CN115160805B - 高粘乳化沥青及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高粘乳化沥青及其制备方法,属于道路工程领域。所述高粘乳化沥青由特定比例的硬质石油沥青、SBS胶乳、橡胶粉分散液、双氢化牛脂基甲基苄基氯化铵改性纳米二氧化硅、甲基葡萄糖苷聚氧乙烯醚二油酸酯、盐酸、水制得。与现有技术相比,本发明的高粘乳化沥青具有贮存稳定性好、破乳速度快、粘结力强、高温性能好、耐久性好、不粘轮等突出优势,可作为沥青路面粘层、超薄磨耗层使用。

Description

高粘乳化沥青及其制备方法
技术领域
本发明涉及道路工程领域,具体提供一种高粘乳化沥青及其制备方法。
背景技术
在沥青路面施工工艺中,往往需要在相互连接的结构层之间撒布一层乳化沥青作为粘层材料,使得结构层之间形成一个受力的整体,防止由于车辆的荷载,尤其是重载车辆引起的层间结构的移位,从而有效减少路面病害的发生,延长路面的使用寿命。随着经济的蓬勃发展,交通量持续增长,尤其是重载车辆迅速增加,这对公路粘层材料的性能提出了新的更高的要求。目前,在沥青路面施工中还经常存在粘结失效的问题,主要原因包括两方面:一是撒布的粘层用乳化沥青破乳时间长,乳化沥青还没有完全破乳,或是即使完全破乳成膜由于乳化沥青自身粘结性问题,经常被后续进场的摊铺车辆的车轮碾压后带走,导致粘结失效;二是撒布的乳化沥青破乳后粘结性不足,抗疲劳性能差,使用寿命短,导致粘结失效。此外,目前粘层用乳化沥青还普遍贮存稳定性差,不能长时间存储的问题。
因此,开发一种新型的具有贮存稳定性好、破乳速度快、粘结力强、高温性能好、耐久性好、不粘轮等突出优势的高粘乳化沥青势在必行。
发明内容
本发明是针对上述现有技术的不足,提供一种具有高粘结性、高耐久性和高温稳定性的高粘乳化沥青。
本发明进一步的技术任务是提供上述乳化沥青的制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:高粘乳化沥青,按照质量百分比计,由以下原料制得:
Figure BDA0003722240600000011
Figure BDA0003722240600000021
本发明乳化沥青中,硬质石油沥青为高粘乳化沥青的主体部分,提供高粘乳化沥青必要的粘度和软化点,是高粘结力和高温性能的主要贡献者;SBS胶乳中的SBS微粒、橡胶粉分散液中的橡胶粉微粒与乳化沥青的中沥青微粒可形成较为均匀的分散体系,保证了乳液的稳定性,同时在破乳后沥青微粒、SBS微粒与胶粉微粒相互粘结、填充并聚合形成一个整体粘弹性材料,具有很好的粘结力,高温性能和耐久性;双氢化牛脂基甲基苄基氯化铵改性纳米二氧化硅、甲基葡萄糖苷聚氧乙烯醚二油酸酯具有一定表面活性和纳米尺度稳定性的材料,几种物质协同作用,既能够降低表面张力,有助于沥青乳化液的形成,又能够起到保持乳液长时间稳定的作用。各物质由于特定结构性质,经过高温酸化处理,增加了其在水中的分散性,同时使得极性官能团质子化,更好的发挥乳化作用。此外,由于几种物质特定的直链结构和含有的碱性官能团,与基材接触后具有很强的吸附作用,且能够快速破乳,满足施工要求。
作为优选,各原料的质量百分比为:
Figure BDA0003722240600000022
作为优选,所述硬质石油沥青的针入度为10-30(0.1mm),软化点大于60℃,可采用蒸馏法生产的低标号沥青,也可采用溶剂脱沥青调和得到。
作为优选,SBS胶乳中的SBS质量百分比大于50wt%,嵌段比S/B宜选用3:7。
