CN1743381A - 一种有机膨润土组合物改性乳化沥青及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种有机膨润土组合物改性乳化沥青及其制备方法，有机膨润土组合物改性乳化沥青是由60～62份基质沥青，34～36.4份水，0.5～0.8份阳离子乳化剂，1～3份有机膨润土，2～4份丁苯胶乳，0.1～0.2份增稠剂组成；有机膨润土组合物改性乳化沥青的制备方法是：先将乳化剂溶液混合均匀后，再与基质沥青通过乳化机混合乳化，然后将有机膨润土和增稠剂加入乳化沥青中，经机械搅拌混合均匀消泡后制得改性乳化沥青；本发明具有性能优良、生产效率高、生产易控制、操作方便、成本低等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种组合物改性沥青及其制备方法，尤其是涉及一种有机膨润土组合物改性乳化沥青及其制备方法。
背景技术
目前，国内外研制应用的乳化沥青改性剂主要以丁苯胶乳和氯丁胶乳为主。丁苯胶乳是乳液改性中的一种主要材料，它可以明显提高粘附性、抗开裂性及低温延度，但高温稳定性提高得不明显。氯丁胶乳的性能与丁苯胶乳相近，但比丁苯胶乳热塑性稍高，稳定性也较差。乙烯醋酸乙烯酯胶乳是一种树脂类改性剂，可提高软化点及抗流动性，但对低温性能改善不明显；根据其中乙烯含量的不同，其胶乳的粘度与分子量是不同的，物性差异较大。一般随着乙烯醋酸乙烯酯EVA的掺量的增加，沥青的针入度降低，软化点在增加。
总之，上述乳化沥青改性剂的综合性能都不太好，而且成本较高，生产较复杂。
发明内容
本发明的目的是为克服上述缺点而提出一种生产效率高、生产易控制、操作方便、成本低的有机膨润土组合物改性乳化沥青。该有机膨润土组合物改性乳化沥青，达到了粘层、封层、桥面防水粘层、改性稀浆封层和微表处用改性乳化沥青的国家标准。
本发明的另一目的在于提供一种有机膨润土组合物改性乳化沥青的制备方法。
本发明一种有机膨润土组合物改性乳化沥青，是由下述重量份数的原料组成：
基质沥青 60～62份； 水 34～44.4份；
阳离子乳化剂 0.5～0.8份；有机膨润土 1～3份；
丁苯胶乳 2～4份； 增稠剂 0.1～0.2份。
所述的有机膨润土粒度为19～74微米；所述的丁苯胶乳中固含25％的丁苯橡胶；所述的阳离子乳化剂采用十八烷基双季铵盐、木质胺或N-氨乙基酰胺；所述的增稠剂采用羟乙基纤维素、聚丙烯酰胺或聚乙烯醇；本方法采用的有机膨润土为市购产品，如购自天津市华联有机化工厂的产品。
本发明有机膨润土组合物改性乳化沥青的制备方法如下：
1)将粒度为19～74微米、1～3份有机膨润土加入到0.1～0.2份增稠剂、4～8份水的溶液中，搅拌均匀，加入盐酸酸化至PH值为4～5，放置20～30小时，备用；
2)将0.5～0.8份阳离子乳化剂、2～4份丁苯胶乳加30～36.4份水搅拌混合均匀，加入盐酸调节PH值至5～6，然后加热到55℃～65℃，然后与加热到120℃～130℃的60～62份基质沥青通过乳化机混合乳化，在搅拌中加入上一步骤预制的有机膨润土和增稠剂混合物，混合均匀静止放置自动消泡后，制成产品。
有机膨润土组合物改性乳化沥青的优点如下：
1、由于膨润土是一种矿产资源且无污染，用有机膨润土改性乳化沥青时没有刺激性气味的气体放出，而且用其组合物改性的乳化沥青为水溶性状态，可在常温下施工，所以对周围环境不会造成破坏。
2、有机膨润土作为改性剂用于改性乳化沥青，改性剂的分散良好；由于有机膨润土的层状结构特点，沥青中的有机物可以插入有机膨润土的层间，可以提高有机膨润土和沥青的相容性。
3、膨润土是一种重要的非金属矿产，世界总储量为13亿吨。我国的膨润土储量仅次于美国，居世界第二位，主要集中在辽宁、吉林、内蒙古、浙江、甘肃、山东、四川、河南、新疆等地。资源非常丰富、价格低廉，用有机膨润土改性乳化沥青能降低改性沥青成本；
4、有机膨润土复配改性的乳化沥青材料具有高贮存稳定性，其残留物具有抗低温开裂性和耐高温性等特点，能满足道路使用要求，延长道路使用寿命，适用于粘层、封层、桥面防水粘层、改性稀浆封层和微表处用，用于路面维修、养护时，可缩短关闭交通时间，节约能源，改善施工条件，延长施工季节，提高施工效率。
5、本发明改性乳化沥青制备方法主要采用将改性材料掺入乳化剂水溶液中，而后与沥青进行乳化的方法。此制备方法具有生产效率高、生产易控制、操作方便等优点。
附图说明
图1是本发明有机膨润土组合物改性乳化沥青和乳化沥青残留物复合模量(G*)随温度(t)变化曲线图。
图2本发明有机膨润土组合物改性乳化沥青残留物性能。
图3本发明有机膨润土组合物改性乳化沥青的其它性能。
具体实施方式：
实施例1
