專利名稱：一種溫拌重交瀝青及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供了一種溫拌浙青及其制備方法，具體涉及一種溫拌重交浙青及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前用于浙青路面建設(shè)、養(yǎng)護(hù)的浙青混合料主要有兩類熱拌浙青混合料(HMA)和冷拌(常溫)浙青混合料(CMA)。熱拌浙青混合料中浙青與礦料拌和溫度在150°C 185°C;冷拌(常溫)浙青混合料以乳化浙青或稀釋浙青為膠結(jié)料，其與礦料在常溫(10°C 400C )狀態(tài)下拌和、鋪筑。HMA以其優(yōu)良的路用性能成為主流的路面鋪裝技術(shù)，但其高溫拌和、運(yùn)輸及攤鋪所造成的浙青熱老化、廢氣和粉塵排放、能耗加大及生產(chǎn)成本增加等問題困擾著道路工作者；而冷拌浙青混合料雖具有環(huán)保、節(jié)能的優(yōu)勢但其路用性能較差，只能用于浙青路面的養(yǎng)護(hù)、低交通量路面、中重交通量路面的下面層和基層。鑒于此，溫拌浙青混合 料技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，旨在實(shí)現(xiàn)浙青混合料的清潔化生產(chǎn)，尋求低碳、綠色的發(fā)展之路。溫拌技術(shù)在節(jié)能減排方面優(yōu)勢明顯。據(jù)統(tǒng)計(jì)，采用熱鋪，每噸浙青混合料約消耗16公斤標(biāo)準(zhǔn)煤，相當(dāng)于排放約48公斤二氧化碳。如果降低40°C拌和與攤鋪，每噸浙青混合料可節(jié)省約2. 5公斤標(biāo)準(zhǔn)煤，可以減少二氧化碳排放量約7. 5公斤。至2011年，我國浙青使用量為1700萬噸，如果60%采用降溫拌和與攤鋪，則可節(jié)省約51萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，可以減少二氧化碳排放量約153萬噸，數(shù)量相當(dāng)可觀。因此，目前國內(nèi)的溫拌技術(shù)也迅猛發(fā)展。目前，雖然有眾多的溫拌技術(shù)能成功生產(chǎn)溫拌改性浙青，但是，這些技術(shù)對改性浙青的適應(yīng)性較好，而對重交浙青適應(yīng)性較差，往往導(dǎo)致浙青三大指標(biāo)發(fā)生改變而無法實(shí)現(xiàn)溫拌重交浙青。此外，由于價(jià)格原因，多數(shù)路面浙青混合料采用重交浙青作為膠結(jié)料，改性浙青做為膠結(jié)料的使用量仍遠(yuǎn)小于重交浙青，因此，實(shí)現(xiàn)重交浙青的溫拌在節(jié)能減排方面具有更大的優(yōu)勢，在不改變浙青關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)的前提下，生產(chǎn)成品溫拌重交浙青成為亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明提出了一種溫拌重交浙青及其制備方法。本發(fā)明所涉及的溫拌重交浙青不改變基質(zhì)浙青的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)及使用溫度范圍內(nèi)的流變特性，溫拌浙青具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，能實(shí)現(xiàn)重交浙青混合料拌和及壓實(shí)溫度降低20-40°C，且保證其浙青混合料的路用性能及機(jī)械性能不衰減。本發(fā)明所述的溫拌浙青，以重量百分比計(jì)，其原料組成為溫拌劑O. 3-0. 6%，余量為
