CN1125141C - 沥青乳液 - Google Patents

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Abstract

一种沥青乳液,包括水、沥青、(A)乳化剂、(B)多酚化合物和(C)选自阴离子型高分子分散剂、羟基羧酸和羟基羧酸的水溶性盐中的至少一种,和/或(D)选自糖类、糖醇和多元醇中的至少一种。该沥青乳液的贮存稳定性、与骨料的可混性和乳液本身的低起泡性、其破乳产物与骨料的粘合性、以及用乳液施工的建筑物的抗剥离性等性能优良。当将选自特定脂肪胺、氨基化木质素、烃基部分具有7个以上碳原子的咪唑啉、烃基部分具有7个以上碳原子的甜菜碱、以及烃基部分具有7个以上碳原子的酰胺基甜菜碱中的至少一种用作乳化剂(A)时,与水泥的可混性、乳液自身的分解时间的易控性、其破乳产物与碎石的粘合性、以及用乳液施工的建筑物(诸如道路铺装层)的强度和耐久性更佳。

Description

沥青乳液
                         背景技术
技术领域:
本发明涉及用于配制沥青乳液的一种沥青乳液用添加剂组合物、一种沥青乳液用组合物以及一种乳化用组合物;一种水包油型的沥青乳液;一种铺装用组合物,包括骨料和水包油型沥青乳液;以及一种制备上述乳化用组合物的方法。本发明沥青乳液的乳液稳定性以及与骨料的可混性优良,其分解时间容易控制,而且,其破乳产物(主要是沥青)与骨料的粘合性优良。另外,用该乳液施工的建筑物的抗剥离性优良。本发明中所说的其他沥青乳液在用于开式级配混合料、密级配混合料、灰浆封层、砂质混合料、再生混合料等方面的用途中,通过与骨料混合用于工厂或道路的施工时,在乳液稳定性、与骨料的可混性和与水泥的可混性方面优良、其分解时间容易控制,并且破乳产物(主要是沥青)与碎石的粘合性优良。另外,使用该乳液进行施工的施工道路等施工物,其强度、耐久性和抗剥离性优良。
相关技术的描述:
从石油中获得的沥青(asphalt)、焦油和沥青(pitch),从很早就被广泛地用作铺装材料、防水材料和粘结剂,并用于铺设铁路。然而,由于沥青材料的粘合性很高,当直接用作这类材料时,它们的可操作性非常差。因此,在使用沥青材料之前,需要借助于诸如将其加热(即加热熔融处理)、用适当的乳化剂和水将其处理成乳液形式,以及将其溶解在适当的溶剂中等方法将其流动性提高之后再使用。
在这些沥青材料的乳液当中,通常将沥青的水乳浊液称为“沥青乳液”。这种沥青乳液大致分成直接散布于目标表面的快分解性乳液(即散布用乳液),以及与骨料混合的慢分解性乳液(即混合用乳液)。用于制备沥青乳液的表面活性剂可适宜地选自阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂和两性型表面活性剂,但其种类通常由施工方法来决定。
上述沥青乳液中,将掺混乳液与骨料、填料和其他组分混合。将这样制备的沥青组合物用于道路施工建设。在用沥青组合物施工道路之后,由于组合物中水性成分的蒸发和除去而引起所谓的破乳。这样,沥青就凝固到道路施工的整个建筑物上。
另外,要施工的道路的种类及其性质和性能随着与这种掺混乳液一起使用的骨料的种类而改变。例如,含有掺混乳液和开式级配骨料的沥青组合物(开式级配混合料)用于施工上层和下层路基,或用于施工表面排水层。而含有掺混乳液和密级配骨料的沥青组合物(密级配混合料)用于施工上层路基或表层。另外,将掺混乳液与细骨料或填料混合制成的组合物用作灰浆封层,目的在于修复路面损坏部分;将其与砂混合制成的组合物(砂质混合料)用于形成简易表层。也可将掺混乳液与破碎的铺装层材料(再生混合料)混合来进行施工,以便再利用已损坏且仍然存在的铺装层材料。制备这种沥青组合物的混合方法包括两种方法,即,在工厂混合和在施工道路上混合,可根据各种条件来正确并适宜地使用这两种方法。
在用沥青掺混乳液施工道路时,通过使沥青乳液破乳而还原的沥青粘结到骨料上,在骨料之间起粘合剂的作用,由此使所施工的道路显示出强度和耐久性。如上所述,沥青掺混乳液含有表面活性剂。乳液中含有表面活性剂中的阴离子型表面活性剂或非离子型表面活性剂时,尽管乳液所具有的优点是与骨料显示出良好的可混性,但它所具有的一个显著缺点主要是沥青的破乳产物与骨料的粘合性很差。另一方面,阳离子型表面活性剂借助它们之间的静电引力促进了沥青颗粒与骨料的粘结。然而,使用含有阳离子型表面活性剂的沥青乳液施工的道路铺装层,在强度和耐久性方面不够好。因此,用沥青乳液施工的每种道路铺装层在强度和耐久性方面较差,这一点已成为很普遍的看法。如上所述,虽然用沥青乳液施工的道路铺装层,其强度和耐久性是通过沥青与骨料的粘合性而显示出来的,但用现有的沥青乳液施工的道路铺装层所显示出的强度和耐久性不够充分,因此人们希望找到一种能够实现较高强度和耐久性的改进措施。
另外,要求沥青掺混乳液具有这样一些性能:进行强力机械搅拌时的乳液稳定性优良;在进行诸如运输、喷洒和滚压过程中不引起分离(即不发生破乳);在施工之后以某种高速度分离(即破乳);破乳产物与骨料的粘合性优良;以及这些各种性质不受骨料种类、施工时大气温度等的影响。作为使这些要求令人满意的措施,曾有人建议使用大量的乳化剂(表面活性剂)、使用许多种类的乳化剂、以及向沥青乳液中添加作为保护胶体的水溶性有机高分子聚合物,例如聚乙烯醇、明胶、甲基纤维素、聚丙烯酰胺或瓜耳胶等。通过实施这类措施,使沥青乳液达到稳定。然而,实施这些措施达到了这样一种效果,即,通过改善骨料与沥青间的界面性质,基本上改善了主要包括沥青的破乳产物与骨料的粘合性。
除了上述那些描述以外,还有人提出了用于改善沥青乳液各种性质的许多方法。
例如,曾有人建议使用氨基化木质素、烷基咪唑啉化合物和非离子型乳化剂(参见美国专利US.3,871,893)、使用烷基咪唑啉化合物的脂肪酸盐(参见美国专利US.3,979,323)、以及使用特种非离子型乳化剂(参见日本特开平7-118538)来改善沥青乳液与骨料的可混性和破乳产物与骨料的粘合性。这些技术改善了沥青乳液与骨料的可混性。然而,即便在使用这类沥青乳液时,由于介入了水,从而也会使沥青与骨料的粘合性以及施工后的铺装层的抗剥离性不够充分。因此,只借助于选择表面活性剂,铺装层材料不能显示出足够的强度和耐久性。另外,日本特开昭57-42763和美国专利US.3,867,162中分别公开了饱和脂肪酸的应用和妥尔油脂肪酸的应用。但是,当使用碱性的水泥或含铁炉渣进行施工时,含有这类有机酸的沥青乳液不能使用。另外,目前人们普遍担心道路沥青或骨料的质量降低,但是在再生材料的应用正日益普及的情况下,使用含这类有机酸的沥青乳液不能期望它能显示出乳液与骨料的优良可混性和破乳产物中如沥青等各组分与骨料的坚固粘合性。
日本特开昭63-17960中描述了通过使沥青乳液含有单宁酸或单宁化合物,可以改善乳液与骨料的可混性、沥青与骨料的粘合性、以及使用乳液施工的铺装层的抗剥离性,并且延长了乳液的分解时间。在该公报中还记载,在含有属于阳离子型表面活性剂的牛脂-烷基丙烯二胺、聚氧乙烯牛脂-烷基丙烯二胺或硬脂基三甲基氯化铵的沥青乳液中,添加单宁酸确实可以达到推迟分解时间的目的。然而,即使在这种情况下,对于用作掺混的沥青乳液来说,分解时间仍然太短。进一步地,当含聚氧乙烯壬基苯基醚等非离子型表面活性剂或油酸钠等阴离子型表面活性剂的沥青乳液中含有单宁酸或单宁化合物时,尽管乳液与骨料的可混性得到改善,但破乳产物中如沥青等各组分与骨料的粘合性显著降低,并因此不能获得足够的铺装层强度和耐久性。
如上所述,迄今尚未获得这样一种沥青乳液,它可用于制备包括沥青掺混乳液和骨料的铺路材料组合物(例如,开式级配混合料、密级配混合料、灰浆封层、砂质混合料或再生混合料),并且该沥青乳液使包括乳液稳定性、与骨料的可混性、分解时间的易控性、其破乳产物与碎石的粘合性、以及用乳液施工的铺装层的抗剥离性、强度和耐久性等全部性质都令人满意,因此,人们强烈希望开发一种具有上述性能的乳液并对这种乳液的开发寄予很大的期望。
                       本发明的公开
本发明概述:
本发明人为解决沥青乳液的上述问题进行了深入的研究。作为研究的结果,本发明人发现,通过向用于使沥青乳化的乳化剂水溶液中加入多酚化合物以及用于粘土、石粉和水泥等无机材料的分散剂和/或保水性成分,其中,多酚化合物不仅充当沥青乳液中沥青粒子的保护胶体,而且也对骨料显示出粘结亲合性,这样就能发挥它们之间的协同作用,并且显著地改善了沥青乳液的稳定性、沥青乳液与骨料的可混性和与水泥的可混性、沥青等破乳产物与骨料的粘合性以及使用乳液施工的铺装层的抗剥离性和强度。本发明在此发现的基础上得以完成。
因此,本发明的第一方案涉及一种沥青乳液用添加剂组合物,其中包括(B)多酚化合物、选自(C)阴离子型高分子分散剂、羟基羧酸和羟基羧酸的水溶性盐以及(D)糖类、糖醇和多元醇中的至少一种,以及任选地,包括(A)乳化剂。
另外,本发明的第二方案涉及一种沥青乳液,其中包括沥青、水、(A)乳化剂、(B)多酚化合物和选自(C)阴离子型高分子分散剂、羟基羧酸和羟基羧酸的水溶性盐以及(D)糖类、糖醇和多元醇中的至少一种。
本发明第二方案的沥青乳液包括这样一种沥青乳液,其特征在于,其中含有作为必要成分的:(A)乳化剂、(B)多酚化合物和选自(C)阴离子型高分子分散剂或羟基羧酸或其水溶性盐,和/或(D)糖类、糖醇和多元醇中一种以上的化合物。
另外,本发明的第三方案涉及一种用于例如施工道路的铺装用组合物,其中包括骨料和本发明第二方案的沥青乳液。
本发明的第四方案涉及第一方案的沥青乳液用添加剂组合物在制备沥青乳液中的用途。
本发明的第五方案涉及一种乳化用组合物,其中包括水、(A)乳化剂、(B)多酚化合物、以及选自(C)阴离子型高分子分散剂、羟基羧酸和羟基羧酸的水溶性盐以及(D)糖类、糖醇和多元醇中的至少一种。
