CN105601947B - 一种乳化沥青 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种乳化沥青，由如下质量百分比的各组分制备而成：沥青57~65%、复配乳化剂2~2.5%以及余量的水；所述复配乳化剂包括13~21%的非离子型乳化剂、2~4%的阴离子型乳化剂以及余量的阳离子型乳化剂；所述乳化沥青通过如下方法制备：按配比将水和复配乳化剂同时缓慢加入到熔融状态的沥青中，并高速搅拌形成乳化沥青。本发明所公开的乳化沥青具有优越的储存稳定性，长期保存都不会离析。

Description

一种乳化沥青

技术领域

本发明涉及沥青生产技术领域，尤其涉及一种乳化沥青。

背景技术

沥青是由不同分子量的碳氢化合物及其非金属衍生物组成的黑褐色复杂混合物，是高粘度有机液体的一种。沥青作为一种防水防潮和防腐的有机胶凝材料在土木工程中被广泛应用。改革开放以来，随着中国的经济一直保持着高速的增长，公路里程不断增长，沥青作为路面结构胶结材料也愈发应用于道路工程中。

沥青道路是指在矿质材料中掺入沥青材料铺筑而成的路面。传统技术上的沥青道路要经过高温施工，常温下的沥青材料对人体无危害，但是高温施工过程中的热沥青可能会引起灼伤，且加热过程中沥青材料产生了有害烟雾对人体产生较大的危害。为了避免这种高温操作和有害排放，近年来出现了乳化沥青技术，在众多的道路建设应用中，乳化沥青提供了一种比热沥青更为安全、节能和环保的材料，其具有传统热沥青材料不可替代的应用，如冷拌料、稀浆封层等。

但是目前的乳化沥青存在着存储稳定性不足，即现有的乳化沥青不能长期保存，或者是已离析的乳化沥青用在路面上导致石料表面沥青膜不均匀，色泽不一致，甚至出现部分不能成型的情况。因此有必要通过技术改进增强乳化沥青的储存稳定性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具备高储存稳定性的乳化沥青。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下方案实现：

一种乳化沥青，由如下质量百分比的各组分制备而成：沥青57~65%、复配乳化剂2~2.5%以及余量的水；

所述复配乳化剂包括13~21%的非离子型乳化剂、2~4%的阴离子型乳化剂以及余量的阳离子型乳化剂；

所述乳化沥青通过如下方法制备：按配比将水和复配乳化剂同时缓慢加入到熔融状态的沥青中，并高速搅拌形成乳化沥青。

阳离子型乳化沥青的沥青微粒带正电荷，阴离子型乳化沥青的沥青微粒带负电荷。当阳离子型乳化沥青与骨料表面接触时，由于所带电荷不同，产生异性相吸，两者在有水膜的作用下能使沥青微粒裹覆在骨料表面。阴离子型乳化沥青与潮湿骨料表面产生同性相斥，沥青微粒不能很好的粘附在骨料表面上。发明人发现，通过将阳离子型乳化剂与少量阴离子型乳化剂复配，能使得乳化效果大大增强，而为了避免阳离子型乳化剂和阴离子型乳化剂混合后导致的絮凝，加入非离子型乳化剂改善了复配体系的溶解性，并且加入了非离子型乳化剂后的乳化沥青，降低了沥青颗粒之间的静电张力，进而提高乳化沥青体系的稳定性。乳化沥青的制备方法中，要同时将水和复配乳化剂同时加入到熔融的沥青中，所制备的乳化沥青才具备高稳定性，如果通过先加入水后加入复配乳化剂先加入复配乳化剂后加入水，都会导致稳定性变差。其中制备方法中的缓慢加入即不是一次性加入，这是为了防止所制备的乳化沥青中体系稳定性不足。高速搅拌的条件根据现有技术来确定即可，高速搅拌只是为了分散各物质。

