CN104231643A

CN104231643A - 一种高性能多用途改性乳化沥青及其制备方法和用途

Info

Publication number: CN104231643A
Application number: CN201410506904.1A
Authority: CN
Inventors: 韩瑞民; 弓锐; 弥海晨; 郭彦强; 徐鹏; 马志刚; 胡苗; 祁峰; 张磊; 韩浩强; 朱银肖
Original assignee: Xian Highway Research Institute
Current assignee: Xian Highway Research Institute
Priority date: 2014-09-28
Filing date: 2014-09-28
Publication date: 2014-12-24

Abstract

一种高性能多用途改性乳化沥青，按重量百分比，包括以下组分：基质沥青、乳化剂和改性剂，所述乳化剂和改性剂分别为基质沥青重量的1~5%和2~10%；将基质沥青和皂液通过胶体磨生产成乳化沥青，在通过外加的方式将改性剂加入即制成高性能多用途改性乳化沥青；改性乳化沥青的作为石屑封层、粘层油的用途，本发明生产方法简单，该高性能乳化沥青具有良好的储存性、高温和低温性能，与石料有很好的粘附性，用做粘层油时可明显提高层间粘结力，并可以用做石屑封层，提高封层强度和抗变形能力，适用范围较广。

Description

一种高性能多用途改性乳化沥青及其制备方法和用途

技术领域

本发明属于道路工程改性乳化沥青及其加工、用途技术领域，具体涉及一种用于石屑封层、粘层油的高性能多用途改性乳化沥青及其制备方法和用途。

背景技术

改性乳化沥青从广义上讲就是采用各种措施使乳化沥青性能得到改善的乳化沥青。从狭义来讲，改性乳化沥青一般是指聚合物改性乳化沥青。用它铺设的路面有良好的耐久性、抗磨性，实现高温不软化，低温不开裂。

目前公路建设中普遍用做粘层油以及石屑封层的乳化沥青大都是快裂型或中裂型的普通乳化沥青。然而普通乳化沥青往往很难满足实际的交通和气候条件，其路用性能较差。普通的乳化沥青用做粘层油时，往往由于其破乳后粘度较低，或者由于沥青含量较低，有时会粘结效果不佳。有的工程中也用洒布热的SBS改性沥青做粘层油，但由于被洒布的面层、基层温度较低，SBS洒布层与面层、基层粘附性不好，而且价格较高。普通乳化沥青用于石屑封层时，封层强度较低，路面变形严重。因此要提高乳化沥青的路用性能往往需要对乳化沥青和沥青进行改性。

改性剂是改性沥青的重要组成部分，是改性乳化沥青区别于普通乳化沥青的最主要特点之一。改性剂的加入可以改善乳化沥青的高、低温性能。常用的改性剂为SBR胶乳和天然胶乳。主要存在以下几方面的问题：1）对沥青的高温性能改善不是很明显；2）目前使用的多为进口胶乳，价格较高；3）SBR改性剂的生产厂家较多，质量参差不齐。

因此，急需提供一种路用性能良好，用做粘层油时可明显提高层间粘结力，并可以用做石屑封层，提高封层强度和抗变形能力的改性乳化沥青。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种高性能多用途改性乳化沥青及其制备方法和用途，具有制备方法简单，乳化方便，对各种改性剂的适用性强，路用性能优良的高性能多用途的特点。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种高性能多用途改性乳化沥青，按重量百分比，包括以下组分：基质沥青、乳化剂和改性剂，所述乳化剂和改性剂分别为基质沥青重量的1~5%和2~10%。

所述的乳化剂是BE-2型乳化剂。

所述的改性剂为SBR丁苯胶乳，有效含量为40%，产地为山东。

所述的乳化剂在基质沥青中的加入量为基质沥青重量的2~3%。

所述的改性剂是国产的SBR胶乳，其含量占基质沥青重量的3~5%。

本发明中所说的高性能多用途改性乳化沥青在生产时，采用先乳化后改性的工艺。

一种高性能多用途改性乳化沥青的制备方法，包括以下步骤：

1）制备皂液：将上述含量的乳化剂加入水中，加入盐酸，将皂液PH值调至2~3，加热至60~80℃，水的含量占改性乳化沥青总重量的30~50%；

2）制备乳化沥青：将基质沥青加热到热熔状态，温度控制在120~150℃，然后将步骤1）制备的皂液和沥青通过乳化设备，生产出乳化沥青；

3）将改性剂加入到乳化沥青中，改性剂的用量为乳化沥青总质量的4~10%。

步骤2中所说的热熔状态的温度在120~150℃，在通过乳化设备时，沥青温度T₁和皂液的温度T₂应满足：T₁+ T₂≤200℃。

步骤2中所述的沥青和皂液的重量百分为比为50~70%：50~30%，乳化设备为胶体磨。

一种高性能多用途改性乳化沥青的作为石屑封层、粘层油的用途。

本发明的有益效果是：

本发明提供的高性能多用途改性乳化沥青路用性能优良，各项技术指标优于普通乳化沥青，解决了常用粘层油粘结效果不好、石屑封层易泛油和强度低（尤其是高温强度低）的技术问题，用做粘层油时可以明显提高层间粘结力，用于石屑封层时可以明显提高封层强度及其抵抗变形的能力，具有良好的应用前景。并且该高性能多用途改性乳化沥青极易配置和生产，乳化效果极好，有效含量可从40%～70%，可根据实际需要进行生产调整。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例1

