙烯酸系胶乳聚合物。苯乙烯含量优选0-65重量％，最优选15-25重量％。在一些实施方案中，用于形成乳液的胶乳聚合物在与乳化剂和芳族再生剂结合之前为基本电中性乳液。芳族再生剂优选具有低粘度并且例如可以为RA-1。

乳液中的乳化剂优选为阳离子乳化剂且更优选包含阳离子快速凝固(CRS)乳化剂。有利地，包含胶乳聚合物和少量CRS乳化剂的乳液快速渗入老化混凝土或沥青混凝土中的细纹，并在表面上提供气密防水密封。而且，乳液的阳离子电荷使得乳液更好地粘合到施用乳液的带负电荷的老化沥青混凝土。令人惊奇和意想不到的是如果在用乳液润湿的表面顶部沉积一个表面沥青混凝土层，则表面沥青混凝土层的固化时间会减少。虽然不希望束缚于任何理论，还是认为在表面层施用后，乳化剂在表面层中起促进剂的作用以促进快速粘结产生并牢固地粘合到老化表面。

在考虑以下关于本发明的优选和可选实施方案的详细描述以后本发明的这些和其它特征和优点对于本领域技术人员来说会变得更加明显。发明详述

现在对本发明进行以下更充分的描述，其中描述了一些，而不是全部的本发明的实施方案。实际上，本发明可以以很多不同的形式实施并且不应该被限制在以下给出的实施方案中；相反，给出这些实施方案是使得该公开的内容满足可以应用的法定要求。虽然在此使用了具体术语，它们也仅是上位的和描述性的，而不是用于限制。在此所用的术语“包含”及其变体与术语“含有”及其变体的含义相同并且是开放的、非限制性的术语。在说明书和权利要求书中使用的单数形式“一”、“一个”、“该”包含所涉及对象的复数，除非上下文中另有清楚说明。

恢复或处理表面的方法包括施用一种乳液以润湿该表面，并在将表面用乳液保持润湿的同时在表面上沉积表面处理层。乳液可以施用到该表面以制备覆盖该表面的至少很大部分的乳液层。本发明的乳液还可以用于将表面密封。该乳液包含水、胶乳聚合物、乳化剂和通常包含芳族再生剂。待处理、待恢复或待密封的表面通常是已经发生某种程度沥青氧化的沥青混凝土表面；但是该表面也可以是其它类型的表面，例如水泥混凝土、未氧化的沥青混凝土或任何其它可以施用表面沥青混凝土层的多孔表面。乳液

本发明的乳液优选是包含水、胶乳聚合物、阳离子乳化剂和芳族再生剂的水乳液。在该水乳液中，水是乳液中其它组分的载体。优选乳液中不使用水以外的溶剂。

用于本发明的乳液中的乳化剂优选包含阳离子乳化剂，虽然用于乳液的一部分或所有乳化剂可以包含例如在此所述的非离子或两性表面活性剂。在铺路应用中，沥青乳液通过其“凝固”或固化所需的时间根据ASTMD977和D2397分类成三个类别：快速凝固(RS)、中速凝固(MS)或慢速凝固(SS)。在乳液可以凝固前，乳液破乳使水与颗粒分离。破乳时间由乳液的稳定性决定，越稳定的乳液，破乳时间越长。乳化剂也可以根据表面电荷分成阳离子的、阴离子的、非离子的和两性的。通过结合表面电荷特征和凝固时间，用于铺路应用的乳化剂可以分类成例如阳离子快速凝固(CRS)、阳离子中速凝固(CMS)和阳离子慢速凝固(CSS)，这些分类在本领域中已知且可以根据ASTM D977和D2397在乳液中容易地测量。阳离子迅速凝固(CQS)乳化剂的凝固速率有时候落在CRS和CMS乳化剂之间。

由于它们的快速凝固时间，根据本发明优选的乳化剂包含CRS乳化剂。可以用于本发明的归类到CRS乳化剂的阳离子乳化剂的例子包括全部来自Akzo Nobel Surface Chemistry的4819、E-64R、E16、E-9、EM-44、C-346以及来自MeadWestvaco Corporation的DF-80、DF-60、DF-40、DF-42、DF-30、R-20、AA-54、AA-78、AA-86和AA-89。但是CMS、CQS和CSS乳化剂也可以用于本发明。

在乳液中的乳化剂的量优选足以既保持稳定的乳液也使其施用的表面充分润湿。该浓度可以根据所用乳化剂的类型以及乳液中的其它组分而变化，但是通常为乳液的大于0重量％-2重量％，更优选为乳液的0.1-0.5重量％。如上所述，优选的乳化剂是阳离子乳化剂，尽管乳化剂可以包括非离子和/或两性表面活性剂。例如，乳液可以包含少量的非离子或两性表面活性剂(少于乳液的0.3重量％，更优选少于乳液的0.1重量％)作为总乳化剂浓度的一部分。

本发明的乳液包含胶乳聚合物，优选丙烯酸系胶乳聚合物。在施用于表面的乳液中所用乳化剂加料之前，胶乳聚合物可以是阳离子聚合物分散体、基本电中性聚合物分散体或其结合物。基本电中性聚合物分散体可以包括在2006年4月7日提交的未决美国申请序列号11/399,816、11/399,817和11/400,623中描述的那些，这些申请在此全文引入作为参考。在下文更详细描述制备基本电中性乳液的方法。