所述非离子型乳化剂为烷基聚环氧乙烯醚、聚氧乙烯醚中一种或多种混合。

所述阴离子型乳化剂为妥尔油、烷基芳基磺酸盐、十二烷基磺酸钠中的一种或多种混合。

所述阳离子型乳化剂为季铵盐或丙烯二胺。

通过发明人的大量试验，发现并不是所有的阴离子型乳化剂、阳离子型乳化剂和非离子型乳化剂的复配都能达到提高体系稳定性的目的，通过大量的跟踪试验，发现如上所述的乳化剂才能达到最优的效果。

为了更进一步的提高乳化沥青的稳定性，在上述组分中还添加有质量百分比为0.3~0.7%的复配稳定剂，所述复配稳定剂包括如下组分：13~27%的四氢呋喃和余量的乙腈。

通过四氢呋喃和乙腈的混合作为复配稳定剂，在沥青微粒表面形成一种界面膜，防止微粒之间的凝聚，进一步的提高了乳化沥青的稳定性。

在包含复配稳定剂的乳化沥青的制备方法如下：

S1：按配比将水和复配乳化剂同时逐渐加入到熔融状态的沥青中，并高速搅拌；

S2：步骤S1中高速搅拌15~30min后，缓慢加入复配稳定剂，再搅拌一段时间即可。

复配乳化剂的加入顺序在水和复配乳化剂的加入之后，因为提前加入或与复配乳化剂同时加入，不仅达不到提高稳定性的目的，反而会使稳定性变差。加入复配稳定剂后搅拌的时间可根据实际搅拌均匀情况确定。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明的乳化沥青具备良好的稳定性，使得其可长期保存，解决了现在乳化沥青在稳定性不足的问题。其具有良好的工作度，可以均匀地分步在骨料表面上，并与之产生较好的粘附性，因而可节省沥青用量，简化施工程序，改善施工条件，减少对周围环境的污染。

具体实施方式

为了让本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面对本发明作进一步阐述。

实施例1

一种乳化沥青，由如下质量百分比的各组分制备而成：沥青57%、复配乳化剂2%以及余量的水；

所述复配乳化剂包括13%的非离子型乳化剂、2%的阴离子型乳化剂以及余量的阳离子型乳化剂，所述非离子型乳化剂为烷基聚环氧乙烯醚，所述阴离子型乳化剂为妥尔油，所述阳离子型乳化剂为季铵盐。

所述乳化沥青通过如下方法制备：按配比将水和复配乳化剂同时缓慢加入到熔融状态的沥青中，1500rpm搅拌至各组分均匀分散的乳化沥青，其中，水和复配乳化剂在10min之内添加完毕。

实施例2

一种乳化沥青，由如下质量百分比的各组分制备而成：沥青65%、复配乳化剂2.5%以及余量的水；

所述复配乳化剂包括21%的非离子型乳化剂、4%的阴离子型乳化剂以及余量的阳离子型乳化剂，所述非离子型乳化剂为聚氧乙烯醚，所述阴离子型乳化剂为烷基芳基磺酸盐，所述阳离子型乳化剂为丙烯二胺。

所述乳化沥青通过如下方法制备：按配比将水和复配乳化剂同时缓慢加入到熔融状态的沥青中2500rpm搅拌至各组分均匀分散地乳化沥青，其中，水和复配乳化剂在15min之内添加完毕。

实施例3

一种乳化沥青，由如下质量百分比的各组分制备而成：沥青57%、复配乳化剂2%、复配稳定剂0.3%以及余量的水；

所述复配乳化剂包括13%的非离子型乳化剂、2%的阴离子型乳化剂以及余量的阳离子型乳化剂，所述非离子型乳化剂为烷基聚环氧乙烯醚，所述阴离子型乳化剂为十二烷基磺酸钠，所述阳离子型乳化剂为丙烯二胺。

