專利名稱：一種有機(jī)膨潤土組合物改性乳化瀝青及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種組合物改性瀝青及其制備方法，尤其是涉及一種有機(jī)膨潤土組合物改性乳化瀝青及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)外研制應(yīng)用的乳化瀝青改性劑主要以丁苯膠乳和氯丁膠乳為主。丁苯膠乳是乳液改性中的一種主要材料，它可以明顯提高粘附性、抗開裂性及低溫延度，但高溫穩(wěn)定性提高得不明顯。氯丁膠乳的性能與丁苯膠乳相近，但比丁苯膠乳熱塑性稍高，穩(wěn)定性也較差。乙烯醋酸乙烯酯膠乳是一種樹脂類改性劑，可提高軟化點(diǎn)及抗流動(dòng)性，但對低溫性能改善不明顯；根據(jù)其中乙烯含量的不同，其膠乳的粘度與分子量是不同的，物性差異較大。一般隨著乙烯醋酸乙烯酯EVA的摻量的增加，瀝青的針入度降低，軟化點(diǎn)在增加。
總之，上述乳化瀝青改性劑的綜合性能都不太好，而且成本較高，生產(chǎn)較復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為克服上述缺點(diǎn)而提出一種生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)易控制、操作方便、成本低的有機(jī)膨潤土組合物改性乳化瀝青。該有機(jī)膨潤土組合物改性乳化瀝青，達(dá)到了粘層、封層、橋面防水粘層、改性稀漿封層和微表處用改性乳化瀝青的國家標(biāo)準(zhǔn)。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種有機(jī)膨潤土組合物改性乳化瀝青的制備方法。
本發(fā)明一種有機(jī)膨潤土組合物改性乳化瀝青，是由下述重量份數(shù)的原料組成基質(zhì)瀝青 60～62份； 水 34～44.4份；陽離子乳化劑 0.5～0.8份；有機(jī)膨潤土 1～3份；丁苯膠乳 2～4份；增稠劑 0.1～0.2份。
所述的有機(jī)膨潤土粒度為19～74微米；所述的丁苯膠乳中固含25％的丁苯橡膠；所述的陽離子乳化劑采用十八烷基雙季銨鹽、木質(zhì)胺或N-氨乙基酰胺；所述的增稠劑采用羥乙基纖維素、聚丙烯酰胺或聚乙烯醇；本方法采用的有機(jī)膨潤土為市購產(chǎn)品，如購自天津市華聯(lián)有機(jī)化工廠的產(chǎn)品。
本發(fā)明有機(jī)膨潤土組合物改性乳化瀝青的制備方法如下1)將粒度為19～74微米、1～3份有機(jī)膨潤土加入到0.1～0.2份增稠劑、4～8份水的溶液中，攪拌均勻，加入鹽酸酸化至PH值為4～5，放置20～30小時(shí)，備用；2)將0.5～0.8份陽離子乳化劑、2～4份丁苯膠乳加30～36.4份水?dāng)嚢杌旌暇鶆?，加入鹽酸調(diào)節(jié)PH值至5～6，然后加熱到55℃～65℃，然后與加熱到120℃～130℃的60～62份基質(zhì)瀝青通過乳化機(jī)混合乳化，在攪拌中加入上一步驟預(yù)制的有機(jī)膨潤土和增稠劑混合物，混合均勻靜止放置自動(dòng)消泡后，制成產(chǎn)品。
有機(jī)膨潤土組合物改性乳化瀝青的優(yōu)點(diǎn)如下1、由于膨潤土是一種礦產(chǎn)資源且無污染，用有機(jī)膨潤土改性乳化瀝青時(shí)沒有刺激性氣味的氣體放出，而且用其組合物改性的乳化瀝青為水溶性狀態(tài)，可在常溫下施工，所以對周圍環(huán)境不會(huì)造成破壞。
2、有機(jī)膨潤土作為改性劑用于改性乳化瀝青，改性劑的分散良好；由于有機(jī)膨潤土的層狀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，瀝青中的有機(jī)物可以插入有機(jī)膨潤土的層間，可以提高有機(jī)膨潤土和瀝青的相容性。