本发明使用的丙烯酸系胶乳聚合物衍生自一种或多种丙烯酸和甲基丙烯酸单体。丙烯酸系胶乳聚合物可以是直链丙烯酸系聚合物或苯乙烯丙烯酸系聚合物，且优选苯乙烯-丙烯酸系聚合物。总的(甲基)丙烯酸和(甲基)丙烯酸酯(即丙烯酸系)含量为35-100重量％，更优选45-90重量％，最优选65-85重量％。丙烯酸系胶乳的苯乙烯含量优选为0-65重量％，更优选5-50重量％或10-30重量％，最优选15-25重量％。聚合物可以衍生自至多10重量％的其它单体如丙烯腈和丙烯酰胺。胶乳聚合物的玻璃化转变温度T_g优选低于40℃，更优选低于20℃。已经发现本发明的丙烯酸系胶乳聚合物有利地在应用和固化时不发粘，因此与铺路应用中所用的常规胶乳聚合物(如SBR胶乳聚合物)相比较不大可能粘在施用表面处理层的机器上。本发明的乳液优选含有2-15重量％胶乳聚合物，更优选3-10重量％胶乳聚合物，最优选4-7重量％胶乳聚合物(例如5重量％胶乳聚合物)。

本发明的乳化剂的再生剂可以包括任何已知的适用于施用乳液的沥青表面类型的再生剂。再生剂根据ASTM D4552分成以下类型，如RA-1、RA-5、RA-25和RA-75。根据本发明使用的再生剂优选为类似沥青中软沥青质(maltene)级分的材料，例如RA-1再生剂、RA-5再生剂或其混合物。更优选再生剂是RA-1再生剂，例如作为RA-1从销售商如San JoaquinRefining或Tricor Refining购买的那些，或以商品名(如HT100T)从Sunoco购买的那些。

虽然不希望束缚于任何理论，但是认为在乳液中的再生剂渗入其所施用的表面，并补充在沥青表面中随时间降解的油性组分。优选乳液中使用的再生剂中芳族化合物和极性材料含量高。在乳液中的再生剂的量可以根据乳液所施用的表面的条件进行调节。如果表面是高度氧化的老化沥青混凝土，则可以增加再生剂的量以确保向老化的沥青混凝土充分地供给再生剂。或者，如果表面不是沥青混凝土或具有很少或没有沥青氧化，则可以减少再生剂或从乳液配制剂完全省略再生剂。

优选芳族再生剂的量为0或大于0重量％-15重量％，更优选2-15重量％或2-8重量％，最优选3-6重量％(如5重量％)。芳族再生剂与胶乳聚合物的比优选为1:10-5:1，更优选1:3-3:1、1:2-2:1或约1:1。

优选本发明的组合物不包含或基本没有(包含少于0.1重量％)沥青。但是，虽然不优选，小部分(至多10重量％)再生剂可以用沥青代替，并且沥青可以以少于0.5重量％的量存在于乳液中。

乳液可以任选进一步包含少量其它组分。例如，乳液可以含有氧化还原剂以使得乳液所施用的表面具有更多有益性能。氧化还原剂的一个例子为炭黑，其使表面发暗并防止进一步氧化。这些另外组分所包含的量为0-约2重量％。

该组合物的余量包含70-96重量％，更优选80-90重量％水。

所用的乳液的pH值优选为1-4，特别是如果使用在此所述的优选阳离子乳化剂时。然而，根据乳液中包含的乳化剂的类型可以使用更高的pH值。对于1-4的pH值，水通常进一步含有酸缓冲剂，例如盐酸或磷酸，以提供酸性pH值。

电中性聚合物分散体的制备

在一个优选的实施方案中，可以在乳液中使用基本电中性聚合物分散体。基本电中性聚合物分散体具有大致(基本)电中性的表面电荷并可以通过分散体、微粒乳液或乳液聚合方法制备，优选使用乳液聚合法。乳液聚合法可以是连续的、间歇的或半间歇的，优选半间歇法。基本电中性聚合物分散体的制备方法可以如本领域熟练技术人员所知的那样使用单一反应器或一系列反应器。例如，在M.Antonelli和K.Tauer，Macromol.Chem.Phys.2003，第204卷，第207-219页给出一篇多相聚合技术的综述。

基本电中性聚合物分散体的制备优选通过首先向反应器加入种子胶乳、水和任选至少一种非离子表面活性剂和/或至少一种单体进行。种子胶乳帮助引发聚合并帮助制备具有一致粒度的聚合物。可以使用适用于具体单体反应的任何种子胶乳，优选使用聚苯乙烯种子。初始进料通常还包含螯合剂或配合剂如乙二胺四乙酸(EDTA)。其它化合物如缓冲剂可以加到反应器从而为乳液聚合反应提供所需的pH值。例如，碱或碱性盐如KOH或焦磷酸四钠可以用于提高pH值而酸或酸性盐可以用于降低pH值。初始进料然后可以加热到反应温度或反应温度附近，例如加热到50-100℃。优选初始进料加热至70-95℃的温度。