本发明第五方案的乳化用组合物另外还可以含有一元酸。
本发明的第六方案涉及一种含有组分(C)和(D)的本发明第五方案的乳化用组合物的制备方法,该方法包括两个工序,其中,工序1为将组分(A)和组分(D)的混合物加入组分(B)的水溶液中制成水溶液,步骤2为将组分(C)的水溶液加入获得的溶液中。
本发明的第七方案涉及一种含有组分(C)和(D)和一元酸的本发明第五方案的乳化用组合物的制备方法,该方法包括三个工序,其中,工序1为将一元酸加入组分(B)的水溶液中制成酸性水溶液,工序2为将组分(A)和组分(D)的混合物加入该酸性水溶液中制成水溶液,工序3为将组分(C)的水溶液加入获得的水溶液中。
本发明的第八方案涉及一种使沥青在水中乳化的方法,包括将熔融的沥青加入本发明第五方案的乳化用组合物中制成混合物,然后使该混合物乳化。
本发明的第九方案涉及本发明第五方案的乳化用组合物在使沥青乳化中的用途。
另外,本发明人还对在用乳液施工的铺装层要求具有很高强度和耐久性的场合下适用的沥青乳液进行了深入的研究。作为研究的结果,本发明人发现,在制备沥青乳液时,通过加入(A)选自特定的脂肪胺、氨基化木质素、烃基部分具有7个以上、优选8个以上碳原子的咪唑啉、烃基部分具有7个以上、优选8个以上碳原子的甜菜碱、以及烃基部分具有7个以上、优选8个以上碳原子的酰胺基甜菜碱中的至少一种表面活性剂,(B)多酚化合物,以及任选地,选自(C)阴离子型高分子分散剂、羟基羧酸和羟基羧酸的水溶性盐以及(D)糖类、糖醇和多元醇中的至少一种,由此使沥青乳液的乳液稳定性、与骨料的可混性和与水泥的可混性、以及分解时间的易控性等得到改善,沥青等破乳产物中各组分与碎石的粘合性也得到改善,并且用乳液施工的铺装层的抗剥离性、强度和耐久性得到增强。本发明在此发现的基础上得以完成。
也就是说,本发明的第十方案涉及一种沥青乳液用组合物,其中包括(A-1)选自下述通式(1)所示的脂肪胺、氨基化木质素、烃基部分具有7个以上、优选8个以上碳原子的咪唑啉、烃基部分具有7个以上、优选8个以上碳原子的甜菜碱、以及烃基部分具有7个以上、优选8个以上碳原子的酰胺基甜菜碱中的至少一种,以及(B)多酚化合物:
Figure C9619307700101
其中,R1为8~22个碳原子的烃基或酰基;R2为8~22个碳原子的烃基、氢原子或通式:(AO)m-H[其中,AO表示2或3个碳原子的氧化烯基;m表示1~30的数]所示的基团;R3为氢原子或通式:(AO)m-H[其中,AO和m的定义同上]所示的基团;R4为氢原子或通式:(AO)m-H[其中,AO和m的定义同上]所示的基团;A为亚乙基或亚丙基;p为2~5的整数。
本发明第十方案的沥青乳液用组合物另外还可以含有(C)选自阴离子型高分子分散剂、羟基羧酸和羟基羧酸的水溶性盐中的至少一种,和/或(D)选自糖类、糖醇和多元醇中的至少一种。
另外,本发明的第十一方案涉及一种沥青乳液,其中包括沥青、水和本发明第十方案的沥青乳液用组合物。
本发明第十一方案的沥青乳液包括这样一种沥青乳液,其特征在于,在由40~80重量份沥青和60~20重量份水构成的每100重量份总量中,含有0.01~10.0重量份的(A)选自下述通式(1′)所示的脂肪胺、氨基化木质素、烃基部分具有8个以上碳原子的咪唑啉、烃基部分具有8个以上碳原子的甜菜碱、以及烃基部分具有8个以上碳原子的酰胺基甜菜碱中一种以上的表面活性剂,以及0.01~5.0重量份的(B)多酚化合物:
               R1R2-N-(ANR3)pR4                  (1′)(其中,R1:表示具有8~22个碳原子的烃基或酰基,
R2:表示具有8~22个碳原子的烃基或R3
R3、R4:表示H或(AO)m
AO:表示具有2或3个碳原子的氧化烯基,
m:表示1~30的数,
A:表示亚乙基或亚丙基,
p:表示2~5的数)。
进一步地,本发明的第十二方案涉及一种用于例如施工道路的铺装用组合物,包括骨料和本发明第十一方案的沥青乳液,其中,每100重量份骨料和沥青乳液的总量中,骨料用量为75~95重量份,沥青乳液用量为25~5重量份。
本发明的第十三方案涉及本发明第十方案的沥青乳液用组合物在制备沥青乳液中的用途。
本发明的第十四方案涉及一种乳化用组合物,其中包括水、(A-1)选自上述通式(1)所示的脂肪胺、氨基化木质素、烃基部分具有7个以上、优选8个以上碳原子的咪唑啉、烃基部分具有7个以上、优选8个以上碳原子的甜菜碱、以及烃基部分具有7个以上、优选8个以上碳原子的酰胺基甜菜碱中的至少一种,以及(B)多酚化合物。
本发明第十四方案的乳化用组合物另外还可以含有上述组分(C)和(D)。
本发明的第十五方案涉及一种含有组分(C)和(D)的本发明第十四方案的乳化用组合物的制备方法,该方法包括两个工序,其中,工序1为将组分(A-1)和组分(D)的混合物加入组分(B)的水溶液中制成水溶液,工序2为将组分(C)的水溶液加入获得的水溶液中。
本发明的第十六方案涉及一种含有组分(C)和(D)和一元酸的本发明第十四方案的乳化用组合物的制备方法,该方法包括三个工序,其中,工序1为将一元酸加入组分(B)的水溶液中制成酸性水溶液,工序2为将组分(A-1)和组分(D)的混合物加入所获酸性水溶液中制成水溶液,工序3为将组分(C)的水溶液加入获得的水溶液中。
本发明的第十七方案涉及一种使沥青在水中乳化的方法,包括将熔融的沥青加入本发明第十四方案的乳化用组合物中,制成混合物,然后使该混合物乳化。
本发明的第十八方案涉及本发明第十四方案的乳化用组合物在使沥青乳化中的用途。
本发明的范围和应用将在以下的详细描述和实施例中进一步阐明。但是,应当理解,所给出的示出本发明优选实施方案的详细描述和实施例仅用于说明,因为对于本领域的任何技术人员来说,在本发明的意图和范围内可以作出各种替换和变化,这些变化从该详细描述中是显而易见的。
本发明的详细描述:
本发明的组分(A)可以是阳离子型、非离子型、阴离子型和两性型表面活性剂中的任一种。作为乳化剂(A),可以只使用一种,或者可以是包括二种以上的多组分体系。对于制备掺混用沥青乳液,优选使用选自阳离子型和两性型表面活性剂中的至少一种。
用于本发明的阴离子型表面活性剂的例子,可以举出在其分子中具有一个或两个亲水性基团的以下表面活性剂:
(a)具有4~18个碳原子的醇类的硫酸酯及其盐,
(b)具有4~18个碳原子的链烷磺酸、链烯磺酸和烷芳基磺酸及其盐,
(c)分子中具有至少一个活泼氢的化合物的氧化烯加成物的硫酸化物和磷酸化物及其盐,
(d)具有4~22个碳原子的醇类与硫代琥珀酸形成的酯及其盐,
(e)烷基(C8~C18)二苯醚二磺酸及其盐,
(f)松香酸(树脂酸)及其盐,以及由松香酸与高级脂肪酸混合而成的妥尔油混合酸及其盐,
(g)具有4~18个碳原子的链烷脂肪酸和链烯脂肪酸及其盐,以及
(h)α-磺基脂肪酸酯的盐。
作为阳离子型表面活性剂的例子,可以举出烷基胺盐类、链烷醇胺类、季铵盐类、氧化胺类和聚乙烯多胺类,而且在所说例子中还包括这些化合物与环氧乙烷和/或环氧丙烷的加成物。
本发明中,作为乳化剂(A),优选使用一种在其分子中所含的氮原子数较多的阳离子型表面活性剂,以便使含有这种表面活性剂的掺混用乳液所要求的性能达到满意,所说性能包括诸如与骨料的可混性和分解时间的易控性等。这种阳离子型表面活性剂的极性很高,因此具有很高的保水性,以致于当将它与骨料混合时,含表面活性剂的沥青乳液显示出很高的稳定性。在制备掺混用乳液时,特别优选使用这种阳离子型表面活性剂。
其原因如下。用于施工道路的骨料具有负电荷。因此,当包括阳离子型表面活性剂的沥青乳液与骨料的表面接触时,乳化粒子的电荷被中和,由此通过凝集作用而使乳液破乳,这时沥青就粘结到骨料的表面上。在制备掺混用乳液时,如果使用一种在其分子中含有少量氮的阳离子型表面活性剂,如单胺盐、二胺盐和季铵盐,此时,所获乳液的稳定性就不再令人满意,而且在某些情况下,可能在短时间内就会发生基于上述机理的破乳现象。也就是导致所谓分解时间太短的情况。
另一方面,一个分子中含有3个以上氮的多胺盐与构成沥青乳液连续相的水具有很高的亲合性,甚至在沥青乳液与骨料接触时,短时间内不会分解,即,不会发生破乳。另外,在乳液分解并且多胺盐粘结到骨料上之后,由于它与骨料发生电性键合,显示出坚固的粘合性。因此,最好将这种多胺作为表面活性剂用于制备掺混用的乳液。
本发明的第一至第九方案中,特别优选同时使用上述通式(1)所示的脂肪胺和多酚化合物(B)等。含有这种脂肪胺和多酚化合物(B)的沥青乳液与骨料的可混性优良,而且用这种乳液施工的铺装层具有极高的强度和耐久性。另外,按照本发明第十至第十八的方案,所用表面活性剂的种类限定为组分(A-1),因此上述通式(1)所示的脂肪胺为组分(A-1)中的一种。
作为阳离子型表面活性剂的其他优选例子,可以举出:氨基化木质素和烃基部分具有7个以上、优选8个以上,更优选8~22个碳原子的咪唑啉。含有这种阳离子型表面活性剂和多酚化合物(B)的沥青乳液与骨料的可混性十分优良,用这种乳液施工的铺装层具有极高的强度和耐久性。另外,按照本发明第十至第十八的方案,所用表面活性剂的种类限定为组分(A-1),因此,氨基化木质素和烃基部分具有7个以上碳原子的咪唑啉分别为组分(A-1)中的一种。
氨基化木质素中,特别优选下述通式(2)所示的化合物,而烃基部分具有7个以上碳原子的咪唑啉中,特别优选下述通式(3)和(4)所示的化合物:其中,R表示具有7~22,优选8~22个碳原子的烃基,以及
Figure C9619307700142
其中,R表示具有7~22,优选8~22个碳原子的烃基。
除了季铵盐以外的阳离子型表面活性剂,一般使用由它们与盐酸、醋酸、硝酸和氨基磺酸等一元酸形成的盐。
