CN107266918A - 一种沥青温拌剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种沥青温拌剂及其制备方法，具体属于道路铺设材料技术领域。本发明首先将碳酸锶、纳米二氧化钛及聚二甲基硅烷进行混合碾磨，即可得到添加料，再将氨基磺酸、3‑氯丙酸及乙二酸混合得到混合酸，接着将水、蔗糖脂肪酸脂及烷基糖苷放入反应器中，使用氢氧化钠溶液调节pH，经搅拌、静置，冷却后，加入混合酸、羟丙基甲基纤维素，在氮气保护下升压，搅拌，冷却至室温，出料，收集出料物，将出料物与无水乙醇搅拌混合，静置，再进行蒸馏，收集剩余物，并将剩余物与添加料搅拌混合，收集搅拌混合物，即可。本发明制备的沥青拌温剂有效提高了沥青60℃粘度，具有较好的高温稳定性。

Description

一种沥青温拌剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种沥青温拌剂及其制备方法，具体属于道路铺设材料技术领域。
背景技术
温拌沥青技术是一类拌合温度介于热拌沥青技术（150～180℃）和冷拌沥青技术（10～40℃）之间，性能达到（或接近）热拌沥青混合料的沥青混合节能新技术。通常温拌技术最常见的实现方式是添加温拌剂，温拌沥青技术与标准热拌沥青相比，温度能够降低20～30℃。温拌沥青技术有许多优点：首先降低沥青混合料生产和施工温度，可以节约能耗20%以上，同时沥青混合料存放温度降低，较低温度下的流动性增强；其次，减少排放量。温拌沥青混合料可以大幅度减少沥青混合料拌合过程中的气体排放物种类和排放量。另外，延长沥青路面施工期、扩大应用范围。
目前，温拌沥青混合料技术主要是预先在沥青中添加一种能够降低沥青135℃粘度的添加剂，从化学角度来改变沥青的粘温曲线，从而降低沥青与石料的拌和温度，但此方法通常也会降低沥青的60℃粘度，即降低了混合料的高温稳定性。
因此，亟待寻找一种不会降低沥青60℃粘度，使得沥青具有耐高温性能的沥青温拌剂。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：针对目前沥青温拌剂降低了沥青60℃粘度，即降低了沥青的高温稳定性的问题，提供了一种沥青温拌剂及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：
一种沥青温拌剂，其特征在于，所述沥青温拌剂包括如下重量份数的原料：70～90份水、30～50份蔗糖脂肪酸脂、20～25份烷基糖苷、13～16份混合酸、6～8份添加料、2～5份羟丙基甲基纤维素。
所述添加料为碳酸锶、纳米二氧化钛及聚二甲基硅烷按质量比4:3:5碾磨混合而成。
所述混合酸为氨基磺酸、3-氯丙酸及乙二酸按质量比2:3:2混合而成。
所述的沥青温拌剂的制备方法，包括如下制备步骤：
（1）按重量份数的配比，进行取原料；
（2）将水、蔗糖脂肪酸脂及烷基糖苷放入反应器中，使用氢氧化钠溶液调节pH至8.0～8.5，在105～110℃下搅拌，静置，冷却至40～50℃；
（3）在冷却后，加入混合酸、羟丙基甲基纤维素，使用氮气保护，搅拌3～6h，冷却至室温，出料，收集出料物；
（4）将出料物与无水乙醇搅拌均匀，静置，放入蒸馏装置中蒸馏回收无水乙醇，收集剩余物，并与添加料在50～60℃下，使用氮气保护，搅拌混合，收集搅拌混合物，即可。