基質(zhì)浙青。其中，按重量份計(jì)，所述的溫拌劑的原料組成為重芳烴8-10份，塔爾油羧酸多胺50-60份，椰油脂肪酸二乙醇酰胺15-20份，烯丙醇聚氧烷基醚10-15份，其他基質(zhì)0_5份。重芳烴作為基質(zhì)溶劑，可以很好的將不同的表面活性劑溶解，使不同表面活性劑完全互溶，但其用量不應(yīng)過多，過多將影響溫拌劑的品質(zhì)，因此本發(fā)明中重芳烴占8-10份，優(yōu)選10份。由于減四線抽出油是潤滑油生產(chǎn)時(shí)的非理想組分，相對其他類重芳烴油而言價(jià)格比較便宜，芳烴含量大于75%，來源也比較廣，因此本發(fā)明所述的重芳烴為減四線抽出油。本發(fā)明未采用溫拌劑制備過程中通常使用的傳統(tǒng)的陽離子表面活性劑而是采用了陽離子表面活性劑塔爾油多酸胺。這是因?yàn)樗栍汪人岫喟肥且环N工業(yè)中間體，由造紙工業(yè)的廢棄物塔爾油制備得到，利用這個(gè)工業(yè)中間體來做復(fù)配浙青溫拌劑不但可以降低成本，而且具有一定的環(huán)保優(yōu)勢。其與適當(dāng)非離子表面活性劑復(fù)配，具有增效作用，提高表面活性劑降低界面張力的能力，使浙青在較低的溫度下與集料裹覆并且改善浙青粘溫特性，此外，復(fù)配后的溫拌劑兼具油溶性和水溶性，存儲性能穩(wěn)定，且對浙青技術(shù)性質(zhì)不造成影響。本發(fā)明中所采用的塔爾油羧酸多胺是從市場購置。發(fā)明人在浙青溫拌劑研究中發(fā)現(xiàn)高氯酸堿值過低，只起到抗剝落劑的作用，增加浙青與集料間的粘附作用，溫拌效果不明顯，降溫幅度較低，且損傷浙青混合料的高溫性能；高氯酸堿值過高，溫拌劑和浙青中酸性組分發(fā)生縮合反應(yīng)，導(dǎo)致浙青低溫性能降低；而高氯酸堿值適中時(shí)溫拌劑對浙青的技術(shù)性質(zhì)影響較小，且浙青混合料的溫拌效果較好。因此，對溫拌劑的高氯酸堿值有一定要求，一方面確保溫拌劑對浙青流變特性及路用性能不 造成影響，而降低浙青與集料的界面張力，降低兩者之間的界面能，使浙青混合料可以在較低溫度下實(shí)現(xiàn)拌和與壓實(shí)；另一方面溫拌劑具有較高的堿值，可以起到類似抗剝落劑的作用，增加浙青與集料的粘附性，提高浙青混合料的水穩(wěn)定性。雖然本領(lǐng)域現(xiàn)有技術(shù)中常用的陽離子表面活性劑有其他胺鹽型的，也具有一定的高氯酸堿值，但是發(fā)明人經(jīng)過長期摸索發(fā)現(xiàn)這些陽離子表面活性劑在降低表面張力以及對浙青的指標(biāo)影響有局限性，復(fù)配后溫拌劑的降溫幅度不明顯，且有的和浙青中分子發(fā)生反應(yīng)，從而對浙青的技術(shù)性質(zhì)造成一定影響，損傷其溫拌浙青混合料的路用性能。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明中，塔爾油多胺與椰油脂肪酸二乙醇酰胺復(fù)配可以有效提高表面活性劑在降低界面張力方面的能力，而且塔爾油羧酸多胺復(fù)合椰油脂肪酸二乙醇酰胺，可共同提高溫拌劑的高氯酸堿值，因此本發(fā)明中塔爾油羧酸多胺用量為50-60份，基于椰油脂肪酸二乙醇酰胺價(jià)格相對較高，其用量限制在15-20份范圍內(nèi)，控制溫拌劑的高氯酸堿值在I. 0-3. O,優(yōu)選2. 5,進(jìn)而達(dá)到不改變浙青關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo),但改善浙青膠結(jié)料在浙青混合料拌和過程中的潤滑及粘附特性，起到一定的抗剝落劑作用，而且具有一定的價(jià)格優(yōu)勢。另外，椰油脂肪酸二乙醇酰胺屬于非離子表面活性劑，極易溶于水，在一定濃度作用下可完全溶解于不同種類的表面活性劑中，與塔爾油羧酸多胺和烯丙醇聚氧烷基醚配伍時(shí)，可增加溫拌劑與石料的吸附性能，增加浙青的粘附特性。塔爾油羧酸多胺復(fù)合椰油脂肪酸二乙醇酰胺，可共同提高溫拌劑的高氯酸堿值，但基于椰油脂肪酸二乙醇酰胺價(jià)格相對較高，因此其用量限制在15-20份范圍內(nèi)，優(yōu)選20份。烯丙醇聚氧烷基醚作為有效的潤濕劑，可改善溫拌浙青在集料表面的潤濕狀況，提高浙青在集料表面的裹覆，增加浙青在集料表面的吸附，進(jìn)而改善集料的界面性質(zhì)，提高浙青與集料的粘附特性。