CN1789340A - 一种沥青抗剥落剂及其制备方法 - Google Patents

一种沥青抗剥落剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种沥青抗剥落剂及其制备方法。本发明所述的一种沥青抗剥落剂，其组成为：重量百分比为1％～100％的磺酸类化合物和重量百分比为99％～0％的能与沥青混溶的有机溶剂。本发明所述的沥青抗剥落剂的制备方法是：将重量百分比为1％～100％的磺酸类化合物与重量百分比为99％～0％的能与沥青混溶的有机溶剂混合后充分搅拌即可。本发明所述的新型沥青抗剥落剂既有良好的抗剥落效果，又克服了胺类和磷酸酯类抗剥落剂的缺点，即不会受热分解，也不会对环境造成危害。

Description

一种沥青抗剥落剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及沥青添加剂及其制备方法领域，具体地说是一种沥青抗剥落剂及其制备方法。
背景技术
沥青作为一种建筑材料，广泛应用于公路建设过程中。随着交通量的增大，需要用结构紧密、耐磨、抗滑的酸性石料(即SiO2含量大于66％的石料)如花岗岩、石英岩、砂岩等和沥青形成沥青混凝土作为高速公路的面层。但是由于酸性石料的表面有较强的亲水性，和油性的沥青粘附性不牢，铺设到公路表面后在雨水、地下水及雪水的作用下，沥青容易从石料表面剥落，从而导致高速公路的破坏，称之为水损害。水损害已成为我国高等级公路早期破坏最重要的原因之一。目前解决这一问题的主要办法是在沥青中加入沥青抗剥落剂。美国专利US2759839、US3096191、US3615797、US3861933、US3933710、US4430127、US44639273、US4743304、US4775419、US4789402、US4836857、US5037474和欧洲专利EP0077632等曾报道用胺类物质如季铵盐，多乙烯多胺与甲醛、苯酚的缩合物，咪唑啉，醇胺，简单胺类及其盐，这类化合物作为抗剥落剂在实验室测试时能明显增强沥青与酸性石料的粘附性，但在实际使用过程中效果并不理想，其主要原因是热稳定性不好，而在拌制沥青混合料时需要将沥青加热融化，此时胺类物质会大部分分解。为了克服这一缺点，美国专利US5820663、US6024788、日本专利JP60-188462、JP1-284557、JP7-138408、JP11-189725、JP7-252259和欧洲专利EP157210、EP985703又选用了磷酸酯类作为沥青抗剥落剂，在实际使用中取得了较好的效果，但磷酸酯有使水体富营养化而导致环境恶化的潜在危险。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种新型的沥青抗剥落剂。
本发明的另一个目的是提供这种新型沥青抗剥落剂的制备方法。
本发明所述的一种新型沥青抗剥落剂，由重量百分比为5％～100％的磺酸类化合物和重量百分比为95％～0％的能与沥青混溶的有机溶剂组成。
本发明中所说的磺酸类化合物是下述中的一种或其中几种的混合物：十二烷基苯磺酸、石油加工过程产生的石油磺酸或其它烃类与磺化试剂反应的产物，优选为石油磺酸。其中磺化试剂即常用的一些磺化试剂，优选为三氧化硫、发烟硫酸、浓硫酸或氯磺酸。
本发明中所说的磺酸类化合物所占的重量百分比越多，则抗剥落效果越好，但成本也会越大。同时考虑到技术效果和经济原因，本发明中所说的磺酸类化合物所占的重量百分比为5％～100％，优选为10％～30％。
本发明中所说的能与沥青混溶的有机溶剂是指非极性或极性较小的有机溶剂，优选为减压油、煤焦油及其馏分、石蜡油或氯化石蜡。
本发明中所说的能与沥青混溶的有机溶剂所占的重量百分比为95％～0％，优选为90％～70％。
本发明所述的新型沥青抗剥落剂的制备方法如下：将上述重量百分比为5％～100％的磺酸类化合物与重量百分比为95％～0％的能与沥青混溶的有机溶剂混合后，充分搅拌，即可得到沥青抗剥落剂产品。也可用烃类直接与磺化试剂反应得到产品。
这类抗剥落剂由于含有磺酸基，可和酸性石料表面的硅羟基发生反应，从而在石料表面形成稳定的化学吸附，达到抗剥落效果。其原理如下式所示：
本发明的有益效果：上述制备的的新型沥青抗剥落剂既有良好的抗剥落效果，又克服了胺类和磷酸酯类抗剥落剂的缺点，即不会受热分解，也不会对环境造成危害。
具体实施方式
实施例1
将30g石油磺酸和70g减三线油混合，即可制得沥青抗剥落剂。
实施例2
将15g浓硫酸于85g石蜡油在室温下搅拌反应2小时，制得沥青抗剥落剂。
实施例3
通过向发烟硫酸中鼓泡的方法向88g减一线油中通入12gSO3，反应后制得沥青抗剥落剂。
实施例4
将5g十二烷基苯磺酸和95g减三线油混合，即可制得沥青抗剥落剂。
将上述制备的沥青抗剥落剂按质量份数为0.4％的比例加入沥青中，按国家标准规定的水煮法进行检测，性能结果如表一所示。其中1级为最低等级，5级为最高等级。
            表一沥青加入本发明所制备的抗剥落剂后与酸性石料的粘附性
抗剥落剂 沥青种类      湖州砂岩      舟山花岗岩      新疆鹅卵石
  空白   添加   空白   添加   空白   添加
  实施例1   Esso70#   3   5   2   5   3   5
  Shell70#   3   5   2   5   3   5
  东海70#   3   5   2   5   2   5
  胜利70#   3   5   2   5   3   5
  韩国70#   3   5   2   5   2   5
  实施例2   Esso70#   3   5   2   5   3   5
  Shell70#   3   5   2   5   3   5
  东海70#   3   5   2   5   2   5
  胜利70#   3   5   2   5   3   5
  韩国70#   3   5   2   5   2   5
  实施例3   Esso70#   3   5   2   5   3   5
  Shell70#   3   5   2   5   3   5
  东海70#   3   5   2   5   2   5
  胜利70#   3   5   2   5   3   5
  韩国70#   3   5   2   5   2   5
  实施例4   Esso70#   3   5   2   5   3   5
  Shell70#   3   5   2   5   3   5
  东海70#   3   5   2   5   2   5
  胜利70#   3   5   2   5   3   5
  韩国70#   3   5   2   5   2   5
  石油磺酸   Esso70#   3   5   2   5   3   5
  Shell70#   3   5   2   5   3   5
  东海70#   3   5   2   5   2   5
  胜利70#   3   5   2   5   3   5
  韩国70#   3   5   2   5   2   5
由表中的检测结果可见：本发明所述的沥青抗剥落剂可以有效地提高不同沥青与各种酸性石料的粘附性，使粘附等级由2～3级提高至最高等级5级。

