CN102443271A - 阻燃型常温拌合沥青混凝土专用改性乳化沥青及其制备方法 - Google Patents

Abstract

阻燃型常温拌合沥青混凝土专用改性乳化沥青及其制备方法，包括改性剂、重交沥青、表面活性剂、阻燃剂和水。以重量百分比计，重交沥青：50％～70％，阳离子表面活性剂：3％～9％，改性剂：3％～5％，阻燃剂：12％～15％，水：30％～40％。先将水与阳离子表面活性剂按比例混合后，经过乳化机充分混合形成皂液并加热到45℃～80℃；将阻燃剂加入皂液中，再将重交沥青加热到110℃～130℃，将重交沥青与上述皂液在混融器内迅速混合，通过研磨形成均匀稳定悬浊物，充分搅拌，然后密封保存或间歇搅拌存放。该沥青的蒸发残留物除了能够大幅度的提高路面性能外，还因其含有CO₃离子，在路面高温时释放出CO₂，隔绝空气，阻止沥青燃烧。用于有防火功能要求的路面。

Description

阻燃型常温拌合沥青混凝土专用改性乳化沥青及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种公路路面用冷拌沥青，尤其涉及阻燃型常温拌合沥青混凝土专用改性乳化沥青及其制备方法。

背景技术

公路路面大量采用沥青作为路面胶凝材料。而沥青作为胶凝材料首先要加热融化，高级路面要改性加工，同时，集料也要加热到200℃，然后进行拌合，在保温状态下，经过运输、摊铺、碾压，形成沥青路面。所有过程，需要消耗大量燃料，产生温室气体。同时，工程施工受气候影响严重，工序配合要求严格，材料利用率较低，浪费严重。严重污染环境和施工人员的身体健康。

中国专利申请200910027834.0公开了一种公路建设和养护工程用的液体SBS改性乳化沥青及制备方法，各组份重量占总重量的百分含量为：基质沥青60-70％；水25-35％；复合乳化剂2-3％；稳定剂0.01-0.05％；液体SBS改性剂占基质沥青重量的3-5％；将液体SBS改性剂、复合乳化剂和稳定剂同时加入水中，边搅拌边加温至60-65℃，制成液体SBS改性剂与复合乳化剂的混合水溶液并由水溶液泵输送；将基质沥青加温至135-140℃并由沥青泵输送；使水溶液泵和沥青泵同时向胶体磨输送，经过胶体磨的切割研磨即可。本发明根据不同的沥青，通过复配相适应的复合乳化剂和合理匹配液体SBS改性剂，提高了沥青的各项性能；将沥青改性与沥青乳化同步完成，简化了工艺过程。其不足之处是，所制备的SBS改性乳化沥青只能作为粘层油或封层油用于喷洒，而不能用于沥青混凝土的拌制，更不具备阻燃功能。

亟需一种与石料拌合的时候全过程无需加热外，沥青冷拌混合料在一些特殊位置，如隧道内、广场、油品集散地等地方，需要有阻燃要求的沥青。

发明内容

本发明的目的在于提供阻燃型常温拌合沥青混凝土专用改性乳化沥青及其制备方法，解决冷拌沥青破乳速度太快、性能不稳定、存贮时间短、不阻燃问题。用于替代热阻燃沥青或热改性阻燃沥青，解决热阻燃沥青不能存贮、工程使用性能差、使用季节短及对使用气候要要求高的问题。即使得常温冷拌沥青混合料具有阻燃功能。

本发明进一步的目的在于提供阻燃型常温拌合沥青混凝土专用改性乳化沥青的制备方法。该方法工艺过程简单，制备过程中能较好地实现质量控制，适合大量生产。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：阻燃型常温拌合沥青混凝土专用改性乳化沥青，包括、重交沥青、阳离子表面活性剂、阻燃助剂和水；其特征在于：以重量百分比计，重交沥青：50％～70％，阳离子表面活性剂：3％～9％，改性剂：3％～5％，阻燃剂：12％～15％，水：30％～40％。

所述的重交沥青为符合JTG F40-2004标准要求的石油沥青。

所述的阳离子表面活性剂选自十四烷基胺、十六烷基胺、十八烷基胺、椰子油胺、牛脂胺、氢化牛脂胺、油胺、二十二烷基胺、大豆油胺中的一种或多种。

所述的阻燃剂是HCO3化合物中的一种或多种。

所述的水中钙镁离子含量不超过120mg。

本冷拌沥青的物理指标为：5℃延度：大于25厘米。软化点：大于55℃。弹性恢复：大于75％。

一种制备所述的阻燃型常温拌合沥青混凝土专用改性乳化沥青的制备方法，包括如下步骤：

1)将水与阳离子表面活性剂按比例混合后，经过乳化机充分混合形成皂液体；

2)将阻燃剂加入皂液，混融形成液体；

3)将重交沥青加热到100℃～170℃，步骤2)形成的液体加热到45℃～60℃；将重交沥青、改性剂、步骤2)形成的液体在混融器内迅速混合，通过的研磨机形成均匀稳定的悬浊物，充分搅拌，冷却到常温储存即得。