作为优选,橡胶粉分散液由橡胶粉、悬浮剂、分散剂和水组成,橡胶粉、悬浮剂、分散剂和水的质量比为10:(0.5-1.5):(0.5-1.5):(1-3),且胶粉质量百分比不小于70%。所述橡胶粉的颗粒大小为30-60目。所述悬浮剂优选为硅酸镁铝。所述分散剂优选为聚丙烯酸钠。在分散剂和悬浮剂的作用下,橡胶粉比表面大,难于在乳液中分散的问题得到解决,使得橡胶粉更容易分散到乳化沥青中。
作为优选,所述双氢化牛脂基甲基苄基氯化铵改性纳米二氧化硅由双氢化牛脂基甲基苄基氯化铵对纳米二氧化硅改性得到。
双氢化牛脂基甲基苄基氯化铵改性纳米二氧化硅的制备方法包括:
将4-6wt%双氢化牛脂基甲基苄基氯化铵溶解于75-90℃,pH值为2-3的盐酸水溶液中,得到a溶液;
将18-22wt%纳米二氧化硅加入到丙三醇的水溶性并搅拌均匀,加热至75-90℃,得到b悬浮液;
将a溶液和b悬浮液按照1:(0.8-1.2)的质量比混合,75-90℃下反应12-36小时,反应完成后,除水,并在真空中干燥活化8-16h,得到所述双氢化牛脂基甲基苄基氯化铵改性纳米二氧化硅。活化温度优选为100-110℃,特别优选为103-107℃。
作为优选,本发明所述盐酸为浓盐酸,浓度为36%-38%。
本发明高粘乳化沥青的制备方法,包括以下步骤:
S1.将双氢化牛脂基甲基苄基氯化铵改性纳米二氧化硅、甲基葡萄糖苷聚氧乙烯醚二油酸酯添加至80-90℃盐酸水溶液中,得到pH值为1-3的皂液,然后在自然状态下冷却至50-60℃备用;
S2.将硬质沥青加热至155-170℃备用;
S3.将皂液、沥青送至胶体磨,经胶体磨研磨,经换热冷却后得到硬质乳化沥青;
S4.SBS胶乳、橡胶粉分散液、硬质乳化沥青混合搅拌,得到预分散乳液;预分散乳液经胶体磨研磨后,得到高粘乳化沥青,
高粘乳化沥青中各组分的质量百分比分别为:
Figure BDA0003722240600000031
作为优选,步骤S1具体为:
首先在室温下将盐酸加入到水中,调节pH值为2±0.5左右,然后将其加热到80-90℃,保持该温度,在搅拌状态下缓慢加入双氢化牛脂基甲基苄基氯化铵改性纳米二氧化硅、甲基葡萄糖苷聚氧乙烯醚二油酸酯,继续搅拌30min,补加盐酸将溶液pH值调至2±0.5左右,得到皂液,然后在自然状态下冷却至50-60℃备用。
作为优选,步骤S3包括:
S31.预热胶体磨磨头、沥青管线和皂液管线;
S32.提高沥青管线、皂液管线及胶体磨出口压力,并使胶体磨出口压力调整至0.15-0.25MPa,该条件下,水的沸点被提高到110℃左右,以避免胶体磨出口处水分瞬即蒸发,出现局部破乳现象。
作为优选,步骤S31中胶体磨磨头预热至100-120℃,沥青管线预热至150-170℃,皂液管线预热至50-60℃。
作为优选,步骤S32包括:对经过胶体磨的乳化沥青经过换热器进行降温,冷却水温度为室温。
本发明的高粘乳化沥青及其制备方法和现有技术相比,具有以下突出的有益效果:
(一)经双氢化牛脂基甲基苄基氯化铵改性后,纳米二氧化硅在水和乳液中的分散性大幅提高,增强了乳液界面强度,起到稳定作用,进而可增加高粘乳化沥青的粘弹性和韧性,从而提高高粘乳化沥青的耐久性。
(二)双氢化牛脂基甲基苄基氯化铵改性纳米二氧化硅、甲基葡萄糖苷聚氧乙烯醚二油酸酯均是难溶于水的,本发明通过高温酸化处理,使各物质之间发挥协同作用,从而能够在水中分散,起到很好的乳化和稳定作用。
(三)硬质沥青能够在较高的温度下乳化,得到稳定性好的乳化沥青。