此外，其對浙青的粘溫特性、熱氧化穩(wěn)定性、低溫性能均有一定改善效果，發(fā)明人經(jīng)過長期試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)當(dāng)其用量為10-15份，優(yōu)選15份時(shí)，獲得的效果最好。本發(fā)明所述的溫拌重交浙青的具體步驟為(I)于245-255 ，攪拌條件下向重芳烴中依次緩慢加入烯丙醇聚氧烷基醚、椰油脂肪酸二乙醇酰胺、塔爾油羧酸多胺，加畢，保溫?cái)嚢?-4h ；(2)將上述混合物攪拌降溫至120_125°C，停止攪拌，冷卻至60_65°C得溫拌劑，待用；(3)按比例稱取基質(zhì)浙青加熱至流動(dòng)狀態(tài)并向其中按比例加入溫拌劑；(4)將上述混合物在160-170°C攪拌30_40min，得溫拌重交浙青。本發(fā)明中，發(fā)明人針對溫拌劑和基質(zhì)浙青的配比進(jìn)行了摸索，具體結(jié)果見表1，表I中的百分?jǐn)?shù)均指溫拌重交浙青中溫拌劑的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。表I不同溫拌劑用量對比
權(quán)利要求
1.一種溫拌重交浙青，其特征在于以重量百分比計(jì)，其原料組成為溫拌劑O. 3-0. 6%，余量為基質(zhì)浙青。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的溫拌重交浙青，其特征在于按重量份計(jì)，所述的溫拌劑的原料組成為重芳烴8-10份，塔爾油羧酸多胺50-60份，椰油脂肪酸二乙醇酰胺15-20份，烯丙醇聚氧烷基醚10-15份。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的溫拌重交浙青，其特征在于按重量份計(jì)，所述的溫拌劑的原料組成為重芳烴10份，塔爾油羧酸多胺55份，椰油脂肪酸二乙醇酰胺20份，烯丙醇聚氧烷基醚15份。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的溫拌重交浙青，其特征在于所述的溫拌劑的高氯酸堿值為1.0_3· O ο
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的溫拌重交浙青，其特征在于所述的溫拌劑的高氯酸堿值為2.5ο
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的溫拌重交浙青，其特征在于所述的重芳烴為減四線抽出油。
7.制備權(quán)利要求I所述的溫拌重交浙青，其特征在于其具體步驟為 (1)于245-255 ，攪拌條件下向重芳烴中依次緩慢加入烯丙醇聚氧烷基醚、椰油脂肪酸二乙醇酰胺、塔爾油羧酸多胺，加畢，保溫?cái)嚢?-4h ； (2)將上述混合物攪拌降溫至120-125°C，停止攪拌，冷卻至60-65°C得溫拌劑，待用； (3)按比例稱取基質(zhì)浙青加熱至流動(dòng)狀態(tài)并向其中按比例加入溫拌劑； (4)將上述混合物在160-170°C攪拌30-40min，得溫拌重交浙青。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種溫拌瀝青及其制備方法，具體涉及一種溫拌重交瀝青及其制備方法。本發(fā)明在基質(zhì)瀝青中添加溫拌劑，在不改變重交瀝青關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)、瀝青粘彈性能及流變性能的前提下，能夠?qū)崿F(xiàn)拌合與攤鋪溫度降低20-40℃，達(dá)到節(jié)能減排、減少碳排放的目的；且其溫拌瀝青具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，應(yīng)用其制得的瀝青混合料機(jī)械性能較好。
文檔編號C08L95/00GK102816448SQ201210342800
公開日2012年12月12日 申請日期2012年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月17日
發(fā)明者王立志, 王鵬, 耿立濤, 任瑞波, 徐強(qiáng), 高曉寧 申請人:山東建筑大學(xué)