本发明的有益效果：

本发明中的表面活性剂解决了将水、与沥青之间形成一个稳定的均匀混合物，使得水基团被沥青微粒包裹。而阻燃剂用于在路面高温时，释放阻燃气体，隔离氧气阻止燃烧。改性剂用于改善混合物蒸发残留物的路用性能，如提高软化点、低温延度等。

采用这种阻燃乳化沥青不仅可以在常温下(-10℃～40℃)的气温下，不用将集料加热升温的方法即可拌制成符合JTG F40-2004要求的沥青混凝土。这种乳化沥青可以拌制AC类、SMA类、OGFC类和ATB类，其摊铺的路面厚度可以超过2cm以上。满足各个等级的公路路面的要求，而且能够有效阻止路面高温时沥青等有机材料的燃烧。

以下实施例来进一步描述本发明的技术效果，应理解为这些实施例仅用于例证的目的，不限制本发明的范围，同时本领域普通技术人员根据本发明所做的显而易见的改变和修饰也包含在本发明范围之内。

具体实施方式

实施例1：一种阻燃型使用的冷拌沥青配方组分及制备方法：

组分：以重量百分比计，重交沥青：50％，，阳离子表面活性剂：6％，改性剂：3％，阻燃剂：14％，水：27％。

制备方法如下：

1)将水与阳离子表面活性剂按比例混合后，经过乳化机充分混合形成皂液体；

2)将阻燃剂加入皂液，混融形成液体；

3)将重交沥青加热到100℃，步骤2)形成的液体加热到50℃；将重交沥青、改性剂、步骤2)形成的液体在混融器内迅速混合，通过的研磨机形成均匀稳定的悬浊物，充分搅拌，冷却到常温储存即得。

实施例2：一种阻燃型使用的冷拌沥青配方组分及制备方法：

组分：以重量百分比计，重交沥青：48％，，阳离子表面活性剂：6％，改性剂：4％，碳酸氢钠：15％，水：28％。

制备方法：1)将水与阳离子表面活性剂按比例混合后，经过乳化机充分混合形成皂液体；

2)将阻燃剂加入皂液，混融形成液体；

3)将重交沥青加热到150℃，步骤2)形成的液体加热到55℃；将重交沥青、改性剂、步骤2)形成的液体在混融器内迅速混合，通过的研磨机形成均匀稳定的悬浊物，充分搅拌，冷却到常温储存即得。

实施例3：一种阻燃型使用的冷拌沥青配方组分及制备方法：

组分：以重量百分比计，重交沥青：48％，阳离子表面活性剂：6％，改性剂：5％，碳酸氢钠：16％，水：27％。

制备方法：1)将水与阳离子表面活性剂按比例混合后，经过乳化机充分混合形成皂液体；

2)将阻燃剂加入皂液，混融形成液体；

3)将重交沥青加热到170℃，步骤2)形成的液体加热到60℃；将重交沥青、改性剂、步骤2)形成的液体在混融器内迅速混合，通过的研磨机形成均匀稳定的悬浊物，充分搅拌，冷却到常温储存即得。

试验检测：按中华人民共和国行业标准：公路工程沥青及沥青混合料试验规程JTJ 052-2000中的T0605-1993、T0606-2000、T0662-2000、T0616-1993标准进行检测，阻燃等级采用美国UL94可燃性测试，结果如下：

试验项目	5℃延度	软化点	弹性恢复	粘附性	阻燃等级
						实施例1	24厘米	64℃	77％	5级	V-2
实施例2	25厘米	65℃	76％	5级	V-3
						实施例3	26厘米	67℃	77％	5级	V-5

Claims (6)

1.一种阻燃型常温拌合沥青混凝土专用改性乳化沥青，包括重交沥青、阳离子表面活性剂、有机助剂和水；其特征在于：以重量百分比计，重交沥青：50％～70％，阳离子表面活性剂：3％～9％，改性剂：3％～5％，阻燃剂12％～15％，水：30％～40％。

2.如权利要求1所述的阻燃型常温拌合沥青混凝土专用改性乳化沥青，其特征在于：所述的重交沥青为符合JTG F40-2004标准要求的石油沥青。

3.如权利要求1所述的阻燃型常温拌合沥青混凝土专用改性乳化沥青，其特征在于：所述的阳离子表面活性剂选自十四烷基胺、十六烷基胺、十八烷基胺、椰子油胺、牛脂胺、氢化牛脂胺、油胺、二十二烷基胺、大豆油胺中的一种或多种。

4.如权利要求1所述的阻燃型常温拌合沥青混凝土专用改性乳化沥青，其特征在于：所述的阻燃剂是HCO3化合物中的一种或多种。

5.如权利要求1所述的阻燃型常温拌合沥青混凝土专用改性乳化沥青，其特征在于：所述的水中钙镁离子含量不超过120mg。

6.一种制备如前面任意一项权利要求所述的阻燃型常温拌合沥青混凝土专用改性乳化沥青的方法，包括如下步骤：

1)将水与阳离子表面活性剂按比例混合后，经过乳化机充分混合形成皂液体；

2)将阻燃剂加入皂液，混融形成液体；

3)将重交沥青加热到100℃～170℃，步骤2)形成的液体加热到45℃～60℃；将重交沥青、改性剂、步骤2)形成的液体在混融器内迅速混合，通过的研磨机形成均匀稳定的悬浊物，充分搅拌，冷却到常温储存即得。