(四)SBS胶乳中的SBS微粒、橡胶粉分散液中的橡胶粉微粒与乳化沥青的中沥青微粒通过分散和胶体磨的剪切研磨作用在粒度尺寸上具有相同的数量级,使SBS和橡胶粉能够均匀的分散的沥青中,形成均质材料,使得乳液具有较好的稳定性,破乳后形成均一的体系,充分发挥各材料的协同作用,实现良好的高粘结性、高耐久性和高温稳定性;
(五)采用管道加压处理,利用差压泵送,保证沥青输送到胶体磨的同时,避免沥青对胶体磨的堵塞造成“糊磨”;胶体磨出口加压结合换热处理的目的是为了降低升高出口乳液的沸点的同时将乳液迅速降温,可防止乳液中水分的气化,导致乳液产生“爆沸”现象,影响乳化沥青质量。
附图说明
附图1实施例粘轮性能测试样品与测试过程示意图;
附图2实施例强度试件制作流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明,但不作为对本发明的限定。
应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
本发明各实施例物料说明:
硬质石油沥青:HA-15型硬质石油沥青,针入度18(0.1mm),软化点70℃;
SBS胶乳:SBS质量百分比为50wt%,嵌段比S/B为3:7;
盐酸:化学纯,浓度为37%。
橡胶粉分散液:橡胶粉、悬浮剂、分散剂和水质量比为10:1:1:2,橡胶粉颗粒大小为30-60目,所述悬浮剂采用硅酸镁铝,所述分散剂为聚丙烯酸钠分散剂。
实施例1:
双氢化牛脂基甲基苄基氯化铵改性纳米二氧化硅的制备方法:
1、首先在室温下将盐酸加入到水中调节pH值为2-3,然后将其加热到80℃,保持该温度,在搅拌状态下缓慢加入5wt%双氢化牛脂基甲基苄基氯化铵完全溶解,得到a溶液备用;
2、将20wt%纳米二氧化加入到丙三醇的水溶性并搅拌均匀,加热至80℃,得到b悬浮液备用;
3、将a溶液和b悬浮液按照1:1的质量比加入到三口烧瓶中,在磁力搅拌下,保持温度80℃,反应24小时;
4、反应完成后,除水,放入到105℃的真空干燥箱中干燥活化12h,得到双氢化牛脂基甲基苄基氯化铵改性纳米二氧化硅。
实施例2:
一种高粘乳化沥青中所采用的原料如下:
硬质石油沥青55wt%,SBS胶乳3wt%,橡胶粉分散液4wt%,双氢化牛脂基甲基苄基氯化铵改性纳米二氧化硅0.5wt%,甲基葡萄糖苷聚氧乙烯醚二油酸酯1.5wt%,盐酸0.4wt%,水36.6wt%。
高粘乳化沥青的制备方法如下:
1、首先在室温下将盐酸加入到水中,调节水的pH值为2±0.5左右,然后将其加热到85℃,保持该温度,在搅拌状态下缓慢加入双氢化牛脂基甲基苄基氯化铵改性纳米二氧化硅、甲基葡萄糖苷聚氧乙烯醚二油酸酯,继续搅拌30min,补加盐酸将溶液pH值调至2±0.5左右,得到皂液,然后在自然状态下冷却至55℃备用。
2、将硬质沥青加热至160℃备用;
3、先将胶体磨磨头加热至110℃,沥青管线加热至160℃,皂液管线温度55℃。打开乳化沥青胶体磨,打开沥青泵和皂液泵,在自循环状态下,分别将沥青管线和皂液管线压力调至0.25Mpa和0.15Mpa,将胶体磨出口压力调至0.2MPa。同时,打开乳化沥青换热装置,冷却水温度保持在20℃左右。最后,先后将皂液和沥青泵送至胶体磨,经胶体磨研磨,经换热冷切后得到硬质乳化沥青。
