CN1058740C - 沥青乳液及其制备和应用以及其中所用的破乳添加剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含有破乳添加剂的阴离子或阳离子型的沥青乳液，其中，所述呈油包破乳固体悬浮液形式的破乳添加剂已加入到该乳液中。本发明还涉及一种包括油包破乳固体悬浮液的破乳添加剂。通过制备油包破乳固体的悬浮液制备该乳液，然后，将该悬浮液与阴离子或阳离子型的沥青乳液混合。该沥青乳液可以用于道路敷设、道路养护、旧沥青路面的复原或建筑工程。
Description
本发明涉及沥青乳液及其制备方法、用于沥青乳液中的破乳添加剂以及该沥青乳液的应用。具体而言，本发明涉及一种含有破乳添加剂的阴离子或阳离子型的沥青乳液、一种用于沥青乳液中的破乳添加剂以及该沥青乳液作为粘结料在道路敷设、道路养护、旧沥青路面的复原或建筑工程中的应用。
许多沥青乳液破乳的方法是众所周知的。然而，所有这些方法都有瞬间即发生破乳的缺点。为了能使沥青乳液用于例如制备沥青混合料，必须实现可控的延迟破乳。这样，一种很稳定的沥青就可以应用，这种未经破乳的沥青能有效地覆盖石料，并能混合和铺路以及压实。
道路一经压实，该沥青乳液必须尽快地破乳，以避免交通故障。要求快速破乳的另一理由是，用乳液制成的冷沥青混合料在破乳之前对水(即雨水)是敏感的。
欧洲专利申请90850415.2公开了一种达到上述要求的方法。该方法利用一种包括油包水乳液的破乳添加剂，其中，中性盐的水溶液分散在连续的油相中。因此，该方法是基于利用水溶性的物质来实现破乳。
本发明的目的旨在提供一种沥青乳液，其中，可以用固体代替水溶液，而该固体本身是能破乳的。然而，一旦加入这种固体，沥青乳液会立即破乳。因此，为了在沥青固化之前能铺路和压实，实现延迟破乳就已成为研究的课题。
根据本发明，已发现可以通过制备固体破乳物料的悬浮液作为可控的破乳添加剂，并恰好在必须破乳前的瞬间将其混入沥青乳液的方法解决上述问题。于是，该油膜即可延迟破乳剂与沥青乳液之间的接触。
根据以上所述，本发明因而涉及一种含有破乳添加剂的阴离子或阳离子型的沥青乳液，该沥青乳液的特征在于，所述破乳添加剂以油包破乳固体的悬浮液形式已加入到该沥青乳液中。
根据本发明的一种实施方案，该沥青乳液是阳离子型的，在这种情况下，例如，下列碱性物质可以用作破乳剂：氢氧化钙、氧化钙、碱金属四硼酸盐、碱金属碳酸盐、碱金属硅酸盐、水泥(STS水泥P)、磺化木质素的碱金属盐、碳酸镁和氢氧化镁。
以上所用的术语″碱金属″用来表示钠或钾，优选钠。磺化木质素钠盐的实例是Diwatex 30(来自Holmen Kemi)。
通过选择不同的用于悬浮液的油，可以在某种程度上改变延迟周期。油的选择对于悬浮液的稳定性至关重要。就此而言，根据本发明所采用的油类可以从矿物油、合成油和植物油中选择。
如果制备了在水中悬浮的乳液，也可利用油膜来延迟破乳固体与沥青乳液之间接触的方法。因此，根据本发明的一种实施方案该油包固体的悬浮液以水中乳液的形式加入。然而，在这种情况下，水溶性盐不能用作破乳剂，因为这些试剂会从油膜中浸出而进入连续的水相。如果将这种破乳液与沥青乳液混合则将立即产生破乳，而这是不希望的。
根据本发明的另一种情况，这涉及根据本发明的用于沥青乳液的破乳添加剂，该破乳添加剂的特征在于它包括油包破乳固体的悬浮液。
根据本发明的一种破乳添加剂的实施方案油包固体悬浮液在水中乳化。
根据本发明所述的沥青乳液采用一种方法制备，其特征在于以下各步骤：
a)制备油包破乳固体悬浮液，
b)将该悬浮液与阴离子或阳离子型的沥青乳液混合，该悬浮液还可以于b)步骤之前在水中乳化。
本发明还涉及根据本发明的沥青乳液在道路敷设、道路养护、旧沥青路面的复原或建筑工程例如盖屋顶、涂层和防水中的应用。通过下列操作实施例将对本发明作详细说明。实施例1