在初始进料后，可以将要在聚合中使用的单体在一个或多个单体进料流中连续进料到反应器。单体优选作为在含水介质中的预制乳液提供。通常引发剂进料流在单体进料流的同时也连续加到反应器，虽然同样令人满意的是如果在该方法中使用预制乳液则在添加单体预制乳液之前在反应器中包含至少一部分引发剂溶液。单体和引发剂进料流通常在预定的时间(例如1.5-5小时)内连续添加到反应器以引起单体聚合并由此制备聚合物分散体。本发明的非离子表面活性剂和任何其它表面活性剂通常也在这个时间作为单体流的一部分或引发剂进料流的一部分添加，虽然它们可以在独立的进料流中提供。此外，一种或多种缓冲剂可以包含在单体或引发剂进料流中或在单独的进料流中提供从而改变或维持反应器的pH值。

如上所述，单体进料流可以包含一种或多种单体。单体可以在一个或多个进料流中进料，每个进料流包含聚合方法中使用的一种或多种单体。还有利的是延迟某些单体的进料以提供某些聚合物性能或提供层状结构(例如核/壳结构)。根据本发明，可以在聚合方法中提供一种单体以制备均聚物，尽管通常共聚两种或更多种单体制备共聚物。

用于电中性聚合物分散体中的单体优选为非离子单体。示例性的非离子单体包括苯乙烯、丙烯酸和甲基丙烯酸的C₁-C₁₀烷基酯和C₂-C₁₀羟烷基酯(例如丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、(甲基)丙烯酸二甲基羟丙酯、丙烯酸2-羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸2-羟丁酯和(甲基)丙烯酸2-丙基庚酯)、甲基丙烯酸2-乙酰乙酰氧基乙酯(AAEM)、二丙烯酸1，4-丁二酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-甲基丙烯酰胺、N，N-二甲基丙烯酰胺、N，N-二乙基丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、N-叔丁基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基甲基乙酰胺、乙烯基酯(如乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯和己酸乙烯酯)、二乙烯基苯、乙烯基三乙氧基硅烷、叔丁基苯乙烯、异丙基苯乙烯、对-氯苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、C₄-C₈二烯(如丁二烯)、异戊二烯、氯乙烯、偏二氯乙烯等，及其混合物。本发明所用的单体可以包含交联单体，例如丁二烯、二丙烯酸1，4-丁二酯和二乙烯基苯。

用于电中性聚合物分散体的单体还可以包含少量(0.5重量％或更少，以单体总重量计)的一种或多种离子型单体。离子型单体的例子包括羧酸单体(如衣康酸、富马酸、丙烯酸和甲基丙烯酸)。

在制备基本电中性聚合物分散体的一种优选方法中，制备苯乙烯-丙烯酸系胶乳的单体包括苯乙烯和至少一种选自(甲基)丙烯酸酯单体的单体。更优选(甲基)丙烯酸酯单体包括一种或多种选自丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸正丁酯和甲基丙烯酸甲酯的单体。在本发明另一个优选实施方案中，可以使用(甲基)丙烯酸酯单体如以上所列的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯单体制备直链丙烯酸系聚合物。对于苯乙烯丙烯酸系和直链丙烯酸系聚合物分散体两者，单体还优选包括丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺及其衍生物(例如N-甲基丙烯酰胺、N，N-二甲基丙烯酰胺、N，N-二乙基丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、N-叔丁基丙烯酰胺和N-羟甲基丙烯酰胺)以提高分散体的稳定性。

通过上述方法制备的电中性聚合物分散体中的聚合物的分子量可以通过添加少量分子量调节剂调节，以聚合的单体计通常为至多2重量％。可以使用的具体调节剂为有机硫代化合物，优选叔-十二烷基硫醇，以及烯丙醇和醛。

本发明使用的引发剂进料流可以包含至少一种在单体进料流中引起单体聚合的引发剂或引发剂体系。引发剂料流还可以包含水和其它适用于引发单体反应的所需组分。引发剂可以是本领域已知的用于乳液聚合的任何引发剂，例如偶氮引发剂；过硫酸铵、过硫酸钾或过硫酸钠；或通常包含氧化剂和还原剂的氧化还原体系。常用的氧化还原引发体系例如由A.S.Sarac描述于Progress in Polymer Science24(1999)，1149-1204。优选的引发剂包括偶氮引发剂和过硫酸钠的水溶液。引发剂料流可以任选包含一种或多种缓冲剂或pH调节剂，例如上述的那些。

除了单体和引发剂，还将非离子表面活性剂进料到反应器。非离子表面活性剂可以在反应器的初始进料中提供、在单体进料流中提供、在水性进料流中提供、在预制乳液中提供、在引发剂料流中提供或在这些方式的结合中提供。非离子表面活性剂还可以作为单独的连续料流提供到反应器。非离子表面活性剂在电中性聚合物分散体中通常提供的量为1-5重量％，以单体和表面活性剂的总重量计，并优选在电中性聚合物分散体中提供的量小于2重量％。