3、膨潤土是一種重要的非金屬礦產(chǎn)，世界總儲(chǔ)量為13億噸。我國的膨潤土儲(chǔ)量僅次于美國，居世界第二位，主要集中在遼寧、吉林、內(nèi)蒙古、浙江、甘肅、山東、四川、河南、新疆等地。資源非常豐富、價(jià)格低廉，用有機(jī)膨潤土改性乳化瀝青能降低改性瀝青成本；4、有機(jī)膨潤土復(fù)配改性的乳化瀝青材料具有高貯存穩(wěn)定性，其殘留物具有抗低溫開裂性和耐高溫性等特點(diǎn)，能滿足道路使用要求，延長道路使用壽命，適用于粘層、封層、橋面防水粘層、改性稀漿封層和微表處用，用于路面維修、養(yǎng)護(hù)時(shí)，可縮短關(guān)閉交通時(shí)間，節(jié)約能源，改善施工條件，延長施工季節(jié)，提高施工效率。
5、本發(fā)明改性乳化瀝青制備方法主要采用將改性材料摻入乳化劑水溶液中，而后與瀝青進(jìn)行乳化的方法。此制備方法具有生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)易控制、操作方便等優(yōu)點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明有機(jī)膨潤土組合物改性乳化瀝青和乳化瀝青殘留物復(fù)合模量(G*)隨溫度(t)變化曲線圖。
圖2本發(fā)明有機(jī)膨潤土組合物改性乳化瀝青殘留物性能。
圖3本發(fā)明有機(jī)膨潤土組合物改性乳化瀝青的其它性能。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1將粒度為19微米、1份有機(jī)膨潤土加入到0.1份增稠劑、5份水的溶液中，攪拌均勻，加入鹽酸酸化至PH值為4，放置20小時(shí)，備用；將0.6份陽離子乳化劑、3份丁苯膠乳加30份水?dāng)嚢杌旌暇鶆颍尤臌}酸調(diào)節(jié)PH值至5，然后加熱到55℃，再與加熱到120℃的60份基質(zhì)瀝青通過乳化機(jī)混合乳化，在攪拌過程中加入上述步驟預(yù)制的有機(jī)膨潤土和增稠劑混合物，混合均勻靜止放置自動(dòng)消泡后，制成產(chǎn)品。經(jīng)測定25度恩格拉粘度為10.1，篩上剩余量(％)為0.08，1天貯存穩(wěn)定性(％)為0.5，5天貯存穩(wěn)定性(％)為3.2，殘留物5度延度(5厘米/分鐘、5℃、厘米)為85，25度針入度(25℃、100克、5秒、0.1毫米)為75，軟化點(diǎn)(℃)為55.2。
實(shí)施例2將粒度為74微米、2份有機(jī)膨潤土加入到0.1份增稠劑、6份水的溶液中，攪拌均勻，加入鹽酸酸化至PH值為5，放置30小時(shí)，備用；將0.7份陽離子乳化劑、2份丁苯膠乳加36.4份水?dāng)嚢杌旌暇鶆颍尤臌}酸調(diào)節(jié)PH值至6，然后加熱到65℃，再與加熱到130℃的62份基質(zhì)瀝青通過乳化機(jī)混合乳化，在攪拌過程中加入上述步驟預(yù)制的有機(jī)膨潤土和增稠劑混合物，混合均勻靜止放置自動(dòng)消泡后，制成產(chǎn)品。經(jīng)測定25度恩格拉粘度為10.4，篩上剩余量(％)為0.03，1天貯存穩(wěn)定性(％)為0.5，5天貯存穩(wěn)定性(％)為0.8，殘留物5度延度(5厘米/分鐘、5℃、厘米)為44.6，25度針入度(25℃、100克、5秒、0.1毫米)為66.8，軟化點(diǎn)(℃)為55.6。
實(shí)施例3將粒度為35微米、3份有機(jī)膨潤土加入到0.2份增稠劑、7份水的溶液中，攪拌均勻，加入鹽酸酸化至PH值為4，放置24小時(shí)，備用；將0.8份陽離子乳化劑、4份丁苯膠乳加32份水?dāng)嚢杌旌暇鶆颍尤臌}酸調(diào)節(jié)PH值至6，然后加熱到58℃，再與加熱到124℃的61份基質(zhì)瀝青通過乳化機(jī)混合乳化，在攪拌過程中加入上述步驟預(yù)制的有機(jī)膨潤土和增稠劑混合物，混合均勻靜止放置自動(dòng)消泡后，制成產(chǎn)品。經(jīng)測定25度恩格拉粘度為9.4，篩上剩余量(％)為0.02，1天貯存穩(wěn)定性(％)為0.7，5天貯存穩(wěn)定性(％)為3.0，殘留物5度延度(5厘米/分鐘、5℃、厘米)為58.5，25度針入度(25℃、100克、5秒、0.1毫米)為74.8，軟化點(diǎn)(℃)為50.8。