环烷馏分(40℃下粘度为32mm2/s，碳型分析CA＝30％，CN＝30％，CP＝45％)中含49％氢氧化钙的悬浮液可以采用Ultratur-rax○型高速混合器分散的方法制备。当上述2％的悬浮液加入沥青乳液BE65/5000(Nynas Bitumen AB)时，可以获得充分破乳的乳液，其中，水分在20小时内分离。
为了进一步研究破乳添加剂的效果，进行了所谓″溢出″和″洗出″试验。该试验按以下方法进行：将一定量的破乳添加剂加到沥青乳液中。然后，将该乳液与用水浸湿的石料混合。该混合物混合30秒钟后，将其倾倒进底部装有金属丝网的漏斗中。收集30分钟内从漏斗中流出的液体。蒸发水分，残余物记录为″溢出″，以加入的胶结剂数量为基准计算的胶结剂百分率表示。将该混合物在漏斗中再停留30分钟，此后，将200mL水遍泼于其上。将水收集并蒸发。将残余物称重，并以加入胶结剂的百分率表示，记录为″洗出″。
将上述2％的悬浮液加到沥青乳液P91-212-01(Nynas Bi-tumenAB)中。用20g水浸湿500g石料(来自Farsta的花岗石，粒度组成为52％4-8mm，13％2-4mm和35％0-2mm)。再加入40g上述乳液。将该混合物倾倒进漏斗中，根据以上所述，测定″溢出″和″洗出″。
结果：溢出：0％，洗出：0.8％。此结果可以和不添加破乳悬浮液的结果媲美：溢出：5％，洗出：11％。实施例2
环烷馏分(40℃下粘度为200mm2/s，碳型分析CA＝25％，CN＝30％，CP＝45％)中含38％硅酸钠的悬浮液可以采用Ultratur-rax○型高速混合器分散的方法制备。当上述2％的悬浮液加入沥青乳液BE65115000中时，可以得到已破乳的乳液，其中，水分未在24小时内分离。
将上述2％的悬浮液加入沥青乳液P91-212-01中，按实施例1的同样方法进行″溢出″和″洗出″的验证试验。
结果：溢出：0％，洗出：0％。实施例3
环烷馏分(40℃下粘度为32mm2/s)中含68％水泥的悬浮液可以采用Ultraturrax○型高速混合器分散的方法制备。然后，将该悬浮液在水中乳化。该乳液具有下列组成：47％的水泥悬浮液，47％的水，3％的乳化剂Berol 79和3％的乳化剂Berol 540(两种乳化剂均来自Berol Nobel AB)。
将上述3.5％的乳液加入沥青乳液P91-212-01中。将40g该种混合物加到浸湿的500g石料上(如实施例1和2)。将该混合物搅拌30秒钟，倾倒进漏斗中以进行″溢出″和″洗出″试验。
结果：溢出：0％，洗出：0.9％。
Claims (9)
1.一种用于阴离子或阳离子型的沥青乳液的破乳添加剂，其特征在于它包括油包破乳固体的悬浮液。
2.根据权利要求1的破乳添加剂，其特征在于所述破乳固体在水中不溶，且所述油包破乳固体的悬浮液是在水中乳化的。
3.根据权利要求1或2的破乳添加剂，其特征在于所述油为矿物油、合成油或植物油。
4.一种阴离子或阳离子型的沥青乳液，其特征在于它含有权利要求1-3中任一项所述的破乳添加剂。
5.根据权利要求4的沥青乳液，其特征在于该乳液是阳离子型的。
6.根据权利要求5的沥青乳液，其特征在于所述破乳固体包括氢氧化钙、氧化钙、碱金属四硼酸盐、碱金属碳酸盐、碱金属硅酸盐、水泥、磺化木质素的碱金属盐、碳酸镁和氢氧化镁。
7.权利要求4所述沥青乳液的制备方法，它包括将权利要求1-3中任一项所述的破乳添加剂与阴离子或阳离子型的沥青乳液混合。
8.根据权利要求4-6中任一项的沥青乳液在道路敷设、道路养护或旧沥青路面的复原中的应用。
9.根据权利要求4-6中任一项的沥青乳液在选自盖屋顶、涂层和防水的建筑工程中的应用。
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