将粒度为19微米、1份有机膨润土加入到0.1份增稠剂、5份水的溶液中，搅拌均匀，加入盐酸酸化至PH值为4，放置20小时，备用；将0.6份阳离子乳化剂、3份丁苯胶乳加30份水搅拌混合均匀，加入盐酸调节PH值至5，然后加热到55℃，再与加热到120℃的60份基质沥青通过乳化机混合乳化，在搅拌过程中加入上述步骤预制的有机膨润土和增稠剂混合物，混合均匀静止放置自动消泡后，制成产品。经测定25度恩格拉粘度为10.1，筛上剩余量(％)为0.08，1天贮存稳定性(％)为0.5，5天贮存稳定性(％)为3.2，残留物5度延度(5厘米/分钟、5℃、厘米)为85，25度针入度(25℃、100克、5秒、0.1毫米)为75，软化点(℃)为55.2。
实施例2
将粒度为74微米、2份有机膨润土加入到0.1份增稠剂、6份水的溶液中，搅拌均匀，加入盐酸酸化至PH值为5，放置30小时，备用；将0.7份阳离子乳化剂、2份丁苯胶乳加36.4份水搅拌混合均匀，加入盐酸调节PH值至6，然后加热到65℃，再与加热到130℃的62份基质沥青通过乳化机混合乳化，在搅拌过程中加入上述步骤预制的有机膨润土和增稠剂混合物，混合均匀静止放置自动消泡后，制成产品。经测定25度恩格拉粘度为10.4，筛上剩余量(％)为0.03，1天贮存稳定性(％)为0.5，5天贮存稳定性(％)为0.8，残留物5度延度(5厘米/分钟、5℃、厘米)为44.6，25度针入度(25℃、100克、5秒、0.1毫米)为66.8，软化点(℃)为55.6。
实施例3
将粒度为35微米、3份有机膨润土加入到0.2份增稠剂、7份水的溶液中，搅拌均匀，加入盐酸酸化至PH值为4，放置24小时，备用；将0.8份阳离子乳化剂、4份丁苯胶乳加32份水搅拌混合均匀，加入盐酸调节PH值至6，然后加热到58℃，再与加热到124℃的61份基质沥青通过乳化机混合乳化，在搅拌过程中加入上述步骤预制的有机膨润土和增稠剂混合物，混合均匀静止放置自动消泡后，制成产品。经测定25度恩格拉粘度为9.4，筛上剩余量(％)为0.02，1天贮存稳定性(％)为0.7，5天贮存稳定性(％)为3.0，残留物5度延度(5厘米/分钟、5℃、厘米)为58.5，25度针入度(25℃、100克、5秒、0.1毫米)为74.8，软化点(℃)为50.8。
实施例4
将粒度为50微米、1份有机膨润土加入到0.15份增稠剂、8份水的溶液中，搅拌均匀，加入盐酸酸化至PH值为5，放置28小时，备用；将0.5份阳离子乳化剂、2份丁苯胶乳加34份水搅拌混合均匀，加入盐酸调节PH值至5，然后加热到62℃，再与加热到127℃的60份基质沥青通过乳化机混合乳化，在搅拌过程中加入上述步骤预制的有机膨润土和增稠剂混合物，混合均匀静止放置自动消泡后，制成产品。经测定25度恩格拉粘度为19.2，筛上剩余量(％)为0.03，1天贮存稳定性(％)为0.1，5天贮存稳定性(％)为4.2，残留物5度延度(5厘米/分钟、5℃、厘米)为42.1，25度针入度(25℃、100克、5秒、0.1毫米)为74.4，软化点(℃)为51.1。
由图1可知有机膨润土组合物改性乳化沥青残留物比乳化沥青残留物的高温复合模量有较大的提高，沥青的高温性能得到改善。
由图2可知有机膨润土组合物改性沥青残留物比乳化沥青残留物5℃延度有很大的提高，改善了沥青的低温抗开裂性能。
Claims (4)
1、一种有机膨润土组合物改性乳化沥青，它是由下述重量份数的原料组成：
基质沥青 60～62份； 水 34～44.4份；
阳离子乳化剂 0.5～0.8份；有机膨润土 1～3份；
丁苯胶乳 2～4份； 增稠剂 0.1～0.2份；
所述的有机膨润土粒度为19～74微米；所述的丁苯胶乳中固含25％的丁苯橡胶。
2、根据权利要求1所述的一种有机膨润土组合物改性乳化沥青，其特征在于：所述的阳离子乳化剂是十八烷基双季铵盐、木质胺或N-氨乙基酰胺。
3、根据权利要求1所述的一种有机膨润土组合物改性乳化沥青，其特征在于：所述的增稠剂是羟乙基纤维素、聚丙烯酰胺或聚乙烯醇。
4、一种如权利要求1所述的有机膨润土组合物改性乳化沥青的制备方法，其特征在于：
1)将粒度为19～74微米的1～3份有机膨润土加入到0.1～0.2份增稠剂、4～8份水的溶液中，搅拌均匀，加入盐酸酸化至PH值为4～5，放置20～30小时，备用；
2)将0.5～0.8份阳离子乳化剂、2～4份丁苯胶乳加30～36.4份水搅拌混合均匀，加入盐酸调节PH值至5～6，然后加热到55℃～65℃，与加热到120℃～130℃的60～62份基质沥青通过乳化机混合乳化，在搅拌中加入上述步骤预制的有机膨润土和增稠剂混合物，混合均匀静止放置自动消泡，制成产品。
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