作为两性型表面活性剂的例子,可以举出甜菜碱型和酰胺基甜菜碱型的表面活性剂,以及如磷脂酰胆碱、磷脂酰丝氨酸和磷脂酰乙醇胺等磷脂。其中,出于与阳离子型表面活性剂的情况相同的原因,希望使用烃基部分具有7个以上、优选8个以上,更优选8~22个碳原子的甜菜碱以及烃基部分具有7个以上、优选8个以上,更优选8~22个碳原子的酰胺基甜菜碱。
烃基部分具有7个以上碳原子的甜菜碱中,特别优选下述通式(5)所示的化合物,而烃基部分具有7个以上碳原子的酰胺基甜菜碱中,特别优选下述通式(6)所示的化合物:
其中,R表示具有7~22个,优选8~22个碳原子的烃基,以及
其中,R表示具有7~22个,优选8~22个碳原子的烃基。
作为非离子型表面活性剂的例子,可以举出聚乙二醇型表面活性剂,如高碳醇与环氧乙烷的加成物、烷基酚与环氧乙烷的加成物、脂肪酸与环氧乙烷的加成物、多元醇/脂肪酸酯与环氧乙烷的加成物、高级烷基胺与环氧乙烷的加成物、脂肪酰胺与环氧乙烷的加成物、油脂与环氧乙烷的加成物以及聚丙二醇与环氧乙烷的加成物等;以及多元醇型表面活性剂,如甘油/脂肪酸酯、季戊四醇/脂肪酸酯、山梨糖醇/脂肪酸酯、脱水山梨糖醇/脂肪酸酯、蔗糖/脂肪酸酯、多元醇的烷基醚以及链烷醇胺类的脂肪酰胺等。
作为乳化剂(A),最好使用HLB为10以上的乳化剂。
本发明的沥青乳液中,所用的组分(A)或(A-1)的用量,对于每100重量份沥青和水的总量,优选为0.01~10重量份,更优选0.05~3.0重量份。
本发明中使用的多酚化合物(B)中,包括在苯环等芳环上具有羟基的化合物(包括单环化合物和多环化合物),其中,每个分子中具有2个以上羟基;以及由这种化合物氧化聚合制备的物质等。作为其具体例子,可以举出:水解型单宁,如五倍子单宁、没食子单宁、漆木单宁、刺老牙单宁、橡碗单宁、栗木单宁、诃子单宁、栎木单宁、云实单宁和角豆木单宁等;缩合型单宁,如棕儿茶单宁、白雀木单宁、荆木单宁、红树皮单宁、铁杉单宁、云杉单宁、缅甸儿茶单宁、栎皮单宁和柿木单宁等;单宁化合物,如稻米单宁、卡斯卡洛特木单宁、金合欢单宁、缩酚羧酸、中国单宁、土尔其单宁、金缕梅单宁、白雀木酸单宁和鞣花酸单宁;来自这些单宁化合物的纯单宁酸;多元酚,如儿茶酚、雷琐酚、氢醌、焦倍酚、间苯三酚和没食子酸;没食子酸衍生物;以及木质素。用于本发明第一方案的沥青乳液用添加剂组合物以及使用该添加剂组合物的沥青乳液等中,优选使用作为组分(B)的选自单宁化合物、单宁酸、儿茶酚、雷琐酚、氢醌、焦倍酚、没食子酸和没食子酸衍生物中的至少一种,并且,更优选使用选自单宁化合物、单宁酸和焦倍酚中的至少一种。另外,在本发明第十方案的沥青乳液用组合物中以及使用该沥青乳液用组合物的沥青乳液等中,优选使用作为(B)的选自单宁化合物、单宁酸、儿茶酚、雷琐酚、氢醌、焦倍酚、没食子酸和没食子酸衍生物中的至少一种。
本发明中,作为组分(B),可单独使用其中一种,或者可将两种以上混合之后使用。本发明第二方案等的沥青乳液中,对于每100重量份沥青和水的总量,组分(B)的用量优选0.01~10.0重量份,更优选0.1~3.0重量份,并且,本发明第十一方案等的沥青乳液中,对于每100重量份沥青和水的总量,组分(B)的用量优选0.01~5.0重量份,更优选0.03~4.0重量份,特别优选0.05~3.0重量份。
本发明中,作为多酚化合物(B),优选使用这样一种化合物,在其乙酰化活化之后用凝胶渗透色谱(GPC)测定的分子量分布中,按色谱测定的重均分子量为2800以上的组分所占的绝对面积百分比为10%或更低。这种多酚化合物可通过用柱色谱使多酚化合物分级而获得。
使多酚化合物乙酰化的方法和用GPC测定所获衍生物的分子量(分布)的方法如下。
[乙酰化过程]
按照K高分子分析手册(第783~784页,纪伊国屋书店出版,1995)中的描述,使样品乙酰化。即,将2g充分干燥的样品放入装有磨口玻璃塞的50ml三角烧瓶中,向其中加入10ml吡啶和10ml乙酸酐,同时用冰冷却,使样品溶解。当不再继续产生热量时的那一时刻,将烧瓶盖严,然后使其在室温(20℃)下在黑暗处放置12小时静置。然后,将烧瓶中的内容物倒入装有100ml冰水的200ml烧杯中,以使乙酸酯沉淀出来。过滤收集沉淀,并用冰水洗涤,然后,用氮气干燥,并在常温下真空干燥。由此获得了乙酰化物。[GPC的测定条件]
样品量:0.5%,100ml
柱子:G4000HXL+G2000HXL(Tosoh公司产品)
洗脱液:50mM CH3COOH/THF
流速:1.0ml/min
柱温:40℃
检测器:R1
参照物:聚苯乙烯
从与骨料粘合性的观点来看,作为多酚化合物(B),优选是在其乙酰化之后的分子量分布色谱图上,重均分子量为2800以上的组分  所占的绝对面积百分比为10%或更低,更优选5%或更低,特别优选1%或更低。另外,在其乙酰化之后的分子量分布色谱图上,重均分子量为1500~2600的组分,所占的绝对面积百分比优选为90%以上,特别优选95%以上。另外,在其乙酰化之后的分子量分布中,重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)之比(Mw/Mn)优选为1.4或更低,更优选1.3或更低,特别优选1.2或更低。
向沥青乳液中添加多酚化合物(B)所产生的效果是由于这种化合物同时具有疏水骨架和亲水性基团(羟基),从而使其具有表面活性剂的化学结构。借助这种化学结构,多酚化合物(B)通过其润湿功能和渗透功能粘结到沥青颗粒的表面上,并且由许多羟基形成水合结构,由此在沥青颗粒周围形成一层保护层。这样,使沥青颗粒在乳液中稳定,以致于即使在它与骨料混合时,乳液也不会引起快速分解。另外,由于处在润湿状态的骨料在其表面上具有羟基,因此,这些羟基与多酚化合物(B)的羟基一起形成氢键。可以假定,与沥青本身一起与骨料发生物理吸附的这种氢键使沥青牢固地粘结到骨料上。
本发明中,作为组分(C),可以使用选自阴离子型高分子分散剂、羟基羧酸和羟基羧酸的水溶性盐中的至少一种。
作为适用于本发明的阴离子型高分子分散剂的例子,可以举出萘磺酸/甲醛缩聚物、三聚氰胺磺酸/甲醛缩聚物、苯酚磺酸/甲醛缩聚物、聚羧酸共聚物及其水溶性盐、由针叶树木和阔叶树木获得的泡菜木质素、木质素磺酸及其水溶性盐、以及淀粉如木薯淀粉等的淀粉类。其中优选木质素磺酸及木质素磺酸的水溶性盐,如钠盐、钙盐、镁盐、锌盐和铝盐等。
本发明中,可以使用羟基羧酸或其水溶性盐代替或与这些阴离子型高分子分散剂一起作为组分(C)。作为羟基羧酸的例子,可以举出葡糖酸、葡庚糖酸、阿糖酸、苹果酸和柠檬酸。其水溶性盐是指它的钠盐等。本发明中特别优选使用葡糖酸钠。
在本发明第二方案的沥青乳液中,每100重量份沥青和水的总量中,组分(C)的用量优选使得组分(C)与下文将要叙述的组分(D)的总量为0.01~10重量份,更优选0.01~2.0重量份,特别优选0.05~2.0重量份。这种情况下,组分(C)的用量在每100重量份沥青和水的总量中,优选为0.01~10重量份,更优选0.01~2.0重量份,特别优选0.05~2.0重量份。另一方面,在本发明第十一方案的沥青乳液中,组分(C)的用量在每100重量份沥青和水的总量中,优选为0.01~10重量份,更优选0.01~2.0重量份,特别优选0.05~2.0重量份。当组分(C)的用量或组分(C)和(D)的总量太高时,沥青乳液的贮存稳定性可能变差。组分(C)向来被用作无机材料或水泥的分散剂,而且能有效地改善作为粘土质骨料或填料使用的石粉、碳酸钙和水泥的可混性和分散性。
本发明中的组分(D)选自糖类、糖醇和多元醇中至少一种。
作为适用于本发明的糖类的例子,可以举出:单糖和二糖,如葡萄糖、麦芽糖、果糖、半乳糖、蔗糖和异构化糖等;低聚糖,如糊精;以及多糖,如葡聚糖。另外,含有这些糖的糖浆也包括在本发明的糖类中。糖醇的例子包括山梨糖醇。多元醇可以是任何一个,只要它在分子中有两个以上羟基并且溶解于水即可,其例子包括聚乙二醇、甘油、乙二醇、丙二醇、聚甘油和二乙二醇。当本发明中使用聚乙二醇时,其平均分子量优选为200~5000。
本发明第一方案的沥青乳液用添加剂组合物以及含有该组合物的沥青乳液或乳化用组合物中,作为其中所用的组分(D),优选是选自山梨糖醇、甘油和平均分子量为200~5000的聚乙二醇中的至少一种,更优选是选自山梨糖醇、甘油和平均分子量为200~800的聚乙二醇中的至少一种,特别优选甘油。另一方面,本发明第十方案的沥青乳液用添加剂组合物以及含有该组合物的沥青乳液或乳化用组合物中,作为其中所用的组分(D),优选是选自麦芽糖、蔗糖、山梨糖醇、甘油和平均分子量为200~5000的聚乙二醇中的至少一种,更优选是选自山梨糖醇、平均分子量为200~5000的聚乙二醇和甘油中的至少一种,最优选平均分子量为200~800的聚乙二醇。
在本发明第二方案的沥青乳液中,每100重量份沥青和水的总量中,组分(D)的用量优选使得组分(D)与上述组分(C)的总量为0.01~10重量份,更优选0.01~2.0重量份,特别优选0.05~2.0重量份。在这种情况下,每100重量份沥青和水的总量中,组分(D)的用量优选0.01~10重量份,更优选0.05~2.0重量份。另一方面,在本发明第十一方案的沥青乳液中,每100重量份沥青和水的总量中,组分(D)的用量优选0.01~10重量份,更优选0.05~2.0重量份。当组分(D)的用量或组分(C)和(D)的总量太高时,沥青与骨料的粘合性变差,以致于用这种沥青乳液施工的铺装层的强度和耐久性降低。在铺装用组合物中,组分(D)可保持用作润滑剂的水并因此有效地增强了固体颗粒(骨料)之间的润滑性。换句话说,组分(D)有助于增强本发明第三和第十二方案的铺装用组合物的流动性。因此,当存在组分(D)时,即使在很高的大气温度的苛刻条件下使用时,也可以保证沥青乳液与骨料的可混性,而且可因此保持上述铺装用组合物的作业性。