制备基本电中性聚合物分散体中的优选非离子表面活性剂包括烷基、烷基苯或二烷基苯醇的环氧烷加合物如环氧乙烷(EO)_m加合物、环氧丙烷(PO)_n加合物和/或环氧丁烷(BO)_p加合物，其中0<(m+n+p)≤14，优选0<(m+n+p)≤12，更优选0<(m+n+p)≤10(例如6≤(m+n+p)≤10)。非离子表面活性剂可以包含醇的环氧乙烷加合物(n＝0和p＝0)、醇的环氧丙烷加合物(m＝0和p＝0)、醇的环氧丁烷加合物(m＝0和n＝0)或醇与环氧乙烷、环氧丙烷和环氧丁烷中两种或更多种的结合物的加合物(m、n和p中两个或更多个大于0)。在m、n和p中两个或更多个大于0的情况下，环氧乙烷、环氧丙烷和/或环氧丁烷可以作为无规或嵌段共聚物提供。更优选非离子表面活性剂是烷基醇的环氧乙烷加合物，其中n＝0和p＝0。烷基醇优选为具有被乙氧基化的单个羟基，优选末端羟基的支链或直链烃。烷基优选包含10-22个碳原子，更优选10-16个碳原子。特别优选的非离子乳化剂为十三烷醇的环氧乙烷(EO)_m加合物，其中m＝6、8或10，例如以LUTENSOL^TM商标从BASF购买的那些。在此使用的术语“非离子的”指的是在分散体中不离解成正电荷和负电荷物种的材料。

如果聚合在水溶液中进行，则用于制备基本电中性聚合物分散体的非离子表面活性剂优选具有低于制备聚合物分散体的聚合温度的浊点温度。该浊点温度，也称为浊点、浊温或溶解度转化温度，是非离子表面活性剂溶液变混浊的温度(即在该温度或该温度以上溶液变混浊或浑浊)。在此所用的浊点温度指的是1％表面活性剂水溶液的浊点。浊点温度可以通过在一定温度范围内肉眼观察溶液来确定，或通过光散射测量法确定。此处所用的浊点温度用ASTM D-2024-65R03测定。优选1％非离子表面活性剂水溶液的浊点温度为30-90℃，更优选35-85℃。对于优选的十三烷醇的环氧乙烷(EO)_m加合物，其中m＝6、8或10，浊点温度分别为38-43℃、40-45℃和73-82℃。非离子表面活性剂还优选在室温具有HLB(亲水性亲油性比率)使得8<HLB<15，更优选HLB为14或更低。

除了上述的非离子表面活性剂，还可以包含另外的非离子表面活性剂。合适的非离子表面活性剂包括聚氧亚烷基烷基醚和聚氧亚烷基烷基苯基醚(例如二甘醇单乙基醚、二甘醇二乙基醚、聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯硬脂基醚和聚氧乙烯壬基苯基醚)；氧乙烯-氧丙烯嵌段共聚物；失水山梨糖醇脂肪酸酯(例如以20购自Merck Schuchardt OHG的失水山梨糖醇单月桂酸酯、以80购自Merck Schuchardt OHG的失水山梨糖醇单油酸酯和以85购自Merck Schuchardt OHG的失水山梨糖醇三油酸酯)；聚氧乙烯失水山梨糖醇脂肪酸酯(例如以20和21购自Uniqema的聚氧乙烯失水山梨糖醇单月桂酸酯、以40购自Uniqema的聚氧乙烯失水山梨糖醇单棕榈酸酯、以60、60K和61购自Uniqema的聚氧乙烯失水山梨糖醇单硬脂酸酯、以80、80K和81购自Uniqema的聚氧乙烯失水山梨糖醇单油酸酯以及以85购自Uniqema的聚氧乙烯失水山梨糖醇三油酸酯)；聚氧乙烯山梨糖醇脂肪酸酯(例如四油酸聚氧乙烯山梨糖醇)；甘油脂肪酸酯(例如甘油单油酸酯)；聚氧乙烯甘油脂肪酸酯(例如单硬脂酸聚氧乙烯甘油和单油酸聚氧乙烯甘油)；聚氧乙烯脂肪酸酯(例如聚乙二醇单月桂酸酯和聚乙二醇单油酸酯)；聚氧乙烯烷基胺和乙炔二醇。

在聚合步骤中还可以包含一种或多种两性表面活性剂。合适的两性表面活性剂包括在美国专利号6,540,822中所述的那些，该文献在此引入作为参考。示例性的两性表面活性剂是购自Akzo Nobel的E-7000。

虽然另外的非离子或两性表面活性剂可以与本发明的非离子表面活性剂结合，但是通常阴离子表面活性剂不包含在乳液聚合反应中。此外，阳离子表面活性剂通常不用于制备基本电中性聚合物分散体。但是，因为阳离子乳化剂会在应用到沥青混凝土表面之前加到聚合物分散体中，另外的阳离子表面活性剂可以在聚合步骤中添加或在该方法中的其它步骤添加。

一旦聚合完成，基本电中性聚合物分散体优选进行化学汽提从而降低其残留单体含量。该汽提方法可以包括化学汽提步骤和/或物理汽提步骤。优选聚合物分散体通过用预定的一段时间(例如0.5小时)在升高的温度下向反应器中连续添加氧化剂如过氧化物(例如过氧化氢叔丁基)和还原剂(例如丙酮合亚硫酸氢钠)或其它氧化还原对进行化学汽提。合适的氧化还原对由A.S.Sarac描述于Progress in Polymer Science24，1149-1204(1999)。另外任选的消泡剂可以在汽提步骤前或在汽提步骤期间根据需要添加。在物理汽提步骤中，使用水或蒸汽冲洗进一步消除分散体中的未聚合单体。一旦汽提步骤完成，可以调整聚合物分散体的pH值并可以加入杀微生物剂或其它添加剂。阳离子和/或两性表面活性剂可以根据需要任选在汽提步骤之后或在更晚的时候加入。所得聚合物分散体的聚合物颗粒优选具有的平均粒度为100-500nm，更优选130-250nm。根据本发明制备的聚合物颗粒的特征在于具有窄的粒度分布。具体而言，聚合物分散体中聚合物颗粒的所得体积平均分布优选具有小于30％的标准偏差。