所述复配稳定剂包括如下组分：13%的四氢呋喃和余量的乙腈。

所述乳化沥青通过如下方法制备：

S1：按配比将水和复配乳化剂同时逐渐加入到熔融状态的沥青中，1500rpm高速搅拌，其中，水和复配乳化剂在10min之内添加完毕；

S2：步骤S1中高速搅拌15min后，缓慢加入复配稳定剂，复配稳定剂在5min内添加完毕，再搅拌15min即可。

实施例4

一种乳化沥青，由如下质量百分比的各组分制备而成：沥青65%、复配乳化剂2.5%、复配稳定剂0.7%以及余量的水；

所述复配乳化剂包括21%的非离子型乳化剂、4%的阴离子型乳化剂以及余量的阳离子型乳化剂，所述非离子型乳化剂为烷基聚环氧乙烯醚，所述阴离子型乳化剂为十二烷基磺酸钠，所述阳离子型乳化剂为丙烯二胺。

所述复配稳定剂包括如下组分：27%的四氢呋喃和余量的乙腈。

所述乳化沥青通过如下方法制备：

S1：按配比将水和复配乳化剂同时逐渐加入到熔融状态的沥青中，2500rpm高速搅拌，其中，水和复配乳化剂在15min之内添加完毕；

S2：步骤S1中高速搅拌30min后，缓慢加入复配稳定剂，复配稳定剂在10min内添加完毕，再搅拌15min即可。

对比例1

本对比例与实施例1类似，区别在于，所述非离子型乳化剂为聚乙二醇。

对比例2

本对比例与实施例1类似，区别在于，所述阳离子型乳化剂为烷基二胺。

对比例3

本对比例与实施例1类似，区别在于，制备方法中，先加复配乳化剂，后加水。

对比例4

本对比例与实施例3类似，区别在于，复配稳定剂与水、复配乳化剂同时加入。

对以上实施例和对比例所制备的乳化沥青进行性能测试，测试结果如下表：

项目	1d稳定性/%	5d稳定性/%	标准粘度/S	软化点/℃	针入度（100g，25℃，5s）
						实施例1	0.33	3.69	43	77	56
实施例2	0.35	3.33	50	80	58
						实施例3	0.22	2.01	48	79	61
实施例4	0.17	2.78	45	75	62
						对比例1	1.12	7.69	35	69	57
对比例2	0.99	5.37	40	70	62
						对比例3	0.78	6.23	40	74	61
对比例4	1.01	9.36	20	73	56

从上表数据可知，实施例与对比例的乳化沥青均符合现有标准要求，实施例1~4所制备的乳化沥青1d稳定性和5d稳定性都较为理想，优于对比例的乳化沥青；实施例1~4的标准粘度大小合适，利于储存稳定性，其耐高温性能也优秀。

上述实施例仅为本发明的其中具体实现方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些显而易见的替换形式均属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种乳化沥青，其特征在于，由如下质量百分比的各组分制备而成：沥青57~65%、复配乳化剂2~2.5%以及余量的水，还包括有质量百分比为0.3~0.7%的复配稳定剂；

所述复配乳化剂包括13~21%的非离子型乳化剂、2~4%的阴离子型乳化剂以及余量的阳离子型乳化剂；

所述非离子型乳化剂为烷基聚环氧乙烯醚、聚氧乙烯醚中一种或多种混合；

所述阴离子型乳化剂为妥尔油、烷基芳基磺酸盐、十二烷基磺酸钠中的一种或多种混合；

所述阳离子型乳化剂为季铵盐或丙烯二胺；

所述复配稳定剂包括如下组分：13~27%的四氢呋喃和余量的乙腈；

所述乳化沥青通过如下方法制备：按配比将水和复配乳化剂同时缓慢加入到熔融状态的沥青中，并高速搅拌形成乳化沥青。

2.根据权利要求1所述的乳化沥青，其特征在于，所述乳化沥青的制备方法包括如下步骤：

S1：按配比将水和复配乳化剂同时逐渐加入到熔融状态的沥青中，并高速搅拌；

S2：步骤S1中高速搅拌15~30min后，缓慢加入复配稳定剂，再搅拌一段时间即可。