本发明的沥青乳液用添加剂组合物和沥青乳液用组合物可以用来制备沥青乳液。本发明第一方案的沥青乳液用添加剂组合物包括作为必要组分的组分(B)、(C)和(D)以及任选的乳化剂(A)。只要使用沥青乳液用添加剂组合物与合适的乳化剂、水和沥青,即可以获得沥青乳液,这与它是否含有乳化剂(A)无关。换句话说,当沥青乳液用添加剂组合物含有乳化剂(A)时,在制备沥青乳液时可以不再加入乳化剂。另一方面,本发明第十方案的沥青乳液用组合物,包括作为必要组分的组分(A-1)和(B)以及任选的组分(C)和(D)。该沥青乳液用组合物与水和沥青一起使用,可以获得沥青乳液。当然,也可以加入其他的乳化剂。
本发明的沥青乳液用添加剂组合物以及沥青乳液用组合物,其概念也包括将各种组分分别包装的全套物料等。
制备沥青乳液时,可以使组分(A)[或(A-1)]、(B)、(C)和(D)中的必要组分分别溶解于水中,获得水溶液,并通过适当地使用这种水溶液将沥青乳化,但优选使用本发明第五和第十四方案的乳化用组合物。这些乳化用组合物中,可含有沥青乳液的组分中除沥青以外的所有组分,因此,使用这些组合物可以容易地制得沥青乳液。当用于乳化的这些组分含有阳离子型表面活性剂诸如胺类阳离子型表面活性剂时,该乳化用组合物也可含有使它成为酸型阳离子型表面活性剂的一元酸。
乳化用组合物可通过向水中依次加入各组分或通过将要加入到水中的各组分预先制成混合物再将混合物加入水中来制备。当将除了季铵盐型表面活性剂之外的阳离子型表面活性剂和/或两性型表面活性剂用作乳化剂(A)[或(A-1)]时,乳化用组合物优选采用如上所述的本发明第六、第七、第十五和第十六方案的方法来制备。
本发明的乳化用组合物,其制备方法的更优选例子包括这样一种方法[方法(1)],包括:
(1)制备组分(B)的水溶液,
(2)将盐酸等一元酸加入组分(B)的水溶液中,
(3)向工序(2)制备的水溶液中加入另外制备的包括组分(D)和阳离子型表面活性剂和/或两性型表面活性剂[组分(A)或(A-1)]的混合物,以及
(4)将另外制备的组分(C)的水溶液加入工序(3)制备的水溶液中;以及这样一种方法[方法(2)],包括:
(1)制备含组分(B)和(C)的水溶液,
(2)将盐酸等一元酸加入工序(1)制备的水溶液中,以及
(3)向工序(2)制备的水溶液中加入另外制备的包括组分(D)和阳离子型表面活性剂和/或两性型表面活性剂[组分(A)或(A-1)]的混合物。实施这些方法时的温度优选60~80℃。另外,乳化用组合物优选具有40~60重量%的固体含量。
采用这种方法制备乳化用组合物时,可获得均匀一液型的组合物。上述方法(1)和(2)中,可以免去项目(2),这要取决于所用表面活性剂的种类。虽然不需要在上述方法(1)和(2)之间进行特别恰当的选择,但是,如果使用一种象固体状的胺与氧化烯的加成物那样可通过改变温度和浓度等条件而转变成液体的表面活性剂作为乳化剂(A)[或(A-1)],则在此情况下,优选使用方法(1)。而在乳化剂(A)[或(A-1)]为象牛脂烷基二亚烷基三胺等难以与水混合的固体的情况下,优选使用方法(2)。当使用非离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂或季铵盐型表面活性剂代替或与阳离子型表面活性剂、两性型表面活性剂一起作为乳化剂(A)[或(A-1)]时,乳化剂可在方法(1)和(2)的任一步骤中加入。
另外,优选采用这样的方法来制备包括组分(A)、(B)和(C)的乳化用组合物,所说方法包括将组分(A)加入组分(B)的水溶液中制成水溶液的工序1以及将组分(C)的水溶液加入所获水溶液中的工序2,或者包括将一元酸加入组分(B)的水溶液中制成酸性水溶液的工序1、将组分(A)加入酸性水溶液中制成水溶液的工序2以及将组分(C)的水溶液加入所获水溶液中的工序3。
进一步地,优选采用这样的方法来制备包括组分(A)、(B)和(D)的乳化用组合物,所说方法包括将组分(A)和组分(D)的混合物加入组分(B)的水溶液中制成水溶液的工序,或者包括将一元酸加入组分(B)的水溶液中制成酸性水溶液的工序1以及将组分(A)和组分(D)的混合物加入酸性水溶液中制成水溶液的工序2。
适用于本发明的沥青的例子包括石油直馏沥青、半吹气沥青、稀释沥青和天然沥青。将它们之中的一种或它们之中的两种以上的混合物用于制备本发明的沥青乳液。
可通过使沥青在这样的水溶液中乳化来制备沥青乳液,所说的水溶液可以是分别含有上述组分(A)[或(A-1)]、(B)、(C)和(D)中的必要组分的水溶液或者是含有全部必要组分的水溶液(例如,本发明的乳化用组合物)。一些组分不使用它的水溶液形式,而是按其原有状态使用。例如,可将多酚化合物(B)预先溶解于乳化剂(A)的水溶液中,或以其本身的形态将其加入到事先通过使沥青在乳化剂(A)的水溶液中乳化而制成的沥青乳液中。虽然在某些情况下可以仅仅利用水溶液中的水来制备沥青乳液,但是,在需要时也可以通过进一步加入水来制备沥青乳液。本发明第二方案的沥青乳液中,沥青与水的重量比(沥青/水)优选为35/65~90/10。本发明第十一方案的沥青乳液中,沥青与水(沥青/水)的重量比优选为40/60~80/20。
本发明的沥青乳液还可含有天然橡胶、合成橡胶,如苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯共聚物和氯丁二烯共聚物;高分子聚合物,如聚乙烯和乙烯-醋酸乙烯共聚物;石油树脂、热塑性树脂等。在某些情况下,可预先将这些组分与沥青混合。这种混合物被称作改性沥青。沥青乳液也可进一步含有无机和有机填料,如碳酸钙、熟石灰、水泥和活性炭;石油软化剂;植物油软化剂、各种增塑剂、硫磺等。
道路的施工等是用包括沥青乳液和骨料的铺装用组合物进行的。
适用于本发明的骨料的概念包括天然骨料,如填料、碎石、碎砾石、砾石、砂子和再生的骨料;以及人造骨料,如煅烧的铝土矿、作为熔炼金属或非金属的副产物而获得的硬质金属炉渣、熔融的氧化铝和各种磨料。骨料的概念还包括浅色骨料,它是通过煅烧天然骨料或人造骨料制成的白色骨料;以及通过向其中加入无机颜料制成的着色骨料。
填料的概念是指石灰岩或火成岩类的石粉、水泥、熟石灰、浮尘等。
碎石是一种将天然岩石机械粉碎,如果需要的话,将所获颗粒按大小分级而制成的材料。此处所说的天然岩石为火成岩、沉积岩或变成岩。火成岩根据其产生状态和二氧化硅含量分为玄武岩、安山岩、石英粗面岩、辉绿岩、石英斑岩、斑稀岩、闪绿岩、花岗岩等。沉积岩的概念包括凝灰岩、块集岩、砾岩、页岩、石灰岩等,而变成岩的概念包括糜棱岩、角页岩、片麻岩、结晶片岩等。
碎砾石是一种将鹅卵石或砾石粉碎而制成的材料,砾石的概念包括河砾石、山砾石、海滨砾石等。
砂子分为天然砂、人造砂、筛分砂、特种砂等。天然砂根据它聚集的地方分为河砂、山砂、海砂等。人造砂是一种通过将岩石或鹅卵石粉碎而制成的材料,而筛分砂是指在制备碎石或碎砾石时获得的,粒径在2.36mm以下的细材料。特种砂的概念包括石英砂、水破碎的高炉炉渣、熔渣灰等。
再生骨料的概念包括由沥青混凝土铺装制品材料机械破碎或热解破碎制成的沥青混凝土的再生骨料,以及由水泥混凝土铺装制品材料机械破碎制成的水泥混凝土的再生骨料。在需要时,向这些再生骨料中加入用于再生的辅助原料或添加剂。
含铁熔渣是将钢铁生产过程中产生的熔渣破碎制成的。它分成生铁制造过程中通过熔炼从高炉中获得的高炉炉渣以及炼钢过程中产生的炼钢熔渣。通常情况下,将水淬调粒的含铁熔渣、经调粒的含铁熔渣、经破碎机破碎的含铁熔渣等用于道路施工。
本发明中,骨料对沥青乳液的重量比(骨料/沥青乳液)优选为75/25~95/5。
在制备用于例如施工道路的包括沥青乳液和骨料的铺装用组合物时,可进一步根据该组合物的使用目的或施工方法等使用选自水溶性无机盐,如氯化铵、氯化钾、氯化钠、氯化钙、氯化铝和氯化铁等;水溶性高分子聚合物,如聚乙烯醇、明胶、羟乙基纤维素、甲基纤维素和阳离子淀粉等;以及水溶性天然橡胶中的至少一种。另外,当仅仅利用沥青乳液中的水而发生水不足时,可进一步加入水。
如上面的详细描述,本发明可提供一种全部性能皆符合市场要求的沥青乳液,所说性能包括乳液本身的贮存稳定性、与骨料的可混性、低发泡性、破乳产物与骨料的粘合性、用乳液施工的建筑物的抗剥离性等。特别是在使用采用特定乳化剂的沥青乳液时,乳液本身与水泥的可混性、分解时间的易控性、破乳产物与碎石的粘合性、以及用乳液施工的建筑物(诸如道路铺装层等)的强度和耐久性更佳。
这种沥青乳液可有效地用于诸如道路施工、铁路建设、水泥沥青砂浆、防腐、防锈、防水、粘结、农田土壤改良材料等应用。
实施例:
参照以下实施例更详细地解释本发明,但不应认为本发明的范围受这些实施例的限定。实施例1~9和比较例10~17[沥青乳液的制备]
将一种针入度为80~100的沥青加热至145℃使其熔融。
将表1或表2中列出的将要加入沥青乳液中的各组分分别溶解于45℃的温水中,制成水溶液。将如此制得的40重量份45℃的乳化用水溶液和60重量份145℃的熔融沥青同时经过桶型均化器,由此制备沥青乳液。但是在使用胺类表面活性剂(即,牛脂烷基丙烯二胺)时,用盐酸将乳化用水溶液的pH值调节到2。
对如此制备的沥青乳液的贮存稳定性、与水泥的可混性和与骨料的可混性、以及其破乳产物与碎石的粘合性进行试验。结果列于表1和表2中。以下描述了试验方法。[试验方法](1)乳液的贮存稳定性
按照JIS K2208(1980)试验乳液的贮存稳定性。具体地按如下步骤进行实验。
1)将250ml样品在一个内径32mm、高340mm且一侧装有两个取样口的圆筒中称重;塞严圆筒,按此状态使其在室温下静置5天。
2)不摇动圆筒地从上部的取样口A取出约50g样品,接着精确称重。
3)使存留于取样口A和B之间的样品从下部取样口B排出。
4)搅拌保留在圆筒底部的样品;然后从取样口B取出约50g样品,接着精确称重。