4、将SBS胶乳和橡胶粉分散液在室温和搅拌状态下加入到硬质乳化沥青中,进行预分散乳液,搅拌时间为30min。同时,将胶体磨整个系统电源关闭,管线温度、胶体磨磨头温度恢复至室温状态,管线压力恢复至大气压。然后将预分散乳液加入到胶体磨沥青罐,打开沥青泵进行自循环,调节沥青管线压力为0.15MPa,打开胶体磨(磨头加热关闭,胶体磨出口压力为大气压,换热装置关闭),将预分散乳液泵送至胶体磨,经胶体磨研磨后,得到高粘乳化沥青。
实施例3:
高粘乳化沥青中所采用的原料如下:硬质石油沥青55wt%,SBS胶乳3wt%,橡胶粉分散液4wt%,双氢化牛脂基甲基苄基氯化铵改性纳米二氧化硅1.0wt%,甲基葡萄糖苷聚氧乙烯醚二油酸酯1.5wt%,盐酸0.5wt%,水35wt%。
本实施例高粘乳化沥青的制备方法同实施例2。
实施例4:
高粘乳化沥青中所采用的原料如下:硬质石油沥青55wt%,SBS胶乳3wt%,橡胶粉分散液4wt%,双氢化牛脂基甲基苄基氯化铵改性纳米二氧化硅1.5wt%,甲基葡萄糖苷聚氧乙烯醚二油酸酯1.5wt%,,盐酸0.6wt%,水34.4wt%。
本实施例高粘乳化沥青的制备方法同实施例2。
实施例5:
高粘乳化沥青中所采用的原料如下:硬质石油沥青55wt%,SBS胶乳3wt%,橡胶粉分散液2wt%,双氢化牛脂基甲基苄基氯化铵改性纳米二氧化硅1.0wt%,甲基葡萄糖苷聚氧乙烯醚二油酸酯1.5wt%,盐酸0.5wt%、水39wt%。
本实施例高粘乳化沥青的制备方法同实施例2。
实施例6:
高粘乳化沥青中所采用的原料如下:硬质石油沥青55wt%,SBS胶乳3wt%,橡胶粉分散液6wt%,双氢化牛脂基甲基苄基氯化铵改性纳米二氧化硅1.0wt%,甲基葡萄糖苷聚氧乙烯醚二油酸酯1.5wt%,盐酸0.5wt%、水33wt%。
本实施例高粘乳化沥青的制备方法同实施例2。
实施例7:
高粘乳化沥青中所采用的原料如下:硬质石油沥青55wt%,SBS胶乳3wt%,橡胶粉分散液8wt%,双氢化牛脂基甲基苄基氯化铵改性纳米二氧化硅1.0wt%,甲基葡萄糖苷聚氧乙烯醚二油酸酯1.5wt%,盐酸0.5wt%、水31wt%。
本实施例高粘乳化沥青的制备方法同实施例2。
实施例8:
高粘乳化沥青中所采用的原料如下:硬质石油沥青55wt%,SBS胶乳4wt%,橡胶粉分散液4wt%,双氢化牛脂基甲基苄基氯化铵改性纳米二氧化硅1.0wt%,甲基葡萄糖苷聚氧乙烯醚二油酸酯1.5wt%,盐酸0.5wt%,水34wt%。
本实施例高粘乳化沥青的制备方法同实施例2。
对比例1:
高粘乳化沥青所采用的原料如下:硬质石油沥青55wt%,SBS胶乳3wt%,橡胶粉分散液4wt%,甲基葡萄糖苷聚氧乙烯醚二油酸酯2.5wt%,盐酸0.5wt%,水35wt%。
本对比例高粘乳化沥青的制备方法同实施例2,区别在于不添加双氢化牛脂基甲基苄基氯化铵改性纳米二氧化硅。
对比例2:
高粘乳化沥青所采用的原料如下:硬质石油沥青55wt%,SBS胶乳3wt%,橡胶粉分散液4wt%,双氢化牛脂基甲基苄基氯化铵改性纳米二氧化硅2.5wt%,盐酸0.5wt%,水35wt%。
本对比例高粘乳化沥青的制备方法同实施例2,区别在于不添加甲基葡萄糖苷聚氧乙烯醚二油酸酯。
对比例3:
高粘乳化沥青所采用的原料如下:硬质石油沥青55wt%,SBS胶乳7wt%,双氢化牛脂基甲基苄基氯化铵改性纳米二氧化硅1.0wt%,甲基葡萄糖苷聚氧乙烯醚二油酸酯1.5wt%,盐酸0.5wt%,水35wt%。
本对比例高粘乳化沥青的制备方法同实施例2,区别在于不添加橡胶粉分散液。
对比例4:
高粘沥青所采用的原料如下:硬质石油沥青55wt%,橡胶粉分散液7wt%,双氢化牛脂基甲基苄基氯化铵改性纳米二氧化硅1.0wt%,甲基葡萄糖苷聚氧乙烯醚二油酸酯1.5wt%,盐酸0.5wt%,水35wt%。
