CN1354221A - 一种沥青改性剂的制备方法 - Google Patents

Abstract

一种沥青改性剂的制备方法。其特征在于以乙二胺、甲醛、庚酸、苯甲醛为原料,经胺醛、胺酸缩合合成沥青改性剂。该方法省去了溶剂回收系统和真空处理设备,在沥青中加入少量的沥青改性剂,可使沥青与酸性石料的粘附等级由原来的1～2级提高到4～5级,马歇尔残留稳定度达到80%以上,抗老化性、粘附性、混合料的水稳定性等各项性能指标均达到JTJ032－94(公路沥青路面施工技术规范)和TJ052－2000(公路工程沥青与沥青混合料试验规程)的技术要求。该方法合成工艺简单,用量少,仅为沥青用量的3‰,具有显著的经济效益和社会效益。

Description

一种沥青改性剂的制备方法

技术领域：本发明涉及一种大分子胺基化合物，特别是利用胺醛、胺酸缩合合成一种沥青改性剂的制备方法。

背景技术：公路路面耐侯性差是公路建设中的一大难题。冬季气温低，路面变硬，沥青韧性减低，道路承载引起路面破裂，水渗入使沥青与集料分离，从而减低路面强度，加速路面损坏；夏季气温高，路面变软，道路承载使路面变形。加之车辙、撞击、水冲刷等均使路面寿命减少。为防止沥青与集料分离，提高路面质量，延长道路寿命，国际上大都采用在沥青中添加沥青改性剂或称沥青抗剥离剂。目前已公开的报道中，有关沥青改性剂的制备方法，有美国专利US4,701,484中公开了一种制备方法，主要是利用胺醛和胺酸缩合，其特点是提高了沥青与石料的粘附性，不足之处是在反应过程中使用了溶剂来稀释、降低反应速度，从而增加了回收工序和设备，增加了能耗，提高了成本；其次是使用真空处理，目的是在低温下蒸发掉挥发性组分和反应缩合形成的水，但增加了设备投资、能耗以及成本。

发明内容：本发明基于上述问题，主要解决酸性石料与沥青粘附性差而达不到现行一级公路及高等级公路标准的要求，同时在原有的工艺过程中不添加溶剂，不使用真空处理，以降低能耗、减少设备投资，提高生产效率的一种沥青改性剂的制备方法。

本发明是通过以下措施来实现的，先在带有搅拌的反应釜内按原料配比为：乙二胺∶甲醛∶庚酸∶苯甲醛＝1∶0.5～1∶0.1～0.2∶0.01～0.03(摩尔比)加入乙二胺，开始搅拌，再在室温下，在50分种内，缓慢加入甲醛水溶液(质量分数分数为36％)，反应系统用水冷却，反应温度控制在30℃以下，加完甲醛，在反应温度≤30℃下，反应30分钟后，逐渐升温到110～120℃，然后在110～120℃，在20分钟内加入庚酸，加完庚酸反应20分钟后，再在110～120℃，在15分钟内加入苯甲醛，然后反应温度升高到180℃，并维持60分钟，即得产品。反应期间从反应器蒸出的水用冷凝器冷却。其原料的优化配料是：乙二胺∶甲醛∶庚酸∶苯甲醛＝1∶0.8∶0.12∶0.02(摩尔比)。

本发明与现有同类产品的制备方法相比，其优点是：合成工艺简单：在原有的合成工艺过程中，不添加溶剂，不使用真空处理，简化了生产工序，提高了生产效率；用量少：由该合成工艺方法生产的沥青改性剂，仅为沥青用量的3‰；投资少：该工艺过程主要设备仅需一台带搅拌、带冷却、带加热的反应釜及一台冷凝设备即可，投资仅需2～3万元；性能优良：经测试，合成的沥青改性剂，在道路施工时，加入一定比例的本品，能够改善沥青表面性能、极性和粘附性，大大提高沥青的抗老化性，防水性和抗剥性，可使沥青与酸性石料的粘附性由1～2级提高到4～5级，马歇尔残留稳定度达到80％以上。其抗老化性、粘附性、混合料的水稳定性等各项性能非常显著，均达到了交通行业标准JTJ032-94(公路沥青路面施工技术规范)和TJ052-2000(公路工程沥青与沥青混合料试验规程)中的标准抗剥离剂评价方法(T0663-2000)要求的技术指标。本发明解决了高等级公路沥青路面使用酸性石料强度大、磨耗值小、抗滑性好、但与沥青粘附性差的难题，可使酸性石料在公路建设中得以广泛应用，延长道路寿命；此外，对在酸性石料地区就地利用石料，可降低工程造价，具有明显的经济效益和社会效益。

具体实施方式：

实施方式1：在带有搅拌的反应釜内按原料配比为：乙二胺∶甲醛∶庚酸∶苯甲醛＝1∶0.5～1∶0.1～0.2∶0.01～0.03(摩尔比)加入乙二胺，开始搅拌，再在室温下，在50分种内，缓慢加入甲醛水溶液(质量分数为36％)，反应系统用水冷却，反应温度控制在30℃以下，加完甲醛，在反应温度≤30℃下，反应30分钟后，逐渐升温到110～120℃，然后在110～120℃，在20分钟内加入庚酸，加完庚酸反应20分钟后，再在110～120℃，在15分钟内加入苯甲醛，然后反应温度升高到180℃，并维持60分钟，即得产品。反应期间从反应器蒸出的水用冷凝器冷却。

实施方式2：按照实施方式1的制备方法，其原料的配比是：乙二胺∶甲醛∶庚酸∶苯甲醛＝1∶0.8∶0.12∶0.02(摩尔比)。

实施方式3：按照实施方式1的制备方法，其原料的配比是：乙二胺∶甲醛∶庚酸∶苯甲醛＝1∶0.5∶0.1∶0.01(摩尔比)。

实施方式4：按照实施方式1的制备方法，其原料的配比是：乙二胺∶甲醛∶庚酸∶苯甲醛＝1∶1∶0.2∶0.03(摩尔比)。

Claims (4)

1.一种沥青改性剂的制备方法，其特征是在带有搅拌的反应釜内按原料配比为：乙二胺∶甲醛∶庚酸∶苯甲醛＝1∶0.5～1∶0.1～0.2∶0.01～0.03(摩尔比)加入乙二胺，开始搅拌，再在室温下，在50分钟内，缓慢加入甲醛水溶液(质量分数为36％)，反应系统用水冷却，反应温度控制在30℃以下，加完甲醛，在反应温度≤30℃下，反应30分钟后，逐渐升温到110～120℃，然后在110～120℃，在20分钟内加入庚酸，加完庚酸反应20分钟后，再在110～120℃，在15分钟内加入苯甲醛，然后反应温度升高到180℃，并维持60分钟，即得产品，反应期间从反应器蒸出的水用冷凝器冷却。

2.根据权利要求1所述的一种沥青改性剂的制备方法，其特征是该方法的原料配比是：乙二胺∶甲醛∶庚酸∶苯甲醛＝1∶0.8∶0.12∶0.02(摩尔比)。

3.根据权利要求1所述的一种沥青改性剂的制备方法，其特征是该方法的原料配比是：乙二胺∶甲醛∶庚酸∶苯甲醛＝1∶0.5∶0.1∶0.01(摩尔比)。

4.根据权利要求1所述的一种沥青改性剂的制备方法，其特征是该方法的原料配比是：乙二胺∶甲醛∶庚酸∶苯甲醛＝1∶1∶0.2∶0.03(摩尔比)。