CN101463178A - 一种胶结料及其制备与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种胶结料及其制备与应用，该胶结料的组分及各组分的重量百分比为：C9石油树脂30－55％；N，N’－亚乙基双油酸酰胺1－3％；SIS 3－8％；芳烃油余量。本发明的胶结料施工温度低，N，N’－亚乙基双油酸酰胺的加入使得胶结料具有更好的粘附性。
Description
技术领域
本发明涉及一种胶结料，尤其涉及一种可染色的胶结料。
背景技术
彩色沥青路面在公路、自行车道、便道、公交汽车专线、步行区、广场以及家用车道上得到了广泛的应用。
彩色沥青胶结料的力学性能与流变性能与一般的道路用重交沥青相同，彩色沥青胶结料路面的主要原理就是采用彩色沥青胶结料，通过各种加入颜料使其具有各种所需要的颜色，同时通过采用彩色石料或者浅色石料，使其有更长久的彩色效果，好的彩色沥青胶结料应当满足以下三方面的要求：
彩色沥青胶结料的性能好，应尽量达到重交沥青甚至改性沥青的要求；抗车辙性能好；抗水损害性能好。
目前，已经有许多专利和文献公开了各自的彩色沥青胶结料，有的已经工业化生产，如：JP A 2001-253988描述了一种具有耐板缺(plate-out)特性的着色树脂。板缺是一种与挤压模塑相关的现象，它会导致在塑形外观形成刻痕和缺陷。JPA2001-253988所述着色树脂含有苯乙烯基树脂、颜料、脂肪酸和金属皂，所述脂肪酸酰胺和金属皂是作为分散剂添加的，以在所树脂之中均匀分散所述颜料，为了防止板缺和保证所核实，需要特定的酰胺与金属皂比值。JPA2001-253988所述着色树脂用于挤压模塑中，并且不适合用作合成沥青中的粘合剂。专利US4629754、US5340869、GB1226234、EP-A0179510、EP-A0330281、ZL03802619.X也记载了彩色沥青相关技术，所报道的技术。上述专利公开缺陷在于无法兼顾其施工温度及粘附性，高的施工温度会污染环境，施工困难，也不可能向组合物中加入过多比例的聚合物，限制了彩色沥青胶结料的高温稳定性，不利于推广使用，而产品的粘附性能不佳，又会产生铺筑后的路面出现水损害、松散、剥落等病害。
因此，开发研究一种粘附性能优异、且施工温度不高、高温性能优异的彩色沥青胶结料，是有十分有必要的。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是公开一种胶结料及其制备方法和应用，以克服现有技术存在的上述缺陷。
本发明的胶结料的组分及各组分的重量百分比如下：
C9石油树脂 30～55％
N，N’—亚乙基双油酸酰胺 1～3％
SIS 3-8％
芳烃油 余量
所说的C9石油树脂，可采用商业化产品，如韩国Kolon公司产，商品名：Hikotack P140的产品，软化点为100~160℃，优选130~150℃，平均分子量(GPC方法)800~3200；
所说的N，N’—亚乙基双油酸酰胺的分子式为：
可市购获得。该物质为淡黄色蜡状固体，闪点约296℃。是一种非离子表面活性剂。它在酸、碱和水介质中稳定，常温下不溶于大多数溶剂。
所说的芳烃油即Bright-Stock抽出油，通过溶剂提取脱沥青油得到的润滑油提取物在石油加工行业被称作Bright-Stock抽出油，在石油炼制过程中通过溶剂提取的油，所用溶剂可以为苯酚、N—甲基吡咯烷酮、液态二氧化硫、糠醛等，其40℃粘度为2~7Pa.S，芳香分含量：50~80wt％。可采用商业化产品，如东营孚润达化工有限公司的商品名为芳烃油的润滑油；中海沥青(滨州)公司的商品名为抽出油2#的润滑油精制抽出油；台湾中油股份有限公司的商品名为國光牌橡膠軟化油的润滑油等。
所说的SIS是苯乙烯—异戊二烯—苯乙烯嵌段共聚物，是一种热塑性弹性体。SIS为成熟的市售产品。
本发明惊奇的发现，将上述原料按上述配比混合后制得的胶结料，不仅施工温度要求低，而且在粘附性上得到了很大的改善。
本发明的胶结料的制备方法包括如下步骤：
将芳烃油加热到170～180℃，然后按照比例加入C9石油树脂、N，N’—亚乙基双油酸酰胺及SIS，搅拌混合0.5～3小时，即制备出胶结料；
本发明的胶结料可与颜料、骨料(aggregato)混合形成沥青混合料，用于铺筑彩色沥青路面，胶结料的添加量一般为混合料重量的4～7％。
发明人经过试验，惊奇地发现，通过胶结料组分的选择，尤其是少量N，N’—亚乙基双油酸酰胺及SIS聚合物的引入，不仅能够大大降低沥青混合料的混合、摊铺及碾压温度，而不会对最终的彩色沥青路面产生负面影响，而且由于彩色沥青混合料的施工温度可以得到较低，使施工变得容易，同时由于施工温度降低，胶结料散发的气味也相应减少，有利于环保，此外，该配方与其他的胶结料配方相比，还具有更好的粘附性，可以防止铺筑后的彩色路面出现水损害、松散、剥落等病害，并可用于透水路面及公交专用道等对沥青胶结料要求很高的路面。
具体实施方式
以下将通过实施例对本发明做进一步详细的描述，但是，实施例并不限制本发明权利要求保护的范围。
实施例1～5
采用的原料：
A芳烃油，台湾中油股份有限公司生产，商品名：國光牌橡膠軟化油，40℃粘度3.1Pa.S，闪点：253℃，芳香分含量：74.7wt％，15℃密度：0.94g/cm3。
B C9石油树脂，韩国Kolon公司产品，商品名：Hikotack P140，软化点145℃，平均分子量(GPC方法)2200
C N，N’—亚乙基双油酸酰胺，江西威科油脂化学有限公司生产
D SIS，Kraton公司生产，商品名：D-1107。