本对比例高粘沥青的制备方法同实施例2,区别在于不添加SBS胶乳。
对比例5:
高粘沥青中所采用的原料如下:硬质石油沥青60wt%,双氢化牛脂基甲基苄基氯化铵改性纳米二氧化硅1.0wt%,甲基葡萄糖苷聚氧乙烯醚二油酸酯1.5wt%,盐酸0.5wt%、水37wt%。
本对比例高粘沥青的制备方法同实施例2的1-3步,区别在于不添加SBS胶乳、橡胶粉分散液。
对比例6:
高粘沥青所采用的原料如下:AH-70沥青60wt%,双氢化牛脂基甲基苄基氯化铵改性纳米二氧化硅1.0wt%,甲基葡萄糖苷聚氧乙烯醚二油酸酯1.5wt%,盐酸0.5wt%、水37wt%。
本对比例高粘沥青的制备方法步骤同实施例2的1-3步,区别在于:(1)以AH-70沥青代替硬质石油沥青;(2)在第三步中沥青管线加热至135℃,将胶体磨出口压力为大气压;(3)不添加SBS胶乳、橡胶粉分散液。
采用的AH-70沥青与硬质石油沥青来自相同的厂家,生产沥青的油源相同,AH-70沥青的基本物理性能如下:针入度68 0.1mm,软化点46.5℃,15℃延度>100cm。
对比例7:
高粘沥青所采用的原料如下:SBS改性沥青60wt%,双氢化牛脂基甲基苄基氯化铵改性纳米二氧化硅1.0wt%,甲基葡萄糖苷聚氧乙烯醚二油酸酯1.5wt%,盐酸0.5wt%、水37wt%。
本对比例高粘沥青的制备方法与实施例2的1-3步相同,区别在于(1)以SBS改性沥青代替硬质石油沥青;(2)不添加SBS胶乳、橡胶粉分散液。
采用的SBS改性沥青由AH-70沥青和SBS组成,其中,SBS掺量为AH-70沥青的4.0wt%。所述AH-70沥青与对比例6相同。
检测说明:
除针入度、软化点、延度等常规性能指标外,采用旋转黏度计、动态剪切流变仪(DSR)、小梁弯曲流变仪(BBR)测定高粘乳化沥青的高温性能、低温性能、耐久性等。其中,旋转黏度计测试得到的黏度和DSR测得的车辙因子G*/sinδ,以及软化点可以用于表征沥青的高温性能,软化点越高、黏度越高、车辙因子G*/sinδ越大,沥青的高温抗车辙性能越好。BBR测试得到的蠕变劲度S和蠕变劲度变化率m,以及延度(5℃)可以用于表征沥青的低温性能,S值越小,m值越大,延度(5℃)越大,沥青的低温性能越好。DSR测试得到的应变恢复率R和不可恢复蠕变柔量Jnr,以及弹性恢复率可以用于表征沥青的耐久性,R越大、弹性恢复率越大、Jnr越小,沥青的耐久性越好。
粘轮性能的评价主要是通过测试车轮走过一定长度的涂膜上不同粘层材料的基材后,在车轮表面上残留的沥青长度,以此计算得到粘轮率来表征,粘轮率越大,材料粘轮越严重。粘轮性能测试样品如附图1a所示,测试过程如附图1b所示。
采用抗剪强度和粘结强度评价高粘乳化沥青的的粘结性能,如附图2所示,强度测试流程如下:使用轮碾成型机制备两块同样的车辙试件,按照既定用量将实验用乳化沥青均匀撒布至一个车辙试件表面上,然后将另一个试件放在撒布好沥青的一面上,制备得到合车辙试件,最后用取芯机取样,得到强度测试试件。
附图2中,①车辙仪、②车辙板试件、③撒布乳化沥青后的车辙板试件、④中间撒布乳化沥青后两块车辙板试件、⑤取芯机、⑥强度测试试件。
以上述方法对实施例2-8、对比例1-7所得乳化沥青进行检测,检测结果见表1、表2。
表1实施例乳化沥青的性能指标
Figure BDA0003722240600000101
表2对比例乳化沥青的性能指标
Figure BDA0003722240600000111