一旦聚合反应完成，并且汽提步骤完成，反应器的温度降低，从而使得非离子表面活性剂可溶于水。虽然不希望束缚于任何理论，但是认为非离子表面活性剂的烃链将表面活性剂固定到单体溶胀颗粒，并且在聚合物链中表面活性剂被物理截留。另一方面，认为亲水的(EO)_m和/或(PO)_n链保留在聚合物颗粒/水界面并向水相延伸，从而为聚合物分散体提供胶体稳定性。因此，虽然聚合温度低于非离子表面活性剂的浊点温度，但是表面活性剂分子不向水相迁移。从而，由于在胶乳的水相中存在有限量的游离非离子表面活性剂，认为干燥膜的机械性能不会由于非离子表面活性剂的存在受到不利影响。

以上列出的聚合步骤之后的聚合物分散体为基本电中性，因为聚合物中基本没有带电基团，或者聚合物中阴离子带电基团和阳离子带电基团基本平衡。聚合物分散体的电泳淌度(μ)可以用于测量ζ电位以显示聚合物分散体的电荷，虽然注意到测量可能显示阴离子特征，尽管聚合物分散体基本电中性。例如，由于使用过硫酸盐引发剂而存在接枝的硫酸根基团或由于吸收到聚合物表面的水分子，所得聚合物分散体可以具有低的负表面电荷。但是聚合物分散体可以分类为基本电中性聚合物分散体，由于根据分散体稳定性其为中性并且是非离子的，并在添加阴离子或阳离子表面活性剂、电解质或高价电解质时以非离子特征起作用。根据分散体稳定性为基本电中性并以非离子特征起作用，但是具有离子的ζ电位测量值的分散体的例子在S.Usui、Y.Imamura和E.Barouch，Destabilization ofoil-in-water emulsion with inorganic electrolytes in the absence and inthe presence of sodium dodecyl sulfate，J.Dispersion Science andTechnology8(4)，359-384(1987)(即使在没有阴离子表面活性剂情况下，作为电解质浓度的函数测量的癸烷颗粒ζ电位显示带很强的负电荷)以及S.Usui和H.Sasaki，Zeta potential measurements of bubbles inaqueous surfactant solutions，J.Colloid and Interface Science，65(1)，36-45(1978)(测出在非离子表面活性剂C₁₂POE存在下氩气泡的ζ电位具有很高负性)中给出。

由于没有阴离子带电表面活性剂和乙烯基酸，本发明的聚合物分散体在宽的pH值范围内胶体稳定，可以不包含或包含低含量的电解质，并且在阳离子乳化剂的存在下稳定(不凝结)。而且，本发明的电中性聚合物分散体具有低导电性和高电阻，符合作为水泥添加剂的需要或符合用于沥青作为防潮剂的需要。

乳液的制备和施用

本发明施用的乳液包含水、至少一种聚合物胶乳、阳离子乳化剂和用于沥青应用的再生剂。这些成分可以以任何顺序结合形成稳定乳液。优选提供包含再生剂的浓乳液，将该乳液进行运输或储存，并从该浓乳液制备可喷洒乳液。

在一个优选的实施方案中，首先制备包含水、再生剂和非离子、阳离子或两性表面活性剂的基础乳液。浓乳液优选包含50-80重量％，更优选60-75重量％芳族再生剂，大于0重量％-4重量％，更优选0.1-1.5重量％乳化剂和16重量％-小于50重量％，更优选24-40重量％水。该水通常还包含酸缓冲剂如盐酸或磷酸以提供酸性pH值(例如小于3)。芳族再生剂的浓乳液然后与水、胶乳聚合物和另外的乳化剂结合制备本发明的表面处理组合物。例如，阳离子乳化剂水溶液可以与基础乳液混合，将基础乳液稀释。然后胶乳乳液如阳离子或电中性胶乳乳液可以加入到稀释的基础乳液，胶乳乳液与稀释的基础乳液的比例通常为1:5-1:20，优选约1:10。在每一步可以用盐酸或磷酸调整pH值。要应用到表面的乳液的优选pH值为约1-约4。所得乳液包含的水、胶乳聚合物、再生剂和乳化剂的量与在此讨论的值一致。

在本发明的一个可选实施方案中，浓表面处理乳液包含25-40重量％，更优选30-38重量％再生剂，25-40重量％，更优选30-38重量％胶乳聚合物，大于0重量％-6重量％，更优选1.0-2.5重量％乳化剂和14重量％-小于50重量％，更优选22-39重量％水。例如，该组合物可以包含35％芳族再生剂、35％胶乳聚合物、2％乳化剂和28％水。该水通常还包含酸缓冲剂如盐酸或磷酸以提供酸性pH值(例如小于3)。在此实施方案中，可以添加另外的水和任选的另外酸缓冲剂以制备施用到表面的本发明的表面处理组合物。

根据本发明将乳液施用到待处理、待恢复或待密封表面。在施用乳液前，通常通过例如刷掸表面、用压缩空气吹表面或清洗表面将待处理表面清洁以除去过量表面尘土、杂草和污染物。