将芳烃油加热到175℃，然后加入C9石油树脂、N，N’—亚乙基双油酸酰胺和SIS，并采用搅拌器以200转/分钟的转速进行搅拌60分钟，即制备出成品胶结料。具体组成比例(重量百分比)，以及采用中国交通部标准《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTJ052-2000标准规定的检测方法检测的胶结料结果见表1。将胶结料与集料进行混合料马歇尔试件与车辙试件成型，其中50％重量份石料4.75-9.5mm玄武岩石料、10％重量份2.363-4.75mm石灰岩石料、32％重量份0-2.36mm石灰岩，混合料中胶结料占混合料的总重量为4.6％，混合料的成型方法依照中国交通部标准《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTJ052-2000规定的标准方法进行，其中混合料的拌和温度为160℃，成型温度为145℃，马歇尔击实次数为双面击实75次，车辙试件碾压成型次数为12次，并依照中国交通部标准《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTJ052-2000规定的标准方法测试其沥青混合料车辙试验动稳定度、沥青混合料冻融劈裂试验残留强度比及空隙率，试验结果如下表与混合料性能结果见表1。
对比实施例1～2
采用与实施例1～5相同的方法制备的胶结料，其中，对比例1不添加N，N’—亚乙基双油酸酰胺，对比例2不添加SIS，具体组成比例(重量百分比)见表1，采用中国交通部标准《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTJ052-2000标准规定的检测方法检测的胶结料结果见表1。将胶结料与集料进行混合料马歇尔试件与车辙试件成型，其中50％重量份石料4.75-9.5mm玄武岩石料、10％重量份2.363-4.75mm石灰岩石料、32％重量份0-2.36mm石灰岩，混合料中胶结料占混合料的总重量为4.6％，混合料的成型方法依照中国交通部标准《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTJ052-2000规定的标准方法进行，其中混合料的拌和温度为160℃，成型温度为145℃，马歇尔击实次数为双面击实75次，车辙试件碾压成型次数为12次，并依照中国交通部标准《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTJ052-2000规定的标准方法测试其沥青混合料车辙试验动稳定度、沥青混合料冻融劈裂试验残留强度比及空隙率，试验结果如下表与混合料性能结果见表1。
| 组成比例 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 对比例1 | 对比例2 |
| C9石油树脂 | 30 | 40 | 45 | 50 | 55 | 42.5 | 50 |
| N，N’—亚乙基双油酸酰胺 | 3 | 2.5 | 2 | 1.5 | 1 | 0 | 2 |
| SIS | 8 | 6 | 5 | 4 | 3 | 6 | 0 |
| 芳烃油 | 59 | 51.5 | 48 | 44.5 | 41 | 51.5 | 48 |
| 性能 | |||||||
| 胶结料的软化点 | 95 | 77 | 67 | 61 | 55 | 65 | 44 |
| TR&B(℃) | |||||||
| 胶结料135℃粘度(Pa.S) | 2.2 | 1.0 | 1.1 | 1.2 | 1.0 | 3.5 | 1.2 |
| 沥青混合料空隙率(％) | 5.1 | 4.0 | 4.1 | 4.1 | 3.9 | 8.1 | 4.1 |
| 沥青混合料车辙试验动稳定度(次/mm) | 4521 | 3425 | 2545 | 1547 | 850 | 1100 | 232 |
| 沥青混合料冻融劈裂试验残留强度比(％) | 88 | 85 | 81 | 78 | 75 | 35 | 65 |
从表1可以看出，对比例1与实施例2的差别仅在于不添加N，N’—亚乙基双油酸酰胺，但其沥青混合料空隙率比实施例2大一倍，表明其施工性能差；沥青混合料车辙试验动稳定度仅为实施例2的三分之一，表明其高温性能差；沥青混合料冻融劈裂试验残留强度比仅有35％，而其实施例2的可以达到85％，表明N，N’—亚乙基双油酸酰胺的加入对提高混合料的粘附性有明显好处。从表1可以看出，对比例2与实施例3的差别仅在于不添加SIS，对比例2在车辙动稳定度与冻融劈裂残留强度比方面均较实施例3差，表明SIS与N，N’—亚乙基双油酸酰胺配合用有意想不到的好处。
Claims (6)
1.一种胶结料，其组分及各组分的重量百分比如下：
C9石油树脂 30-55％
N，N’—亚乙基双油酸酰胺 1-3％
SIS 3-8％
芳烃油 余量。
2.如权利要求1所述胶结料，其特征在于，所述C9石油树脂的软化点为100-160℃，平均分子量为800-3200道尔顿。
3.如权利要求1所述胶结料，其特征在于，所述芳烃油的40℃粘度为2-7Pa.S，芳香分含量：50-80wt％。
4.如权利要求1-3中任一权利要求所述胶结料，其特征在于，所述胶结料的制备方法包括如下步骤：
将芳烃油加热到170-180℃，然后按照比例加入C9石油树脂、N，N’—亚乙基双油酸酰胺及SIS，搅拌混合0.5-3小时，即制备出胶结料。
5.如权利要求1-3中任一权利要求所述胶结料用于铺筑彩色沥青路面。
6.如权利要求5所述的胶结料的应用，其特征在于，在铺筑彩色沥青路面，胶结料的添加量为混合料重量的4-7％。
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