實(shí)施例4將粒度為50微米、1份有機(jī)膨潤土加入到0.15份增稠劑、8份水的溶液中，攪拌均勻，加入鹽酸酸化至PH值為5，放置28小時(shí)，備用；將0.5份陽離子乳化劑、2份丁苯膠乳加34份水?dāng)嚢杌旌暇鶆?，加入鹽酸調(diào)節(jié)PH值至5，然后加熱到62℃，再與加熱到127℃的60份基質(zhì)瀝青通過乳化機(jī)混合乳化，在攪拌過程中加入上述步驟預(yù)制的有機(jī)膨潤土和增稠劑混合物，混合均勻靜止放置自動(dòng)消泡后，制成產(chǎn)品。經(jīng)測定25度恩格拉粘度為19.2，篩上剩余量(％)為0.03，1天貯存穩(wěn)定性(％)為0.1，5天貯存穩(wěn)定性(％)為4.2，殘留物5度延度(5厘米/分鐘、5℃、厘米)為42.1，25度針入度(25℃、100克、5秒、0.1毫米)為74.4，軟化點(diǎn)(℃)為51.1。
由圖1可知有機(jī)膨潤土組合物改性乳化瀝青殘留物比乳化瀝青殘留物的高溫復(fù)合模量有較大的提高，瀝青的高溫性能得到改善。
由圖2可知有機(jī)膨潤土組合物改性瀝青殘留物比乳化瀝青殘留物5℃延度有很大的提高，改善了瀝青的低溫抗開裂性能。
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)膨潤土組合物改性乳化瀝青，它是由下述重量份數(shù)的原料組成基質(zhì)瀝青60～62份； 水34～44.4份；陽離子乳化劑0.5～0.8份；有機(jī)膨潤土1～3份；丁苯膠乳2～4份；增稠劑0.1～0.2份；所述的有機(jī)膨潤土粒度為19～74微米；所述的丁苯膠乳中固含25％的丁苯橡膠。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)膨潤土組合物改性乳化瀝青，其特征在于所述的陽離子乳化劑是十八烷基雙季銨鹽、木質(zhì)胺或N-氨乙基酰胺。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)膨潤土組合物改性乳化瀝青，其特征在于所述的增稠劑是羥乙基纖維素、聚丙烯酰胺或聚乙烯醇。
4.一種如權(quán)利要求1所述的有機(jī)膨潤土組合物改性乳化瀝青的制備方法，其特征在于1)將粒度為19～74微米的1～3份有機(jī)膨潤土加入到0.1～0.2份增稠劑、4～8份水的溶液中，攪拌均勻，加入鹽酸酸化至PH值為4～5，放置20～30小時(shí)，備用；2)將0.5～0.8份陽離子乳化劑、2～4份丁苯膠乳加30～36.4份水?dāng)嚢杌旌暇鶆?，加入鹽酸調(diào)節(jié)PH值至5～6，然后加熱到55℃～65℃，與加熱到120℃～130℃的60～62份基質(zhì)瀝青通過乳化機(jī)混合乳化，在攪拌中加入上述步驟預(yù)制的有機(jī)膨潤土和增稠劑混合物，混合均勻靜止放置自動(dòng)消泡，制成產(chǎn)品。
全文摘要
一種有機(jī)膨潤土組合物改性乳化瀝青及其制備方法，有機(jī)膨潤土組合物改性乳化瀝青是由60～62份基質(zhì)瀝青，34～36.4份水，0.5～0.8份陽離子乳化劑，1～3份有機(jī)膨潤土，2～4份丁苯膠乳，0.1～0.2份增稠劑組成；有機(jī)膨潤土組合物改性乳化瀝青的制備方法是先將乳化劑溶液混合均勻后，再與基質(zhì)瀝青通過乳化機(jī)混合乳化，然后將有機(jī)膨潤土和增稠劑加入乳化瀝青中，經(jīng)機(jī)械攪拌混合均勻消泡后制得改性乳化瀝青；本發(fā)明具有性能優(yōu)良、生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)易控制、操作方便、成本低等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號C08J3/03GK1743381SQ20051010350
公開日2006年3月8日 申請日期2005年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月19日
發(fā)明者王云普, 劉東杰, 張繼, 王有鵬 申請人:西北師范大學(xué)