5)将步骤2)和4)中取出的样品分别加热20~30分钟。
6)在确认水消失后,在160℃下再加热样品1分钟,然后使其静置冷却至室温。
7)求出样品(g)中蒸发残渣(g)的质量百分数(称为蒸发残留量)。
8)计算两个样品的蒸发残留量之差。
表中,与实测值一起列出的合格的场合,即,蒸发残留量的数值差低于5%的场合用符号○表示,不合格的场合用符号×表示。(2)与水泥的可混性
按照ASTM D24433-37试验乳液与水泥的可混性。具体地按如下步骤进行实验。
1)将样品用蒸馏水稀释,使蒸馏残留量或在163℃下蒸发3小时后的残留量为55%。
2)将No.80筛子(180μm)筛过的水泥50g放入铁制的盘子或铁锅中。
3)将100ml稀释样品加入水泥中,然后立即用搅拌棒以60rpm的转速搅拌获得的混合物。
4)搅拌1分钟后,加入150ml蒸馏水,搅拌获得的混合物3分钟。工序3)和4)始终在25℃下进行。
5)将获得的混合物倾注到No.14筛子(1.40mm)上。通过洗涤容器,将粘结在容器上的混合物也全部倾注到筛子上,重复进行洗涮和过滤。
6)用蒸馏水充分洗涤筛子上的残留物。
7)在163℃下加热筛子上的残留物。
8)当加热后的重量变化在0.1g以下时,认为此时的重量(g)是水泥混合料测试中乳液破乳的残渣(%)。
表中,与实测值一起列出的合格的场合,即低于2%的场合下用符号○表示,不合格的场合下用符号×表示。(3)与碎石的粘合性
将粒径为5~13mm的干燥碎石浸入水中1分钟。从水中取出碎石后,立即将其浸入乳液中1分钟。将从乳液中取出的碎石平摆在玻璃板上,就这样在室温下熟化24小时。熟化之后,将碎石浸入80℃热水中1小时。将碎石从热水中取出1小时之后,,以肉眼评价覆盖在碎石表面上的沥青膜的面积比,将该比例当作粘结面积比(%)。此处,一个实验所用的碎石数为10个,,碎石种类为石灰石。
表中列出10个碎石的沥青粘结面积比(%)的平均值以及根据以下标准判断的评价结果。
×:沥青粘结面积比低于50%,
△:沥青粘结面积比为50%~70%,
○:沥青粘结面积比为70%~90%,
◎:沥青粘结面积比为90%以上。(4)与骨料的可混性
将60g水加入2200g干骨料中,该骨料满足施工道路概要中所述的用于密级配混合用骨料的粒径分布,即,具有下表A中描述的粒径分布。搅动获得的混合物,然后向其中加入240g沥青乳液。将这样获得的混合物搅拌2分钟,按照以下标准评价沥青乳液与骨料的可混性。测试温度(评价温度)为25℃,混合时使用ワ-ルドラスト(株)制造的用于制备沥青混合物的混合器(容量:5升)。
按照以下标准评价的结果列于表中。
×:在搅拌过程中,乳液发生分解(即,乳液破乳),
△:它们均匀混合,但其后乳液立即分解,
○:它们均匀混合,但乳液的作业适用期(直到破乳的时间)短,
◎:它们均匀混合,乳液具有足够长的适用期和良好的作业性。
                      表A
              最大粒径mm     20
筛下物的质量百分数%     26.5mm19mm13.2mm4.75mm2.36mm600μm300μm150μm75μm     10095~10075~9045~6535~5018~3010~216~164~8
                                   表1
添加剂(重量份)                                     实施例
  1   2   3   4   5   6   7   8   9
组分(A)十八烷基三甲基氯化铵牛脂烷基丙烯二胺*聚氧乙烯壬基苯基醚(PEO=50)氨基化木质素十二烷基苯磺酸钠 0.5 0.5 0.5 0.30.3 0.30.3 0.20.4 0.5 0.5 0.50.2
组分(B)焦倍酚单宁酸(反应物)白雀木单宁 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.10.1 0.3 0.10.1 0.1
组分(C)木质素磺酸钙葡糖酸钠 0.2 0.2 0.2 0.1 0.1 0.1 0.2 0.10.1
组分(D)甘油聚乙二醇(Mw=600)山梨糖醇 0.2 0.1 0.1 0.10.1
组份(A)~(D)总量**(重量份)   1.0   1.0   1.0   1.0   1.0   1.0   1.0   1.0   1.0
测定结果 乳液的贮存稳定性   ○1.9   ○1.9   ○1.1   ○1.7   ○1.4   ○0.2   ○1.5   ○0.6   ○0.7
与水泥的可混性   ○0.9   ○0.9   ○1.2   ○0.8   ○0.1   ○0.8   ○0.5   ○1.2   ○0.9
与碎石的粘合性   ◎100   ◎100   ◎100   ◎100   ◎95   ◎100   ◎95   ◎100   ◎95
与骨料的可混性   ○   ○   ○   ○   ○   ○   ◎   ◎   ◎
注)*:牛脂烷基-NHCH2CH2CH2NH2
   **:该用量是以沥青和水的总量为100重量份的相对量。
                                   表2
添加剂(重量份)                                   比较实施例
  10   11     12   13   14   15   16   17
组分(A)十八烷基三甲基氯化铵牛脂烷基丙烯二胺*聚氧乙烯壬基苯基醚(PEO=50)氨基化木质素十二烷基苯磺酸钠 1.5 1.5 0.40.30.3 1.0 0.5 0.5 0.5 0.30.2
组分(B)焦倍酚单宁酸(反应物)白雀木单宁 0.5 0.5 0.30.2
组分(C)木质素磺酸钙葡糖酸钠 0.5
组分(D)甘油聚乙二醇(Mw=600)山梨糖醇 0.5
组份(A)~(D)总量**(重量份)   1.5   1.5     1.5   1.0   1.0   1.0   1.0   1.0
测定结果 乳液的贮存稳定性   ×10.2   ○1.4     ○0.9   ×8.6   ○3.0   ×7.9   ○3.1   ○4.6
与水泥的可混性   ○1.0   ×8.9     ×6.7   ×6.9   ○1.2   ×3.0   ×10.1   ×7.8
与碎石的粘合性   ×45   ×45     ×30   △60   ×10   ○80   ○80   ×50
与骨料的可混性   ×   ×     ×   ×   ×   ×   ×   ×
注)*:牛脂烷基-NHCH2CH2CH2NH2
   **:该用量是以沥青和水的总量为100重量份的相对量。
从表1和表2看出,本发明的实施例在与水泥的可混性和与骨料的可混性方面优良,在对施工道路的耐久性有影响的沥青与碎石的粘合性方面,它们显示出优良的性能。上述实验是在有少量添加水的密级配混合料体系下进行的。然而,即使在这种恶劣的条件下,本发明人认为由于组分(A)~(D)的协同作用,在实施例中也获得了优良的可混性。特别是与骨料的可混性方面,在使用全部组分(A)~(D)(实施例7~9)时效果最佳。
另一方面,仅含组分(A)(乳化剂)的体系(比较实施例10,11和13),以及仅含组分(A)与组分(B)(多酚化合物)、与组分(C)(阴离子型高分子分散剂)或与组分(D)(糖类)的两组分体系(比较例12和14~17),在与骨料可混性方面不如实施例。另外,在用作表征沥青乳液与骨料(特别是细粉状或粘土质骨料)可混性的“与水泥可混性”方面,上述比较例中的比较例11~13和15~17的评价结果明显不如实施例。另外,比较例10~12、14和17中,即使能获得与碎石的粘合性,但该结果也不如实施例。
如上所述,本发明的实施例可以使包括乳液稳定性、与水泥的可混性、与碎石的粘合性以及与骨料的可混性等所有性能令人满意。实施例101~132和比较例101~134[沥青乳液的制备]
将一种针入度分别为60~80、80~100和150~200的沥青分别加热至155℃使其熔融。
将表3~表12任一表中列出的表面活性剂和氯化钙分别溶解于55℃的热水中,然后向其中加入表3~表12任一表中列出的除了表面活性剂之外的各组分,并使其溶解。将如此制得的40重量份55℃的乳化用水溶液和60重量份155℃的熔融沥青同时经过胶体磨,由此制成沥青乳液。表3~表12中列出每100重量份沥青乳液中各组分的量(单位:重量份)。另外,每100重量份沥青乳液中氯化钙的用量为0.15重量份。使用阳离子型表面活性剂时,用盐酸将乳化用水溶液的pH值调节到2。
对如此制备的沥青乳液的贮存稳定性、与水泥的可混性、与骨料的可混性以及分解时间及其破乳产物与碎石的粘合性进行试验。结果列于表3~表12中。以下描述了试验方法。[试验方法](1)乳液的贮存稳定性
按照ASTM D24429-32试验乳液的贮存稳定性。特别地,按如下进行实验。
1)将500ml样品在一个外径为50mm、容量为500mm的圆筒中称重;塞严圆筒,按此状态使其在室温下静置5天。
2)不摇动圆筒地用吸液管从圆筒顶部吸取约55ml样品,将其中约50g样品放入一个容量为1000ml的烧杯中。
3)在163±28℃的烘箱中加热样品2小时,使样品中含有的水蒸发。
4)测定蒸发残渣的重量(g),计算样品(g)中蒸发残渣(g)的质量百分数(称为蒸发残留量)。
5)用吸液管从圆筒顶部吸取约390ml样品。
6)充分搅拌留在圆筒底部的样品,然后从圆筒中取出约50g样品,并将其放入一个容量为1000ml的烧杯中。
7)进行3)和4)的操作。
8)计算两个样品的蒸发残留量之差。
表中,与实测值一起列出的合格的场合,即,蒸发残留量的数值差低于5%的场合用符号○表示,不合格的场合用符号×表示。(2)与碎石的粘合性
