CN110684206B

CN110684206B - 一种不粘轮岩沥青改性乳化沥青的制备方法

Info

Publication number: CN110684206B
Application number: CN201911181300.3A
Authority: CN
Inventors: 耿韩; 程格格
Original assignee: Shanghai Maritime University
Current assignee: Shanghai Maritime University
Priority date: 2019-11-27
Filing date: 2019-11-27
Publication date: 2022-07-01
Anticipated expiration: 2039-11-27
Also published as: CN110684206A

Abstract

一种不粘轮岩沥青改性乳化沥青的制备方法，步骤如下：按照总质量百分比称取以下组分：岩沥青8％～10％，基质沥青40％～50％，水35％～45％，乳化剂0.2％～2.0％，分散剂4％～6％；在水中加入乳化剂、分散剂、粉状岩沥青，充分搅拌均匀；加入砂磨机研磨至目标粒度；加入流淌状态的基质沥青，经高速剪切机剪切或者非控压胶体磨分散，形成稳定的不粘轮岩沥青改性乳化沥青。本发明适用于不粘轮岩沥青改性乳化沥青的制备，优点在于乳化加工工艺无需控制压力，使用砂磨机和高速剪切机代替控压胶体磨，制备成本较低，且乳化沥青微粒可加工至微米级，大小可控，增加了乳化沥青的稳定性。

Description

一种不粘轮岩沥青改性乳化沥青的制备方法

技术领域

本发明属于道路工程领域，涉及一种不粘轮岩沥青改性乳化沥青的制备方法。

背景技术

乳化沥青是沥青和乳化剂在一定工艺作用下，生成水包油或油包水的液态沥青。与热沥青、稀释沥青相比，乳化沥青节约能源40％～50％，改善施工条件、防止沥青老化并减少有害物质的挥发，降低工程造价20％～30％以上，拥有极大的社会效益与环境效益。

由于不粘轮乳化沥青是采用硬质沥青通过特殊的乳化技术制备得到，因此具有固化后硬度高，粘结能力强，抗剪切能力强等特点，常用于层间粘结，相比于其他类型的乳化沥青抗车轮黏附效果显著，适用于沥青道路路面之间的层间粘结。不粘轮乳化沥青的开发与应用，可有效防止施工车辆的车轮碾压后带走层间粘结乳化沥青，从而提升层间粘结效果，具有广阔的发展和应用前景。

目前国内市场上改性乳化沥青种类较多，生产工艺也不尽相同，基本上采用以下三种方法：

(1)先乳化后改性：即对乳化沥青进行改性。此法对设备要求不高，简单易操作，因此应用较为广泛，但改性剂常为液态，且生产的改性乳化沥青乳液稳定性较差。

(2)先改性后乳化：即先对基质沥青进行改性得到改性沥青，再进行乳化。此法不限于改性剂必须为液态，应用较为广泛，如SBS改性沥青的制备，当改性沥青粘度较高时，需用到控制压力的胶体磨，该工艺程序较为繁复。现有不粘轮岩沥青改性乳化沥青的制备属于先改性后乳化方法。

(3)同时乳化和改性：将水、乳化剂、改性剂等均匀混溶成乳液，然后同热沥青一起加入设备，制成改性乳化沥青。通过此法制备的改性乳化沥青具有稳定性好、固含量高、粘度大等优点。本发明即属于同时乳化和改性的加工工艺。

本发明的目的在于提供一种新型不粘轮岩沥青改性乳化沥青的制备方法。本方法乳化加工工艺无需控压，并且通过砂磨机将乳化液微粒加工至微米级，乳化微粒大小可控，增加了乳化沥青的稳定性；可通过高速剪切机剪切形成改性乳化沥青，无需使用控压胶体磨，制备成本较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型不粘轮岩沥青改性乳化沥青的制备方法，本方法乳化加工工艺无需控压，无需使用价格昂贵的控压胶体磨，制备成本较低。采用砂磨机超细研磨技术进行研磨、乳化，可控乳化沥青微粒大小，乳化沥青稳定性较高。

为了达到上述目的，本发明的方案是：

一种不粘轮岩沥青改性乳化沥青的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、按照总质量百分比称取以下组分：岩沥青8％～10％，基质沥青40％～50％，水35％～45％，乳化剂0.2％～2.0％，分散剂4～6％；