需要说明的是,对比例7乳化的SBS改性沥青,具有优异的高低温性能和耐久性,是道路领域尤其是高等级路面应用最多的一种改性沥青材料。
由上表可见,所有实施例乳化沥青的破乳速度为快裂,且贮存稳定性均满足《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)中规定的1d贮存稳定性不大于1,5d贮存稳定性不大于5的要求,这是由本发明提供的技术方案所产生的有益效果。通过对比发现,实施例1、对比例1和对比2与其他实施例和对比例相比贮存稳定性变差,说明单纯使用双氢化牛脂基甲基苄基氯化铵改性纳米二氧化硅、甲基葡萄糖苷聚氧乙烯醚二油酸酯任何一种均无法达到理想的效果,降低双氢化牛脂基甲基苄基氯化铵改性纳米二氧化硅掺量也会对贮存稳定性产生不利影响。
由实施例和对比例可以看出,加入SBS和橡胶粉后的实施例,相比于对比例5。针入度、软化点、延度、粘度、车辙因子均显著提高,蠕变劲度降低s、蠕变劲度变化率m增加,表现出好的高温、性能,同时弹性恢复率和应变恢复率(R)增加、不可恢复蠕变柔量减小,表现出非常好的黏弹特性。同时,SBS的加入在低温性能的改善方面优势明显,而橡胶粉在高温性能和粘弹改善方面优势明显。
此外,对比例和实施例还可以看出,相较于AH-70基质沥青和SBS改性沥青,本发明实施例的粘轮率明显降低,抗剪强度和粘结强度明显提高。而且橡胶粉在降低粘轮率方面优势更加明显。
综上所述,本发明实施例制备的高粘乳化沥青的高温性能、粘弹性能高于常用的SBS改性沥青,低温性能与其相当,且满足规范要求;但是,粘轮性能、抗剪强度和粘结强度均优于SBS改性沥青。除此之外,本实施例采用的橡胶粉的成本低于基质沥青、硬质沥青和SBS,因此从总体成本上本实施例的高粘沥青低于SBS改性沥青。
以上所述的实施例,只是本发明较优选的具体实施方式,本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.高粘乳化沥青,其特征在于,按照质量百分比计,由以下原料制得:
硬质石油沥青                                50wt%-70wt%,
SBS胶乳                                     1wt%-5wt%,
橡胶粉分散液                                1wt%-15wt%,
双氢化牛脂基甲基苄基氯化铵改性纳米二氧化硅  0.1wt%-2.0wt%,
甲基葡萄糖苷聚氧乙烯醚二油酸酯              0.1wt%-2.0wt%,
盐酸                                        0.1%-1.5%,
水                                          余量,
高粘乳化沥青的制备方法包括以下步骤:
S1.将双氢化牛脂基甲基苄基氯化铵改性纳米二氧化硅、甲基葡萄糖苷聚氧乙烯醚二油酸酯添加至80-90℃盐酸水溶液中,得到pH值为1-3的皂液,然后在自然状态下冷却至50-60℃备用;
S2.将硬质沥青加热至155-170℃备用;
S3.将皂液、沥青送至胶体磨,经胶体磨研磨,经换热冷却后得到硬质乳化沥青;
S4.SBS胶乳、橡胶粉分散液、硬质乳化沥青混合搅拌,得到预分散乳液;预分散乳液经胶体磨研磨后,得到高粘乳化沥青;
所述双氢化牛脂基甲基苄基氯化铵改性纳米二氧化硅的制备方法包括:
将4-6wt%双氢化牛脂基甲基苄基氯化铵溶解于75-90℃,pH值为2-3的盐酸水溶液中,得到a溶液;
将18-22wt%纳米二氧化硅加入到丙三醇的水溶性并搅拌均匀,加热至75-90℃,得到b悬浮液;
将a溶液和b悬浮液按照1:(0.8-1.2)的质量比混合,75-90℃下反应12-36小时,反应完成后,除水,并在真空中干燥活化8-16h,得到所述双氢化牛脂基甲基苄基氯化铵改性纳米二氧化硅;
所述橡胶粉分散液由橡胶粉、悬浮剂、分散剂和水组成,橡胶粉、悬浮剂、分散剂和水的质量比为10:(0.5-1.5):(0.5-1.5):(1-3),且胶粉质量百分比不小于70%,
所述悬浮剂为硅酸镁铝;所述分散剂为聚丙烯酸钠。
2.根据权利要求1所述的高粘乳化沥青,其特征在于:所述橡胶粉的颗粒大小为30-60目。
3.高粘乳化沥青的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
S1.将双氢化牛脂基甲基苄基氯化铵改性纳米二氧化硅、甲基葡萄糖苷聚氧乙烯醚二油酸酯添加至80-90℃盐酸水溶液中,得到pH值为1-3的皂液,然后在自然状态下冷却至50-60℃备用;
S2.将硬质沥青加热至155-170℃备用;
S3.将皂液、沥青送至胶体磨,经胶体磨研磨,经换热冷却后得到硬质乳化沥青;
S4.SBS胶乳、橡胶粉分散液、硬质乳化沥青混合搅拌,得到预分散乳液;预分散乳液经胶体磨研磨后,得到高粘乳化沥青,
高粘乳化沥青中各组分的质量百分比分别为:
硬质石油沥青                                  50wt%-70wt%,
SBS胶乳                                       1wt%-5wt%,
橡胶粉分散液                                  1wt%-15wt%,
双氢化牛脂基甲基苄基氯化铵改性纳米二氧化硅    0.1wt%-2.0wt%,
甲基葡萄糖苷聚氧乙烯醚二油酸酯                0.1wt%-2.0wt%,
盐酸                                          0.1%-1.5%,
水                                            余量,
所述双氢化牛脂基甲基苄基氯化铵改性纳米二氧化硅的制备方法包括:
将4-6wt%双氢化牛脂基甲基苄基氯化铵溶解于75-90℃,pH值为2-3的盐酸水溶液中,得到a溶液;
将18-22wt%纳米二氧化硅加入到丙三醇的水溶性并搅拌均匀,加热至75-90℃,得到b悬浮液;
将a溶液和b悬浮液按照1:(0.8-1.2)的质量比混合,75-90℃下反应12-36小时,反应完成后,除水,并在真空中干燥活化8-16h,得到所述双氢化牛脂基甲基苄基氯化铵改性纳米二氧化硅;
所述橡胶粉分散液由橡胶粉、悬浮剂、分散剂和水组成,橡胶粉、悬浮剂、分散剂和水的质量比为10:(0.5-1.5):(0.5-1.5):(1-3),且胶粉质量百分比不小于70%,
所述悬浮剂为硅酸镁铝;所述分散剂为聚丙烯酸钠。
4.根据权利要求3所述的高粘乳化沥青制备方法,其特征在于:步骤S3包括:
S31.预热胶体磨磨头、沥青管线和皂液管线;
S32.提高沥青管线、皂液管线及胶体磨出口压力,胶体磨出口压力调整至0.15-0.25MPa。
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