專利名稱：一種改性乳化瀝青的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于浙青技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種改性乳化浙青的方法。
背景技術(shù)：
乳化浙青的研究開始于上個世紀(jì)，最早在歐洲地區(qū)使用，其商品化生產(chǎn)至今已有60多年。隨后日本和美國也開始研究和開發(fā)乳化浙青并且還鋪筑了試驗路，到20世紀(jì)20年代末期，乳化浙青已大規(guī)模用于鋪路。隨后國際乳化浙青委員會對乳化浙青試驗方法的制定，極大的促進(jìn)了乳化浙青的發(fā)展。陰離子乳化浙青是最早生產(chǎn)的乳化浙青，但是這種陰離子乳化浙青的微粒帶有陰離子電荷，與濕潤的骨料表面的電荷相同，根據(jù)同性相斥的原理，當(dāng)乳液與骨料表面接觸時，浙青的微粒不能盡快的粘在骨料的表面上，除非等待乳液水分的蒸發(fā)。隨著近代界面與膠體化學(xué)的進(jìn)展20世紀(jì)50年代初期，法國研制出陽離子乳化浙青，并發(fā)現(xiàn)了許多陽離子乳化浙青的優(yōu)越性能，其凝聚速度快，并且浙青微粒帶有陽離子電荷，當(dāng)與骨料表面接觸時，異性相吸，使得浙青微粒吸附在骨料表面上。I960年日本乳化浙青協(xié)會制定了 “陽離子乳化浙青的規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)”，并隨后又對此陽離子乳化浙青標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修訂，從而促進(jìn)了陽離子乳化浙青的發(fā)展。目前，世界上各個國家對乳化浙青的使用在逐年的增加，乳化浙青被大量的應(yīng)用在公路的鋪筑與養(yǎng)護(hù)上。盡管熱拌浙青廠在這些國家很常見，但是仍然使用大量的陽離子乳化浙青來修路和養(yǎng)路，提高公路項目的質(zhì)量。美國戰(zhàn)略公路研究計劃在對乳化浙青進(jìn)行相關(guān)研究，但是尚未見到相關(guān)成果的報道。查閱相關(guān)資料，乳化浙青正在向著以下幾個方向發(fā)展:(1)質(zhì)量越來越高。隨著乳化技術(shù)、膠體磨技術(shù)、配方技術(shù)的不斷發(fā)展，乳化浙青將會更加趨于專業(yè)化，使用起來也越來越方便。(2)使用量也越來越大。乳化浙青的使用量會隨著路網(wǎng)的形成與完善、臨時路面以及道路的升級而越來越大。乳化浙青消耗量占浙青總消耗量的比例也會隨環(huán)保意識的增強而越來越大。(3)使用范圍將越來越廣，除了新建道路外，乳化浙青更重要的使用領(lǐng)域是預(yù)防性養(yǎng)護(hù)和矯正性養(yǎng)護(hù)。雖然乳化浙青已有近百年的歷史，但是我國的乳化浙青發(fā)展相對較慢。我國1935年才開始用乳化浙青鋪路，而且使用的多數(shù)不是國內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品，乳化浙青的批量成產(chǎn)和應(yīng)用起步于70年代，主要生產(chǎn)的是陰離子慢裂慢凝乳化浙青，應(yīng)用于貫入式、表處、冷拌浙青碎石。1977年我國成功研制除陽離子乳化浙青，1978年由交通部組織“陽離子乳化浙青及其路用性能研究”課題協(xié)作組。為發(fā)展我國的陽離子乳化浙青做了大量工作。1985年由交通部進(jìn)行了技術(shù)鑒定并且制定了乳化浙青的技術(shù)要求，乳化浙青的應(yīng)用到了粘層、透層以及稀漿封層，并決定”七五”期間在全國范圍推廣使用。2003年我國對乳化浙青的技術(shù)要求進(jìn)行了進(jìn)一步的修訂，這極大的推進(jìn)了乳化浙青的使用。