步骤二、在水中加入乳化剂、分散剂、粉状岩沥青，充分搅拌均匀，温度控制在55～75℃，岩沥青灰分含量低于20％；

步骤三、将上述混合物加入砂磨机，采用湿法超细研磨技术研磨至目标粒度，形成稳定的分散均匀的岩沥青乳化液，制备温度为：55～75℃；

步骤四、在上述岩沥青乳化液中加入流淌状态的基质沥青，经高速剪切机剪切或者非控压胶体磨分散，形成稳定的不粘轮岩沥青改性乳化沥青；

较佳的，所述基质沥青采用70号或90号石油沥青。

较佳的，岩沥青乳化液的目标粒度为90％以上的粒径小于5μm。

本发明的优点：

1.相较于以往不粘轮改性乳化沥青先改性后乳化的制备工艺，本发明采取了同时改性和乳化的制备工艺。

2.制备过程中采用砂磨机加剪切机或者非控压胶体磨，取代了昂贵的控压胶体磨。砂磨机，主要用于化工液体产品的湿法研磨，属于湿法超细研磨设备。与胶体磨等研磨设备相比较，工艺条件差异很大，具有生产效率高、连续性强、成本低、产品细度高等优点。

3.本发明采取砂磨机，对于岩沥青乳化液的粒度可研磨至微米级，不粘轮岩沥青改性乳化沥青的稳定性较好。

4.本发明工艺流程相较于先改性后乳化的制备工艺更加简单。

5.本发明使用的设备价格更低，降低了制备成本，实验室砂磨机、非控压胶体磨总成本不超过15万，工业生产设备成本不超过40万。若采用传统生产工艺，实验室控压胶体磨总成本不低于60万，工业生产使用的控压胶体磨约不低于150万。

目前，国内道路新建、养护工程数量巨大，不粘轮改性乳化沥青可有效防止施工车辆的车轮碾压后带走间粘结乳化沥青，从而提升层间粘结效果，因此本发明具有极大的应用前景。

具体实施方式

1.按照3种质量参数配比，称取以下组分：岩沥青(灰分含量低于20％)，基质沥青(70号)，水，乳化剂(非离子型乳化剂)，分散剂；具体含量如下：

组分	质量占比百分数1	质量占比百分数2	质量占比百分数3
				岩沥青	8	10	9
基质沥青	40	45	49
				水	45	40	35
乳化剂	2	0.2	1
				分散剂	5	4.8	6

2.将水温控制在55～75℃，加入乳化剂，搅拌均匀，加入岩沥青粉末，分散剂，通过搅拌机搅拌均匀，搅拌时间控制在30分钟左右，加入砂磨机内，研磨90分钟左右，温度控制在55～75℃范围内。将基质沥青加热至流淌状态，加入研磨好的岩沥青乳化液中，通过高速剪切机将二者充分剪切乳化成均匀的乳化沥青。结果发现3份制备好的岩沥青乳化液的目标粒度D90均小于5μm，具有很好的稳定性。

参考文献：

[1]王长安,吴育良,郭敏怡,等.乳化沥青及其乳化剂的发展与应用[J].广州化学,2006(01):57-63.

[2]王文峰,郭良倩,于迪尔,等.不粘轮乳化沥青在桥面防水层中的应用研究[J].石油沥青,2015(03):13-17.

[3]李啸华,袁野,王体宏,等.不粘轮乳化沥青应用性能评价及在城市道路大修中的应用[J].石油沥青,2019(3):32-37.

[4]宋哲玉,徐培华.改性乳化沥青生产工艺的优化[J].石油沥青(5):35-37.

Claims

1.一种不粘轮岩沥青改性乳化沥青的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、按照总质量百分比称取以下组分：岩沥青 8%~ 10%，基质沥青 40%~50%，水35%~45%，乳化剂 0.2%~2.0%，分散剂 4~6%；

步骤二、在水中加入乳化剂、分散剂、粉状岩沥青，充分搅拌均匀，温度控制在 55~75℃，岩沥青灰分含量低于 20%；

步骤三、将上述混合物加入砂磨机，混合物温度控制在 55~75℃，采用湿法超细研磨技术研磨，至岩沥青乳化液中颗粒 90%以上的粒径小于 5μm，形成稳定的分散均匀的岩沥青乳化液；

步骤四、在上述岩沥青乳化液中加入流淌状态的基质沥青，经高速剪切机剪切或者非控压胶体磨分散，形成稳定的不粘轮岩沥青改性乳化沥青。

2.如权利要求 1 所述的不粘轮岩沥青改性乳化沥青的制备方法，其特征在于，基质沥青采用 70 号或 90 号石油沥青。