可以使用任何将液体施用到多孔表面的合适方法施用乳液，例如刷、擦和刮、或喷洒。喷洒是施用乳液的优选方法，因为可以在短时间内施用非常薄的乳液层。乳液优选在60-150℉的温度施用。同时乳液在施用温度时具有的粘度使得其能够喷洒到表面上，优选具有1-5厘泊的粘度。本发明的乳液优选施用到表面的量为0.01-0.10gal/yd²，由于低施用速率和乳液粘度，乳液在老化的混凝土表面形成非常薄的乳液层，并基本不提供到老化混凝土表面的粘结强度，即使其充分固化。例如，对于所得乳液层具有的任何厚度，该乳液层的厚度为2mm或更低。

乳液一旦施用，其润湿表面，由此在至少一部分，通常至少很大部分(例如超过50％)表面上形成乳液层。如果乳液施用到老化的混凝土表面，则在乳液中有水损失，主要是因为水被吸收到旧的路面。水也将乳化剂、芳族再生剂和胶乳聚合物运输到老化的混凝土表面。优选乳液渗透到其施用的表面并与其粘合，在相当快速时间内固化，并在较旧的表面形成防水和气密的阻隔层。乳液层还促进较旧表面和后来施用的表面处理层之间的粘合。需要乳液易于施用并具有充分的贮藏期。

用传统的淤浆密封或微表面修整操作，在要施用淤浆密封或微表面修整层的表面上喷洒水使表面预润湿。用于微表面修整和淤浆密封的铺路机器通常具有已经安装的水罐和喷洒设备。这些喷洒系统可以用于乳液而不是仅用于水。因此，可以在单次操作中在施用表面层之前立即将乳液施用到表面上。因此，施用的时间和固化的时间以及与预防性维护操作相关的成本均减少。

通常，用于淤浆密封和微表面修整操作的铺路机器具有有限的储存材料空间。因此通常在沥青乳液生产厂制备包含再生剂的浓乳液，然后将其运送至作业位置并装填到与铺路机器相连的罐中。该浓乳液可以然后用水稀释并可以将任何另外组分(例如阳离子乳化剂、聚合物胶乳和酸缓冲剂)加入到铺路机器施用到待处理表面。

乳液渗过老化表面的可见的和微观的裂纹。虽然在老化表面用乳液润湿的同时施用表面层，但是在施用表面层后水从乳液蒸发从而在老化表面上以及表面的裂纹中形成连续的聚合物膜。老化表面上的该膜提供了防水和气密的密封，吸收应力，与老化的铺路材料牢固粘合并在新的表面层中防止或减少反射裂纹的形成。

表面层的施用

如上所述将老化表面用乳液润湿之后，沥青混凝土的表面层使用冷铺路技术如微表面修整或淤浆密封沉积到润湿的老化表面上。表面层混合物的组成包含用于微表面修整、淤浆密封或冷拌铺路的沥青混合物。施用的表面处理层包含沥青、水、乳化剂、集料、任选的聚合物改性剂和任选的添加剂。

将用于微表面修整和淤浆密封应用的集料进行分类的具体规范由International Slurry Surfacing Association在“Recommended PerformanceGuidelines for Emulsified Asphalt Slurry Seal，”A105(修订版)，2004年6月和“Recommended Performance Guidelines for Micro-Surfacing，”A143(修订版)，2004年6月中以及由the Federal Highway Administration在“Surface Reh abilitation Techniques：State of the Practice Design，Construction，and Performance of Microsurfacing，”Hassan Raza，FederalHighway Administration，FHWA-SA-94-051中提出。对于微表面修整应用，集料可以是ISSA II或III型集料。对于淤浆密封应用，集料可以是ISSA I、II或III型集料。适用于本发明的集料包括Delta集料和Transpcos集料(购自C apitol Aggregates的ISSA II型集料)和Blue Circle集料(购自Blue Circle的ISSA II型集料)。在与配制剂的其它组分结合前，集料通常用约4-16重量份水，更优选约8-15重量份水润湿。水的添加量通常取决于集料中细粉含量以及它们的活性。

在一个优选的实施方案中，间断级配集料用于表面层混合物。间断级配集料使水从表面密封更快蒸发从而减少固化表面层的时间。由于使用较大的集料，表面层比使用单模态集料具有更多的间隙量。所得固化的表面层在行驶表面提供优良的抗滑性，因为雨水很快通过表面层中的间隙排走。具有高度间隙的表面层(例如通过使用间断级配集料)还减少交通噪音。

本发明的表面层配制剂包含沥青乳液，并且沥青乳液优选加到表面层配制剂的量为约8-25重量份，更优选量为约10-15重量份。适用于表面层配制剂的沥青乳液包括SS-1、SS-1h、CSS-1、CSS-1h、CQS-1h和QS乳液，特别是用于淤浆密封的配制剂，更优选包括含CQS或CMS乳化剂以及少量CRS乳化剂的乳液。对于微表面修整应用，用于表面层配制剂的沥青乳液优选为以下更详细描述的已经聚合物改性的CSS-1h乳液，并优选包含少量CRS乳化剂。优选用于表面层配制剂的沥青乳液包含约30-80％沥青，更优选约65-75％沥青。优选沥青的平均粒径为约1-10微米，更优选约2-3微米。在冷铺路应用中常规使用的沥青乳液具有的pH值为1.0-1.5，通常由具有高酸值的沥青制备。通常，沥青乳液的pH值通过使用酸如盐酸、磷酸、硫酸、乙酸、甲酸和草酸达到。本领域中已知具有较高pH值的沥青乳液已知不产生足够的粘结力或缓慢产生粘结力，导致在新铺表面可以开放交通以前需要增加固化时间。用于本发明的沥青乳液可以具有1.0-1.5的pH值，但是在此范围内的pH值并不是必须，具有大于1.5，或甚至大于2.0或3.0的pH值的沥青乳液也可以用于本发明。此外，该沥青配制剂可以包含表面活性剂，并且合适的表面活性剂为本领域中所常见。优选沥青乳液符合ASTM D977、ASTM D2397、AASHTO M140和AASHTO M208的标准。