所述步骤（4）中无水乙醇的加入量为出料物质量的2～4倍。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明以蔗糖脂肪酸脂、烷基糖苷作为原料，形成复配的基础活性物质，通过在混合酸的作用和添加料的催化作用下进行反应，形成醇羧酸类物质，增加了氨基、羧基，使其与沥青质间形成新聚体，提高了分散性能，进而提高温拌性能，同时添加聚二甲基硅烷引入疏水物质，增加疏水基团，构建成空间网状结构，使用添加料填充于网状结构内，进而提高耐温性能，同时能破坏沥青凝胶结构，阻止凝胶结构的形成，形成吸附层，降低了表面张力，提高了沥青浆的流动性；
（2）本发明增加了羟丙基甲基纤维素，在碳酸锶的光催化作用下，使用氨基磺酸对羟丙基甲基纤维素进行亲水改性，提高了沥青的流动性能，同时利用碳酸锶、纳米二氧化钛催化分解有毒物质，绿色环保。
具体实施方式
添加料的制备：将碳酸锶、纳米二氧化钛及聚二甲基硅烷按质量比4:3:5放入碾磨机中，以800r/min碾磨30～35min，收集碾磨混合物，即可。
混合酸的配制：将氨基磺酸、3-氯丙酸及乙二酸按质量比2:3:2混合，即可。
本发明的种沥青温拌剂，包括如下重量份数的原料：70～90份水、30～50份蔗糖脂肪酸脂、20～25份烷基糖苷、13～16份混合酸、6～8份添加料、2～5份羟丙基甲基纤维素。
本发明沥青温拌剂的制备方法，其特征在于，包括如下制备步骤：
（1）按重量份数的配比，进行取原料；
（2）将水、蔗糖脂肪酸脂及烷基糖苷放入反应器中，使用2.1mol/L氢氧化钠溶液调节pH至8.0～8.5，在105～110℃下搅拌1～3h，再静置30～40min，冷却至40～50℃；
（3）在冷却后，加入混合酸、羟丙基甲基纤维素，使用氮气保护，并升压至0.2～0.4MPa，搅拌3～6h，冷却至室温，出料，收集出料物；
（4）将出料物与出料物质量2～4倍的无水乙醇搅拌均匀，静置1～2h，放入蒸馏装置中，在0.05～0.07MPa，60～65℃下蒸馏回收无水乙醇，收集剩余物，并将剩余物与添加料在50～60℃下，使用氮气保护，搅拌混合70～80min，收集搅拌混合物，即可。
实例1
添加料的制备：将碳酸锶、纳米二氧化钛及聚二甲基硅烷按质量比4:3:5放入碾磨机中，以800r/min碾磨35min，收集碾磨混合物，即可。
混合酸的配制：将氨基磺酸、3-氯丙酸及乙二酸按质量比2:3:2混合，即可。
本发明的种沥青温拌剂，包括如下重量份数的原料：70份水、30份蔗糖脂肪酸脂、20份烷基糖苷、13份混合酸、6份添加料、2份羟丙基甲基纤维素。
本发明沥青温拌剂的制备方法，其特征在于，包括如下制备步骤：
（1）按重量份数的配比，进行取原料；
（2）将水、蔗糖脂肪酸脂及烷基糖苷放入反应器中，使用2.1mol/L氢氧化钠溶液调节pH至8.5，在110℃下搅拌3h，再静置40min，冷却至50℃；
（3）在冷却后，加入混合酸、羟丙基甲基纤维素，使用氮气保护，并升压至0.4MPa，搅拌6h，冷却至室温，出料，收集出料物；
（4）将出料物与出料物质量4倍的无水乙醇搅拌均匀，静置2h，放入蒸馏装置中，在0.07MPa，65℃下蒸馏回收无水乙醇，收集剩余物，并将剩余物与添加料在60℃下，使用氮气保护，搅拌混合80min，收集搅拌混合物，即可。
实例2
添加料的制备：将碳酸锶、纳米二氧化钛及聚二甲基硅烷按质量比4:3:5放入碾磨机中，以800r/min碾磨35min，收集碾磨混合物，即可。
混合酸的配制：将氨基磺酸、3-氯丙酸及乙二酸按质量比2:3:2混合，即可。
本发明的种沥青温拌剂，包括如下重量份数的原料：90份水、50份蔗糖脂肪酸脂、25份烷基糖苷、16份混合酸、8份添加料、5份羟丙基甲基纤维素。
本发明沥青温拌剂的制备方法，其特征在于，包括如下制备步骤：
（1）按重量份数的配比，进行取原料；
（2）将水、蔗糖脂肪酸脂及烷基糖苷放入反应器中，使用2.1mol/L氢氧化钠溶液调节pH至8.5，在110℃下搅拌3h，再静置40min，冷却至50℃；