采用与实施例1~9相同的方法进行试验和评价。(3)与骨料的可混性
采用与实施例1~9相同的方式进行考察和评价。此处所用的干骨料符合密级配混合用骨料粒径分布,其组成为:No.6碎石34重量%、No.7碎石21重量%、筛分砂17重量%、粗砂12重量%、细砂10重量%以及石粉6重量%。(4)与水泥的可混性
采用与实施例1~9相同的方法进行试验和评价。(5)乳液分解时间
在与上述的与骨料可混性测试中所用的相同条件下,向骨料中加入水和沥青乳液,随后进行混合。完成混合后,使获得的混合物在25℃和30%相对湿度的条件下静置。用肉眼观察该混合物的状态,并按照以下标准进行评价。
×:在低于10分钟的静置时间内,乳液发生分解。
△:在10分钟~60分钟或10小时以上的静置时间内,乳液发生分解。
○:在60分钟~2小时或6小时~10小时的静置时间内,乳液发生分解。
◎:在2小时~6小时的静置时间内,乳液发生分解。
另外,通过使用上述沥青乳液,如下文所述地制备沥青乳液复合材料,对其进行压裂强度试验。结果列于表3~12中。以下描述了测试方法。[沥青乳液复合材料的制备方法]
将10重量份沥青乳液与90重量份骨料混合,制备混合料。骨料的组成为:No.6碎石34重量%、No.7碎石21重量%、筛分砂17重量%、粗砂12重量%、细砂10重量%以及石粉6重量%。将这样获得的1250g混合物装入用于测定马歇尔(Martial)稳定性的模子中。将混合物夯实75次,将模子反转过来,再将混合料夯实75次,制成沥青乳液复合材料。[压裂强度的测试方法]
将采用上述方法制备的沥青乳液复合材料从模子中取出。在60℃下熟化3天后,将它在60℃热水中浸没24小时。从热水中取出复合材料,并使其冷却至20℃,然后用载荷测定装置测定压裂强度。
                                   表3
            添加剂(重量份)                                       实施例
    101   102     103     104     105     106     107
组分A-1 牛脂二丙烯三胺*     0.5
牛脂三丙烯四胺*   0.5
牛脂四丙烯五胺*     0.5
牛脂五丙烯六胺*     0.5
牛脂二丙烯三胺与EO(n=15)的加成物*     0.6
牛脂三丙烯四胺与EO(n=10)的加成物*     0.6
牛脂三丙烯四胺与PO(n=10)的加成物*     0.6
牛脂四丙烯五胺与PO(n=7)的加成物*
牛脂烷酰基二乙烯三胺**
氨基化木质素
硬脂基咪唑啉
月桂基甜菜碱
组分B 五倍子单宁酸     0.3
白雀木单宁酸   0.3
儿茶酚     0.5
雷琐酚     0.5
氢醌     0.5
焦倍酚     0.4
没食子酸     0.3
没食子酸甲酯
组分C和D 木质素磺酯钙
葡糖酸钠
聚乙二醇(Mw=400)
甘油
山梨糖醇
沥青的针入度(1/10mm) 60-80     ○     ○     ○
80-100   ○     ○
150-200     ○     ○
测定结果 压裂强度(kgf/cm2)     4.2   4.2     3.5     3.8     3.6     4.0     4.2
乳液的贮存稳定性     ○2.5   ○1.5     ○1.7     ○1.7     ○2.5     ○1.7     ○1.9
与碎石的粘合性     ◎   ◎     ◎     ◎     ◎     ◎     ◎
与骨料的可混性     ○   ○     ○     ○     ○     ○     ○
与水泥的可混性     ○1.1   ○1.2     ○1.2     ○1.1     ○1.0     ○1.0     ○1.1
乳液分解时间     ○   ○     ○     ○     ○     ○     ○
注)*:牛脂烷基主要键合到末端氮原子上的化合物(下列各表同)。
  **:牛脂烷酰基主要键合末端氮原子上(下列各表同)。
                                   表4
            添加剂(重量份)                                      实施例
    108     109     110     111     112     113     114
组分A-1 牛脂二丙烯三胺     0.3
牛脂三丙烯四胺     0.2
牛脂四丙烯五胺
牛脂五丙烯六胺
牛脂二丙烯三胺与EO(n=15)的加成物
牛脂三丙烯四胺与EO(n=10)的加成物     0.2
牛脂三丙烯四胺与PO(n=10)的加成物     0.3
牛脂四丙烯五胺与PO(n=7)的加成物     0.6
牛脂烷酰基二乙烯三胺     0.5
氨基化木质素     1.0
硬脂基咪唑啉     0.8
月桂基甜菜碱     0.7
组分B 五倍子单宁酸     0.1     0.2     0.1     0.2     0.1
白雀木单宁酸     0.2     0.2
儿茶酚     0.1     0.2
雷琐酚     0.3
氢醌     0.2
焦倍酚     0.3
没食子酸
没食子酸甲酯     0.5
组分C和D 木质素磺酯铝
葡糖酸钠
聚乙二醇(Mw=400)
甘油
山梨糖醇
沥青的针入度(1/10mm) 60-80     ○     ○
80-100     ○     ○     ○
150-200     ○     ○
测定结果 压裂强度(kgf/cm2)     3.7     3.9     4.0     4.1     3.7     4.1     4.2
乳液的贮存稳定性     ○3.0     ○3.2     ○3.1     ○3.5     ○2.5     ○1.8     ○2.0
与碎石的粘合性     ◎     ◎     ◎     ◎     ◎     ◎     ◎
与骨料的可混性     ○     ○     ◎     ○     ○     ○     ○
与水泥的可混性     ○1.2     ○1.1     ○1.0     ○1.2     ○1.2     ○1.1     ○1.2
乳液分解时间     ○     ○     ○     ○     ○     ○     ○
                                   表5
            添加剂(重量份)                                     实施例
  115   116     117     118     119     120     121
组分A-1 牛脂二丙烯三胺
牛脂三丙烯四胺     0.4     0.3
牛脂四丙烯五胺   0.2
牛脂五丙烯六胺   0.2
牛脂二丙烯三胺与EO(n=15)的加成物
牛脂三丙烯四胺与EO(n=10)的加成物   0.2     0.3     0.3     0.3
牛脂三丙烯四胺与PO(n=10)的加成物
牛脂四丙烯五胺与PO(n=7)的加成物   0.3
牛脂烷酰基二乙烯三胺
氨基化木质素     0.2     0.3     0.1
硬脂基咪唑啉     0.2
月桂基甜菜碱     0.1     0.1
组分B 五倍子单宁酸   0.2   0.2
白雀木单宁酸     0.2     0.2     0.2     0.3     0.1
儿茶酚
雷琐酚     0.2
氢醌     0.1
焦倍酚     0.1
没食子酸   0.1
没食子酸甲酯   0.3     0.3
组分C和D 木质素磺酯钙
葡糖酸钠
聚乙二醇(Mw=400)
甘油
山梨糖醇
沥青的针入度(1/10mm) 60-80   ○     ○
80-100   ○     ○     ○
150-200     ○     ○
测定结果 压裂强度(kgf/cm2)   4.3   4.0     4.2     4.1     3.8     4.3     4.1
乳液的贮存稳定性   ○2.0   ○3.5     ○1.5     ○1.5     ○2.7     ○2.5     ○1.8
与碎石的粘合性   ◎   ◎     ◎     ◎     ◎     ◎     ◎
与骨料的可混性   ○   ○     ◎     ○     ○     ◎     ◎
与水泥的可混性   ○1.4   ○1.1     ○0.9     ○1.2     ○1.2     ○1.0     ○1.0
乳液分解时间   ○   ○     ○     ○     ○     ○     ○
                                     表6
            添加剂(重量份)                                    实施例
    122     123     124     125     126     127     128
组分A-1 牛脂二丙烯三胺     0.5
牛脂三丙烯四胺     0.4
牛脂四丙烯五胺
牛脂五丙烯六胺
牛脂二丙烯三胺与EO(n=15)的加成物     0.5
牛脂三丙烯四胺与EO(n=10)的加成物     0.4     0.3
牛脂三丙烯四胺与PO(n=10)的加成物     0.5
牛脂四丙烯五胺与PO(n=7)的加成物
牛脂烷酰基二乙烯三胺     0.3