用于表面处理层配制剂的沥青乳液通常通过首先制备含有水和一种或多种表面活性剂的皂溶液，然后用酸如上述的HCl调整皂溶液的pH值而制备。然后通常将皂溶液和预热的沥青泵送到胶体磨中通过高度剪切混合产生具有分散在水中的沥青小滴的沥青乳液。

通常对于微表面修整配制剂和任选对于淤浆密封操作，将沥青乳液进行聚合物改性例如以提高所得沥青基冷铺路配制剂的强度和耐久性并降低这些配制剂的固化时间。通常，将聚合物胶乳加到皂溶液并按以上所述制备沥青乳液。或者，可以在其制备之后将聚合物胶乳加到沥青乳液，或聚合物胶乳可以在将沥青与皂溶液混合之前与沥青结合以制备沥青乳液。

对用于微表面修整配制剂的表面层配制剂合适的聚合物胶乳包括阳离子SBR(苯乙烯-丁二烯橡胶)胶乳、天然橡胶胶乳和聚氯丁二烯胶乳(例如来自E.I.Du Pont de Nemours的胶乳)。SBS(聚(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯))嵌段共聚物和EVA(乙烯-乙酸乙烯酯)共聚物也可以使用，但是通常必须缓慢加到热沥青(如160-170℃)中，然后进行高度剪切混合从而在形成沥青乳液之前在沥青中分散聚合物。优选在沥青乳液中使用阳离子SBR胶乳。阳离子SBR胶乳乳液通常包含约0.1-10重量0％，更优选约1.0-4.0重量％阳离子表面活性剂。SBR胶乳乳液通常在沥青乳液中的含量为大于0重量％-约6重量％，更优选3.0-3.5重量％。用于本发明的合适阳离子SBR胶乳包括购自BASF Corporation的NX1118、NX1138和NS198。

沥青基表面层通常含有集料、水和沥青乳液。沥青基表面层通常还包含Portland水泥、石灰、明矾等。作为替换或除此以外，沥青基表面层还可以包含至少一种选自碱金属盐、铵盐、碱金属氢氧化物或氢氧化铵的第一化合物；和至少一种优选选自第IIA族、第IIIA族、第IIIB族、铜、锌、镉、锰、铁、钴或镍盐的第二化合物。合适的第一和第二化合物在美国专利号6,855,754中公开，该文献在此全文引用作为参考。

本发明方法的结果是一种多层表面，其包含混凝土底层；在至少很大部分的所述底层的顶部上的含有胶乳聚合物、芳族再生剂和乳化剂的基于聚合物的固化层；在所述基于聚合物的层的顶部上的包含沥青的表面处理层；和在所述基于聚合物的固化层和所述表面处理层之间并包含所述基于聚合物的固化层和所述表面处理层的共混物的界面层。隙间层以此方式形成是因为在施用表面处理层时乳液层没有充分固化并在这些层之间的界面上发生了一些混合。表面处理层通常包含微表面修整层或淤浆密封层。

在本发明的一个实施方案中使用的电中性胶乳在以下实施例中进一步描述。实施例仅起描述性作用而不以任何方式限制本发明所述的和所要求保护的范围。除非另有说明，所有的份数为重量份。

实施例1

电中性丙烯酸系胶乳的合成

向反应容器中加入以下成分：320.3克水、14.3克32％活性种水乳液(聚苯乙烯)、0.7克40％乙二胺四乙酸(EDTA)水溶液和0.7克10％氢氧化钾(KOH)水溶液。将混合物加热到80℃。从17.8克水和1.9克过硫酸钠的引发剂进料中取出12％加到反应混合物。以恒定进料速率向容器中添加两个独立进料。在4.5小时内以恒定进料速率添加剩余的引发剂进料。由543.1克水、21.3克由8摩尔十三烷基醇的环氧乙烷加合物组成的90％活性非离子表面活性剂、5.8克10％KOH水溶液、27.2克53％丙烯酰胺水溶液、96.0克苯乙烯和849.6克丙烯酸正丁酯(n-BA)组成的单体乳液进料在4小时内添加到反应器。在进料过程中，温度保持在80℃。进料完成后，单体乳液罐用28.8克水冲洗。在30分钟后反应期间后，通过在80℃恒温下用1小时以两个独立进料添加以下两种混合物对分散体进行后汽提：(a)2.6克70％过氧化氢叔丁基溶液和24.0克水，和(b)2.0克焦亚硫酸钠、1.2克丙酮和23.4克水。这两次另外进料后将温度保持15分钟，然后冷却聚合物分散体，添加任选的后添加物(例如抗微生物剂)。最终产品具有49.6％总固体，平均粒度为196纳米，pH值为3.2，粘度为400cps，以及玻璃化转变温度(T_g)为-42℃。