Claims (7)

1、一种沥青抗剥落剂，其组成为：重量百分比为5％～100％的磺酸类化合物和重量百分比为95％～0％的能与沥青混溶的有机溶剂。
2、如权利要求1所述的一种沥青抗剥落剂，其组成为：重量百分比为10～30％的磺酸类化合物和重量百分比为90～70％的能与沥青混溶的有机溶剂。
3、如权利要求1或2所述的一种沥青抗剥落剂，其特征在于所说的磺酸类化合物是指下面的一种或其组合：十二烷基苯磺酸、石油加工过程产生的石油磺酸或其它烃类与磺化试剂反应的产物。
4、如权利要求3所述的一种沥青抗剥落剂，其特征在于磺化试剂是指三氧化硫、发烟硫酸、浓硫酸或氯磺酸。
5、如权利要求1或2所述的一种沥青抗剥落剂，其特征在于所说的能与沥青混溶的有机溶剂是指非极性或极性较小的有机溶剂。
6、如权利要求5所述的一种沥青抗剥落剂，其特征在于所说的能与沥青混溶的有机溶剂是指减压油、煤焦油及其馏分、石蜡油或氯化石蜡。
7、如权利要求1所述的一种沥青抗剥落剂的制备方法，该方法是将重量百分比为5％～100％的磺酸类化合物与重量百分比为95％～0％的能与沥青混溶的有机溶剂混合后，充分搅拌，即可得到沥青抗剥落剂产品或用烃类直接与磺化试剂反应制得。
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