氨基化木质素     0.3
硬脂基咪唑啉
月桂基甜菜碱     0.1
组分B 五倍子单宁酸     0.3
白雀木单宁酸     0.2     0.3
儿茶酚     0.1
雷琐酚     0.1
氢醌     0.2
焦倍酚     0.2     0.3
没食子酸     0.1     0.2     0.2     0.1
没食子酸甲酯
组分C和D 木质素磺酯钙     0.2     0.1
葡糖酸钠     0.2
聚乙二醇(Mw=400)     0.1
甘油     0.3
山梨糖醇     0.3
沥青的针入度(1/10mm) 60-80     ○     ○
80-100     ○     ○     ○
150-200     ○     ○
测定结果 压裂强度(kgf/cm2)     3.7     4.2     3.9     3.8     4.2     3.9     4.1
乳液的贮存稳定性     ○3.9     ○1.5     ○3.8     ○1.9     ○1.5     ○2.4     ○1.4
与碎石的粘合性     ◎     ◎     ◎     ◎     ◎     ◎     ◎
与骨料的可混性     ◎     ○     ○     ◎     ◎     ◎     ◎
与水泥的可混性     ○1.0     ○0.2     ○0.4     ○0.9     ○1.1     ○1.2     ○0.1
乳液分解时间     ○     ○     ○     ◎     ◎     ◎     ◎
                                     表7
            添加剂(重量份)                             实施例
    129     130     131     132     133     128
组分A-1 牛脂二丙烯三胺     0.2     0.2
牛脂三丙烯四胺     0.3     0.2
牛脂四丙烯五胺
牛脂五丙烯六胺
牛脂二丙烯三胺与EO(n=15)的加成物
牛脂三丙烯四胺与EO(n=10)的加成物     0.2     0.2     0.3
牛脂三丙烯四胺与PO(n=10)的加成物
牛脂四丙烯五胺与PO(n=7)的加成物
牛脂烷酰基二乙烯三胺     0.2
氨基化木质素     0.2     0.2
硬脂基咪唑啉     0.2
月桂基甜菜碱
组分B 五倍子单宁酸     0.3
白雀木单宁酸     0.2     0.2     0.2     0.3     0.3
儿茶酚     0.1
雷琐酚     0.1
氢醌
焦倍酚     0.1
没食子酸     0.1
没食子酸甲酯
组分C和D 木质素磺酯钙     0.1     0.1     0.2     0.2
葡糖酸钠     0.1     0.1
聚乙二醇(Mw=400)     0.2     0.1     0.1     0.2
甘油     0.2
山梨糖醇     0.2
沥青的针入度(1/10mn) 60-80     ○
80-100     ○     ○     ○     ○
150-200     ○
测定结果 压裂强度(kgf/cm2)     4.3     4.3     4.0     3.9     4.1     4.0
乳液的贮存稳定性     ○1.2     ○2.0     ○2.2     ○2.5     ○1.8     ○1.7
与碎石的粘合性     ◎     ◎     ◎     ◎     ◎     ◎
与骨料的可混性     ◎     ◎     ◎     ◎     ◎     ◎
与水泥的可混性     ○0.2     ○0.2     ○0.3     ○0.2     ○0.3     ○0.2
乳液分解时间     ◎     ◎     ◎     ◎     ◎     ◎
                                      表8
            添加剂(重量份)                                       比较例
    101     102     103     104     105     106     107
组分A-1 牛脂二丙烯三胺     0.5
牛脂三丙烯四胺     0.5
牛脂四丙烯五胺     0.5
牛脂五丙烯六胺     0.5
牛脂二丙烯三胺与EO(n=15)的加成物     0.6
牛脂三丙烯四胺与EO(n=10)的加成物     0.6
牛脂三丙烯四胺与PO(n=10)的加成物     0.6
牛脂四丙烯五胺与PO(n=7)的加成物
牛脂烷酰基二乙烯三胺
氨基化木质素
硬脂基咪唑啉
月桂基甜菜碱
组分B 五倍子单宁酸
白雀木单宁酸
儿茶酚
雷琐酚
氢醌
焦倍酚
没食子酸
没食子酸甲酯
组分C和D 木质素磺酯钙     0.2
葡糖酸钠     0.1
聚乙二醇(Mw=400)     0.1
甘油
山梨糖醇     0.1
沥青的针入度(1/10mn) 60-80     ○     ○     ○
80-100     ○     ○
150-200     ○     ○
测定结果 压裂强度(kgf/cm2)     1.8     1.7     1.8     1.6     1.9     1.7     1.9
乳液的贮存稳定性     ○2.6     ○3.4     ○4.7     ×6.5     ×5.2     ○4.0     ×5.4
与碎石的粘合性     △     △     △     ×     ×     ×     ×
与骨料的可混性     △     △     △     △     △     △     △
与水泥的可混性     ×8.5     ×8.7     ×3.9     ×9.1     ×6.5     ×4.7     ×5.8
乳液分解时间     △     △     △     △     △     △     △
                                       表9
            添加剂(重量份)                                   比较例
    108     109     110     111     112     113     114
组分A-1 牛脂二丙烯三胺
牛脂三丙烯四胺
牛脂四丙烯五胺
牛脂五丙烯六胺
牛脂二丙烯三胺与EO(n=15)的加成物
牛脂三丙烯四胺与EO(n=10)的加成物     0.2
牛脂三丙烯四胺与PO(n=10)的加成物     0.3
牛脂四丙烯五胺与PO(n=7)的加成物     0.6
牛脂烷酰基二乙烯三胺     0.5
氨基化木质素     1.0
硬脂基咪唑啉     0.8     0.2
月桂基甜菜碱
组分B 五倍子单宁酸
白雀木单宁酸
儿茶酚
雷琐酚
氢醌
焦倍酚
没食子酸
没食子酸甲酯
组分C和D 木质素磺酯钙     0.2
葡糖酸钠
聚乙二醇(Mw=400)
甘油     0.3     0.2
山梨糖醇
沥青的针入度(1/10mm) 60-80     ○     ○
80-100     ○     ○     ○
150-200     ○     ○
测定结果 压裂强度(kgf/cm2)     1.8     1.7     1.7     1.9     1.7     1.6     1.8
乳液的贮存稳定性     ×5.3     ×6.3     ○4.0     ○4.2     ○3.7     ○3.0     ○3.1
与碎石的粘合性     ×     △     △     ×     ×     ×     ×
与骨料的可混性     △     △     △     △     ×     △     △
与水泥的可混性     ×4.6     ×4.3     ×4.5     ×8.1     ×8.2     ×3.6     ×5.0
乳液分解时间     △     △     △     △     ×     ×     △
                                        表10
            添加剂(重量份)                               比较例
    115     116     117     118     119     120
组分A-1 牛脂二丙烯三胺
牛脂三丙烯四胺
牛脂四丙烯五胺     0.6
牛脂五丙烯六胺
牛脂二丙烯三胺与EO(n=15)的加成物     0.5
牛脂三丙烯四胺与EO(n=10)的加成物     0.3     0.6
牛脂三丙烯四胺与PO(n=10)的加成物
牛脂四丙烯五胺与PO(n=7)的加成物     0.5
牛脂烷酰基二乙烯三胺     0.2
氨基化木质素     0.2     0.2
硬脂基咪唑啉
月桂基甜菜碱
组分B 五倍子单宁酸
白雀木单宁酸
儿茶酚
雷琐酚
氢醌
焦倍酚
没食子酸
没食子酸甲酯
组分C和D 木质素磺酯钙     0.1
葡糖酸钠
聚乙二醇(Mw=400)     0.1
甘油
山梨糖醇
沥青的针入度(1/10mm) 60-80     ○
80-100     ○     ○     ○
150-200     ○     ○