实施例2

表面润湿乳液的制备

根据本发明使用实施例1中描述的胶乳作为胶乳、RA-1(Golden BearOil Specialties，CA)作为再生剂和E-4819(Akzo Nobel)作为阳离子快速凝固乳化剂制备实施例乳液。首先通过制备1.6％TDA-8的水溶液并用盐酸(HCl)将溶液的pH值调节至2制备基础RA-1乳液。将RA-1再生剂加到调整的溶液并使用胶体磨乳化到溶液中。所得基础RA-1乳液的RA-1含量为69重量％，粘度为35mPa·s，pH值为2.3。

使用0.12％E-4819水溶液和使用HCl作为pH值调节剂制备pH值为1.5的CRS乳化剂溶液。使用CRS乳化剂溶液将基础RA-1乳液稀释至5％RA-1从而形成稀RA-1乳液。将根据以上实施例1制备的电中性聚合物胶乳以重量比大约1:10加到稀RA-1乳液使得所得表面润湿乳液的聚合物含量为5重量％。

实施例3

乳液到沥青铺路材料中的渗入

一片水(约20ml)放到老化的沥青路面上并观察到水马上渗入该表面并在2分钟后消失。作为对比，将尺寸类似的一片水置于新的沥青路面，并观察到(1)2分钟后还未见到水开始渗入表面，(2)20分钟后约三分之一原始尺寸的水片消失到铺路材料中，和(3)60分钟后水消失(表面仍然湿润)。

实施例4

表面活性剂溶液的渗入

制备以下溶液：(1)水中的0.13重量％E-4819(CRS表面活性剂)；(2)水中的1.0重量％TDA-8。对于这两种溶液的每一种，单独的片(20ml液体)置于老化沥青路面的顶部上。纯水对照片也加到老化的沥青表面上。观察到在120秒后纯水片消失，50秒后溶液1消失，20秒后溶液2消失。

实施例5

处理过的老化沥青表面顶部上的水渗入

为此实验制备以下表面润湿乳液：(1)水中的5％RA-1乳液，含有1.0％TDA-8；(2)类似实施例2所述的表面润湿乳液，但是使用NX1118作为聚合物胶乳代替电中性聚合物胶乳；(3)如实施例2所述的表面润湿乳液。将乳液1-3喷洒到老化的沥青路面上，在所有情况中观察到处理过的表面产生黑色。在将一片水置于处理过的表面顶上(5ml水)后，观察到水不渗入表面，而是停留在顶部直至蒸发。作为比较，如果将水置于未处理的老化沥青表面顶上，则它在2分钟内消失进入铺路材料(如以上所述)。比较处理过的表面(2)和(3)，发现(2)感觉发粘而(3)不发粘。因此，优选乳液(3)，其更不大可能粘结到施用表面处理层的机器上。

对于本发明涉及领域的熟练技术人员来说在此所述的本发明的许多变化和另外实施方案具有前面所述的教导的优点。因此，应理解本发明不限于在此公开的具体实施方案，其变化和其它实施方案也包含在本申请权利要求限定的范围内。

Claims

1.一种处理表面的方法，其包括：

(a)将一种乳液施用到该表面从而将表面润湿，所述乳液包含70-90重量％水、胶乳聚合物、芳族再生剂和乳化剂；以及

(b)在所述表面上沉积表面处理层，

其中所述沉积步骤在所述表面保持被在所述施用步骤中的乳液润湿的同时进行，

其中所述乳液含有2-15重量％的所述胶乳聚合物，2-15重量％的所述芳族再生剂，以及0.1重量％-2重量％的所述乳化剂，

且所述胶乳聚合物为丙烯酸系胶乳聚合物。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述胶乳聚合物包括直链丙烯酸系胶乳聚合物、苯乙烯丙烯酸系胶乳聚合物或其结合物。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述表面是沥青混凝土表面。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述表面处理层是微表面修整层。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述表面处理层是淤浆密封层。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述乳化剂包括阳离子乳化剂。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述乳化剂包括阳离子快速凝固乳化剂。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述芳族再生剂包括RA-1。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述施用步骤包括向所述表面喷洒乳液使表面润湿。

10.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括以下步骤：

将芳族再生剂与水和乳化剂混合以制备芳族再生剂的浓乳液；

将乳化剂、水和胶乳聚合物与所述浓乳液结合制备所述乳液。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述胶乳聚合物是电中性胶乳聚合物。

12.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括以下步骤：

通过结合水、芳族再生剂、胶乳聚合物和乳化剂制备浓乳液；和

用水将该浓乳液稀释以制备所述乳液。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述胶乳聚合物是电中性胶乳聚合物。

14.一种表面预处理组合物，其包含：

70-90重量％水；

2-15重量％丙烯酸系胶乳聚合物；

2-15重量％芳族再生剂；和

0.1重量％-2重量％乳化剂。

15.根据权利要求14所述的组合物，其中所述丙烯酸系胶乳聚合物包括苯乙烯-丙烯酸系胶乳聚合物。

16.根据权利要求14所述的组合物，其中所述芳族再生剂包括RA-1。

17.根据权利要求14所述的组合物，其中所述乳化剂包括阳离子乳化剂。

18.根据权利要求17所述的组合物，其中所述阳离子乳化剂包括阳离子快速凝固乳化剂。

19.根据权利要求14所述的组合物，其中所述丙烯酸系胶乳聚合物在不与芳族再生剂和乳化剂结合的时候呈电中性。