（3）在冷却后，加入混合酸、羟丙基甲基纤维素，使用氮气保护，并升压至0.4MPa，搅拌6h，冷却至室温，出料，收集出料物；
（4）将出料物与出料物质量4倍的无水乙醇搅拌均匀，静置2h，放入蒸馏装置中，在0.07MPa，65℃下蒸馏回收无水乙醇，收集剩余物，并将剩余物与添加料在60℃下，使用氮气保护，搅拌混合80min，收集搅拌混合物，即可。
实例3
添加料的制备：将碳酸锶、纳米二氧化钛及聚二甲基硅烷按质量比4:3:5放入碾磨机中，以800r/min碾磨35min，收集碾磨混合物，即可。
混合酸的配制：将氨基磺酸、3-氯丙酸及乙二酸按质量比2:3:2混合，即可。
本发明的种沥青温拌剂，包括如下重量份数的原料：80份水、40份蔗糖脂肪酸脂、20份烷基糖苷、15份混合酸、7份添加料、3份羟丙基甲基纤维素。
本发明沥青温拌剂的制备方法，其特征在于，包括如下制备步骤：
（1）按重量份数的配比，进行取原料；
（2）将水、蔗糖脂肪酸脂及烷基糖苷放入反应器中，使用2.1mol/L氢氧化钠溶液调节pH至8.5，在110℃下搅拌3h，再静置40min，冷却至50℃；
（3）在冷却后，加入混合酸、羟丙基甲基纤维素，使用氮气保护，并升压至0.4MPa，搅拌6h，冷却至室温，出料，收集出料物；
（4）将出料物与出料物质量4倍的无水乙醇搅拌均匀，静置2h，放入蒸馏装置中，在0.07MPa，65℃下蒸馏回收无水乙醇，收集剩余物，并将剩余物与添加料在60℃下，使用氮气保护，搅拌混合80min，收集搅拌混合物，即可。
对照例：深圳市某化工有限公司生产的沥青温拌剂。
将实例及对照例的沥青温拌剂应用于沥青中，具体应用方法为：选择90#沥青加入拌合机中，并将沥青温拌剂加入至拌合机中，加入的量为70#沥青质量的4%，待加入结束后，拌合3min，得到沥青混合料。
将实例及对照例沥青温拌剂应用后得到的沥青混合料进行检测，其检测结果如表1。（其中的动稳定度和平均车辙深度是通过车辙试验进行）
表1
由表1可知，本发明制备的沥青拌温剂有效提高了沥青60℃粘度，具有较好的高温稳定性。

Claims (5)

1.一种沥青温拌剂，其特征在于，所述沥青温拌剂包括如下重量份数的原料：70～90份水、30～50份蔗糖脂肪酸脂、20～25份烷基糖苷、13～16份混合酸、6～8份添加料、2～5份羟丙基甲基纤维素。
2.根据权利要求1所述的沥青温拌剂，其特征在于，所述添加料为碳酸锶、纳米二氧化钛及聚二甲基硅烷按质量比4:3:5碾磨混合而成。
3.根据权利要求1所述的沥青温拌剂，其特征在于，所述混合酸为氨基磺酸、3-氯丙酸及乙二酸按质量比2:3:2混合而成。
4.一种如权利要求1所述的沥青温拌剂的制备方法，其特征在于，包括如下制备步骤：
（1）按重量份数的配比，进行取原料；
（2）将水、蔗糖脂肪酸脂及烷基糖苷放入反应器中，使用氢氧化钠溶液调节pH至8.0～8.5，在105～110℃下搅拌，静置，冷却至40～50℃；
（3）在冷却后，加入混合酸、羟丙基甲基纤维素，使用氮气保护，搅拌3～6h，冷却至室温，出料，收集出料物；
（4）将出料物与无水乙醇搅拌均匀，静置，放入蒸馏装置中蒸馏回收无水乙醇，收集剩余物，并与添加料在50～60℃下，使用氮气保护，搅拌混合，收集搅拌混合物，即可。
5.根据权利要求4所述的沥青温拌剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中无水乙醇的加入量为出料物质量的2～4倍。
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