测定结果 压裂强度(kgf/cm2)     1.7     1.8     1.7     1.8     1.7     1.9
乳液的贮存稳定性     ○2.9     ○4.4     ×5.4     ○4.8     ×5.7     ○4.6
与碎石的粘合性     ×     △     ×     ×     ×     △
与骨料的可混性     △     △     △     △     △     △
与水泥的可混性     ×3.7     ×7.9     ×7.0     ×4.1     ×4.3     ×3.9
乳液分解时间     △     △     △     △     △     △
                                        表11
            添加剂(重量份)                                     比较例
    121     122     123     124     125     126     127
组分A-1 牛脂丙烯二胺     0.5
牛脂丙烯二胺与EO(n=3)的加成物     0.5
牛脂单胺*     0.5
牛脂单胺与PO(n=7)的加成物**     0.5
硬脂苯三甲基氯化铵     0.6
聚氧乙烯壬基苯基醚(n=85)     1.0
十二烷基苯磺酸钠     0.6
油酸钠
组分B 五倍子单宁酸     0.3
白雀木单宁酸     0.5
儿茶酚
雷琐酚
氢醌
焦倍酚     0.3
没食子酸
没食子酸甲酯
组分C和D 木质素磺酯钙     0.2
葡糖酸钠
聚乙二醇(Mw=400)     0.1
甘油
山梨糖醇
沥青的针入度(1/10mm) 60-80     ○     ○     ○
80-100     ○     ○
150-200     ○     ○
测定结果 压裂强度(kgf/cm2)     1.8     2.8     2.9     1.7     2.0     1.5     1.8
乳液的贮存稳定性     ○4.5     ○3.5     ×5.4     ×6.5     ×6.4     ○3.8     ○4.5
与碎石的粘合性     ×     ○     ○     △     ×     △     ×
与骨料的可混性     ×     △     △     ×     ×     ◎     ×
与水泥的可混性     ×9.3     ○1.4     ×2.8     ○1.6     ○0.3     ○0.1     ×3.7
乳液分解时间     ×     ×     ×     ×     △     △     ×
注)*:指单(牛脂烷基)胺(下列各表同)。
  **:指单(牛脂烷基)胺与环氧丙烷的加成物(下列各表同)。
                                            表12
            添加剂(重量份)              比较例                     实施例
    128     129     130     135     136     137     138
组分A-1 牛脂丙烯二胺     0.3     0.2
牛脂丙烯二胺与EO(n=3)的加成物     0.2
牛脂单胺     0.3     0.2
牛脂单胺与PO(n=7)的加成物     0.4
硬脂苯三甲基氯化铵     0.4     0.3
聚氧乙烯壬基苯基醚(n=85)     1.0     0.5
十二烷基苯磺酸钠     0.2     0.2
油酸钠     0.6     0.5
组分B 五倍子单宁酸     0.2
白雀木单宁酸     0.3     0.3     0.2
儿茶酚     0.2
雷琐酚
氢醌
焦倍酚     0.2
没食子酸     0.3
没食子酸甲酯     0.1
组分C和D 木质素磺酯钙     0.1     0.1
葡糖酸钠     0.1
聚乙二醇(Mw=400)     0.3     0.1     0.2     0.1
甘油
山梨糖醇     0.2     0.1
沥青的针入度(1/10mm) 60-80     ○     ○
80-100     ○     ○     ○
150-200     ○     ○
测定结果 压裂强度(kgf/cm2)     1.7     1.7     2.2     3.0     2.8     3.0     2.7
乳液的贮存稳定性     ×5.5     ○3.6     ○3.2     ○3.4     ○4.3     ○3.2     ○2.2
与碎石的粘合性     ×     ×     △     ○     ○     ○     ○
与骨料的可混性     ×     ×     ○     △     △     △     ○
与水泥的可混性     ×9.5     ×8.6     ×3.2     ○1.6     ○1.8     ○1.8     ○1.5
乳液分解时间     ×     ×     △     △     △     △     △
如表3~12所示,本发明的实施例在评价的各种性能方面皆优于比较例。
虽然上文解释了本发明,但是很明显,同样可以以很多方法进行变化。这种变化不应认为背离本发明的意图和范围。并应认为,所有这些改变对于任何本领域技术人员来说很清楚地包括在下列权利要求书的范围之内。

Claims (17)

1.一种沥青乳液用乳化剂组合物,其中包括(A)乳化剂、(B)多酚化合物和选自(C)阴离子型高分子分散剂、羟基羧酸和羟基羧酸的水溶性盐以及(D)糖类、糖醇和多元醇中的至少一种。
2.权利要求1中所述的沥青乳液用乳化剂组合物,其中,组分(B)选自单宁酸、单宁化合物、儿茶酚、雷琐酚、氢醌、焦倍酚、没食子酸和没食子酸衍生物中的至少一种。
3.权利要求1中所述的沥青乳液用乳化剂组合物,其中,组分(C)选自木质素磺酸、木质素磺酸的水溶性盐和葡糖酸钠中的至少一种。
4.权利要求1中所述的沥青乳液用乳化剂组合物,其中,组分(D)选自山梨糖醇、平均分子量为200~5000的聚乙二醇和甘油中的至少一种。
5.权利要求1中所述的沥青乳液用乳化剂组合物,其中,组分(A)选自下述通式(1)所示的脂肪胺、氨基化木质素、烃基部分具有7个以上碳原子的咪唑啉、烃基部分具有7个以上碳原子的甜菜碱、以及烃基部分具有7个以上碳原子的酰胺基甜菜碱中的至少一种:
Figure C9619307700021
其中,R1为8~22个碳原子的烃基或酰基;R2为8~22个碳原子的烃基、氢原子或通式:(AO)m-H[其中,AO表示2或3个碳原子的氧化烯基团;m表示1~30的数]所示的基团;R3为氢原子或通式:(AO)m-H[其中,AO和m的定义同上]所示的基团;R4为氢原子或通式:(AO)m-H[其中,AO和m的定义同上]所示的基团;A为亚乙基或亚丙基;p为2~5的整数。
6.一种沥青乳液,其中包括沥青、水和权利要求1中所述的沥青乳液用乳化剂组合物。
7.权利要求6中所述的沥青乳液,其中,组分(B)选自单宁酸、单宁化合物、儿茶酚、雷琐酚、氢醌、焦倍酚、没食子酸和没食子酸衍生物中的至少一种。
8.权利要求6中所述的沥青乳液,其中,组分(C)选自木质素磺酸、木质素磺酸的水溶性盐和葡糖酸钠中的至少一种。
9.权利要求6中所述的沥青乳液,其中,组分(D)选自山梨糖醇、平均分子量为200~5000的聚乙二醇和甘油中的至少一种。
10.权利要求6中所述的沥青乳液,其中,组分(A)选自下述通式(1)所示的脂肪胺、氨基化木质素、烃基部分具有7个以上碳原子的咪唑啉、烃基部分具有7个以上碳原子的甜菜碱、以及烃基部分具有7个以上碳原子的酰胺基甜菜碱中的至少一种:其中,R1为8~22个碳原子的烃基或酰基;R2为8~22个碳原子的烃基、氢原子或通式:(AO)m-H[其中,AO表示2或3个碳原子的氧化烯基团;m表示1~30的数]所示的基团;R3为氢原子或通式:(AO)m-H[其中,AO和m的定义同上]所示的基团;R4为氢原子或通式:(AO)m-H[其中,AO和m的定义同上]所示的基团;A为亚乙基或亚丙基;p为2~5的整数。
11.权利要求6中所述的沥青乳液,每100重量份沥青和水的总量中,含有35~90重量份沥青、65~10重量份水、0.01~10重量份组分(A)、0.01~10重量份组分(B)和0.01~10重量份选自组分(C)和(D)中的至少一种。
12.一种铺装用组合物,其中包括骨料和权利要求6中所述的沥青乳液。
13.权利要求1中所述的沥青乳液用乳化剂组合物在制备沥青乳液中的用途。
14.一种乳化用组合物,其中包括水、(A)乳化剂、(B)多酚化合物和(C)选自阴离子型高分子分散剂、羟基羧酸和羟基羧酸的水溶性盐中的至少一种,和/或(D)选自糖类、糖醇和多元醇中的至少一种。
15.权利要求14中所述的乳化用组合物,其中还含有一元酸。
16.权利要求14中所述的乳化用组合物的制备方法,该方法包括两个工序,其中,工序1为将组分(A)和组分(D)的混合物加入组分(B)的水溶液中制成水溶液,工序2为将组分(C)的水溶液加入获得的水溶液中。
17.权利要求15中所述的乳化用组合物的制备方法,该方法包括三个工序,其中,工序1为将一元酸加入组分(B)的水溶液中制成酸性水溶液,工序2为将组分(A)和组分(D)的混合物加入所说酸性水溶液中制成水溶液,工序3为将组分(C)的水溶液加入获得的水溶液中。
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