一种高性能多用途改性乳化沥青，按重量百分比，包括以下组分：基质沥青、乳化剂BE-2和SBR丁苯胶乳，所述乳化剂和SBR丁苯胶乳分别为基质沥青重量的2%和4%。

实施例2

一种高性能多用途改性乳化沥青，按重量百分比，包括以下组分：基质沥青、乳化剂BE-2和SBR丁苯胶乳，所述乳化剂和SBR丁苯胶乳分别为基质沥青重量的2.5%和5%。

实施例3

一种高性能多用途改性乳化沥青，按重量百分比，包括以下组分：基质沥青、乳化剂BE-2和SBR丁苯胶乳，所述乳化剂和SBR丁苯胶乳分别为基质沥青重量的3%和5%。

实施例4

将SK沥青加热到120℃，使之呈热熔状态；

向水中加入基质沥青的重量计为2%的BE-2型乳化剂，并加入盐酸调节乳化剂溶液酸值，调至PH=2左右，搅拌均匀，并升温至60℃；

将上述的基质沥青和皂液以质量百分比为50%：50%通过胶体磨即可；

最后将改性剂加入到乳化沥青中，改性剂的用量为乳化沥青总质量的4%，添加的改性剂指标见表1，制成改性乳化沥青其性能见表2。

实施例5

将SK沥青加热到120℃，使之呈热熔状态；

向水中加入基质沥青的重量计为2.5%的BE-2型乳化剂，并加入盐酸调节乳化剂溶液酸值，调至PH=2左右，搅拌均匀，并升温至60℃；

将上述的基质沥青和皂液以质量百分比为60%：40%通过胶体磨即可；

最后将改性剂加入到乳化沥青中，改性剂的用量为乳化沥青总质量的5%，添加的改性剂指标见表1，制成改性乳化沥青其性能见表2。

实施例6

将SK沥青加热到120℃，使之呈热熔状态；

向水中加入基质沥青的重量计为3%的BE-2型乳化剂，并加入盐酸调节乳化剂溶液酸值，调至PH=2左右，搅拌均匀，并升温至60℃；

将上述的基质沥青和皂液以质量百分比为70%：30%通过胶体磨即可；

对比案例1

将SK沥青加热到120℃，使之呈热熔状态。

向水中加入基质沥青的重量计为3%的BE-2型乳化剂，并加入盐酸调节乳化剂溶液酸值，调至PH=2左右，搅拌均匀，并升温至60℃。

将上述的基质沥青和皂液以质量百分比为60%：40%通过胶体磨即可。

由表2可以看出：

该改性乳化沥青蒸发残留物与相应的普通乳化沥青蒸发残留物（对比案例1）相比，延度有明显的改善，针入度值也有所提高，低温性能和高温性能均得到改善。

实施例4、实施例5、实施例6的蒸发残留物的延度明显大于对比例1，针入度由于对比例1。

实施例4、实施例5、实施例6的筛余量、常温储存稳定性也明显由于对比例1，说明该改性乳化沥青的质量较好，短期和长期的储存系能较好。

Claims

1.一种高性能多用途改性乳化沥青，其特征在于，按重量百分比，包括以下组分：基质沥青、乳化剂和改性剂，所述乳化剂和改性剂分别为基质沥青重量的1~5%和2~10%。

2.根据权利要求1所述的一种高性能多用途改性乳化沥青，其特征在于，所述的乳化剂是BE-2型乳化剂。

3.根据权利要求1所述的一种高性能多用途改性乳化沥青，其特征在于，所述的改性剂为SBR丁苯胶乳，有效含量为40%，产地为山东。

4.根据权利要求1所述的一种高性能多用途改性乳化沥青，其特征在于，所述的乳化剂在基质沥青中的加入量为基质沥青重量的2~3%。

5.根据权利要求1所述的一种高性能多用途改性乳化沥青，其特征在于，所述的改性剂在基质沥青中的加入量为基质沥青重量的3~5%。

6.一种高性能多用途改性乳化沥青的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的一种高性能多用途改性乳化沥青的制备方法，其特征在于，步骤2中所说的热熔状态的温度在120~150℃，在通过乳化设备时，沥青温度T₁和皂液的温度T₂应满足：T₁+ T₂≤200℃。

8.根据权利要求6或7所述的一种高性能多用途改性乳化沥青的制备方法，其特征在于，步骤2中所述的沥青和皂液的重量百分为比为50~70%：50~30%，乳化设备为胶体磨。

9.根据权利要求6所述的一种高性能多用途改性乳化沥青的制备方法，其特征在于，在生产时，采用先乳化后改性的工艺步骤。

10.一种高性能多用途改性乳化沥青的作为石屑封层、粘层油的用途。