目前我國使用的乳化浙青約為60萬噸/年，其中:75%應(yīng)用于粘層、透層油，10%用于表處、貫入式、冷拌浙青混合料，15 %應(yīng)用于稀漿封層及微表處。乳化浙青的性能主要取決于基質(zhì)浙青的性能，隨著公路事業(yè)的飛速發(fā)展，普通的乳化浙青性能已經(jīng)不能滿足市場的需求了，道路浙青技術(shù)的飛速發(fā)展，也推動了聚合物改性乳化浙青的發(fā)展。近年來聚合物改性乳化浙青在我國有了一定的研究應(yīng)用，但是由于生產(chǎn)與應(yīng)用技術(shù)的限制，我國各大廠家主要只生產(chǎn)SBR膠乳改性乳化浙青。SBR膠乳改性浙青的生產(chǎn)工藝簡單，可以直接的采用普通的乳化設(shè)備將基質(zhì)浙青乳化后加入SBR膠乳攪拌均勻即可，對于SBS改性乳化浙青的技術(shù)研究比較少?；|(zhì)浙青通過SBS改性后韌性、粘度和各項指標(biāo)大大的提高，因此對于生產(chǎn)設(shè)備、儲存條件、生產(chǎn)材料以及生產(chǎn)過程的控制要求更加的嚴(yán)格，SBS改性乳化浙青技術(shù)還處于研制的階段，未能大規(guī)模的生產(chǎn)。乳化劑品種單一。乳化劑是乳化浙青性能優(yōu)劣的決定性因素之一，但是，目前還沒有一種乳化劑能對各種浙青都具有良好的乳化效果。乳化劑和乳化浙青的研究應(yīng)用發(fā)展不平衡。雖然西部地區(qū)在乳化浙青及其應(yīng)用研究方面起步較早，但是因為其八十年代研制的乳化產(chǎn)品多為陰離子型或者是性能落后的陽離子型，造成西部地區(qū)至今在乳化浙青應(yīng)用方面發(fā)展緩慢。單就氣候條件和養(yǎng)護(hù)資金方面來說西部地區(qū)應(yīng)該更多的使用乳化浙青。乳化浙青的應(yīng)用和管理不規(guī)范。乳化浙青和熱浙青相比，施工技術(shù)和施工管理差距還較大，至于長期的路用性能很少有人問津。SBR改性乳化浙青技術(shù)是目前市場上比較成熟的技術(shù)，廣泛應(yīng)用于道路粘結(jié)層及微表處混合料，而該技術(shù)的主要缺點是SBR改性乳化浙青破乳后粘結(jié)能力不夠強，使微表處混合料在使用過程中出現(xiàn)松散或?qū)娱g剝離。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例提出了一種SBS改性乳化浙青技術(shù)，根據(jù)實驗室的設(shè)備情況，考慮到操作的可行性，確定采取先改性后乳化的工藝制備改性乳化浙青。本發(fā)明實施例是這樣實現(xiàn)的，一種改性乳化浙青的方法，該方法包括以下步驟:先選取改性乳化浙青制備的原材料:浙青、水、乳化劑、改性劑和PH值調(diào)節(jié)劑；采用高速剪切機制備SBS改性浙青；準(zhǔn)備皂液；進(jìn)行改性浙青的乳化。進(jìn)一步，先選取改性乳化浙青制備的原材料:浙青、水、乳化劑、改性劑和PH值調(diào)節(jié)劑進(jìn)一步包括:浙青原材料是AH70#基質(zhì)浙青；乳化劑是陽離子慢裂快凝浙青乳化劑；改性劑是岳陽巴陵石化公司生產(chǎn)的YH-792線型SBS ;選取的是要求在酸性條件下使用的陽離子慢裂快凝乳化劑，酸性PH值調(diào)節(jié)劑較常用的有鹽酸和乙酸。進(jìn)一步，采用高速剪切機制備SBS改性浙青包括以下步驟:先將基質(zhì)浙青加熱到160°C使其完全熔化，然后加入計算好的SBS，人工攪拌5-10min,然后在170_180°C溫度范圍內(nèi)，在8000r/min轉(zhuǎn)速下剪切不少于lh，即制成改性浙青。 進(jìn)一步，準(zhǔn)備皂液包括以下步驟:
米用第一穩(wěn)定劑和第二穩(wěn)定劑；對于第一穩(wěn)定劑，應(yīng)該先于乳化劑加入；首先將計量好的水置于調(diào)溫電爐上，加熱至70°C -80°C，將第一穩(wěn)定劑溶解于熱水中，充分?jǐn)嚢?，待水溶液由渾濁變至透明后，稍作靜置，水溶液溫度降至60°C _65°C，再加入乳化劑和第二穩(wěn)定劑，稍作攪拌，加入PH調(diào)節(jié)劑，調(diào)節(jié)PH值。進(jìn)一步，進(jìn)行改性浙青的乳化包括以下步驟:將已經(jīng)制備好的皂液倒入到乳化容器中，置于剪切機的剪切頭的下方，調(diào)節(jié)剪切頭的高度，為了減少乳化過程中空氣的引入，讓剪切頭完全的淹沒于皂液中，根據(jù)乳化容器的高度調(diào)節(jié)剪切頭的高度，使得剪切頭的下端面與乳化容器的底部保持盡可能多的距離；先開動高速剪切機，勻加速的增加剪切機的轉(zhuǎn)速，當(dāng)速度達(dá)到3500r/min-4000r/min,恒定數(shù)秒，再向皂液中加入熱的浙青，浙青加入的速度要控制好，緩慢勻速的加入，而且邊加入浙青邊提高剪切機的轉(zhuǎn)速，同時注意乳液的情況，如果有爆沸，產(chǎn)生大量的氣泡，則放慢轉(zhuǎn)速，等到液面平靜之后，慢慢增加轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速增加到7500r/min-8000r/min就可以停止;剪切機繼續(xù)保持恒定的轉(zhuǎn)速攪拌，乳化的過程中，適當(dāng)?shù)淖笥乙苿尤榛芤?，使乳化更加的均勻、充分?最終浙青形成均勻、細(xì)小的顆粒，穩(wěn)定而均勻的分散在皂液中，得到了水包油的浙青乳化液。本方案發(fā)明的SBS改性乳化浙青技術(shù)，先選取改性乳化浙青制備的原材料:浙青、水、乳化劑、改性劑和PH值 調(diào)節(jié)劑；采用高速剪切機制備SBS改性浙青；再準(zhǔn)備皂液；進(jìn)行改性浙青的乳化。此方案提高了改性乳化浙青的粘結(jié)能力，從而改善了微表處混合料路用性能，延長了微表處混合料使用壽命。


圖1是本發(fā)明實施例提供的改性乳化浙青的方法的流程圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。圖1提出了本發(fā)明實施案例提供的SBS改性乳化浙青技術(shù)方法，該方法包括:在步驟SlOl中，先選取改性乳化浙青制備的原材料:浙青、水、乳化劑、改性劑和PH值調(diào)節(jié)劑；浙青原材料是AH70#基質(zhì)浙青；乳化劑是陽離子慢裂快凝浙青乳化劑；改性劑是岳陽巴陵石化公司生產(chǎn)的YH-792線型SBS ;本文選取的是要求在酸性條件下使用的陽離子慢裂快凝乳化劑，酸性PH值調(diào)節(jié)劑較常用的有鹽酸和乙酸。。在步驟S102中，采用高速剪切機制備SBS改性浙青；先將基質(zhì)浙青加熱到160°C使其完全熔化，然后加入計算好的SBS，人工攪拌5-10min,然后在170_180°C溫度范圍內(nèi)，在8000r/min轉(zhuǎn)速下剪切不少于lh，即制成改性浙青。在步驟S103中，準(zhǔn)備皂液；本方案米用第一穩(wěn)定劑和第二穩(wěn)定劑。對于第一穩(wěn)定劑,應(yīng)該先于乳化劑加入。首先將計量好的水置于調(diào)溫電爐上，加熱至70°C -80°C，將第一穩(wěn)定劑溶解于熱水中，充分?jǐn)嚢?，待水溶液由渾濁變至透明后，稍作靜置，水溶液溫度降至60°C _65°C，再加入乳化劑和第二穩(wěn)定劑，稍作攪拌，加入PH調(diào)節(jié)劑，調(diào)節(jié)PH值。在步驟S104中，進(jìn)行改性浙青的乳化。將已經(jīng)制備好的皂液倒入到乳化容器中，置于剪切機的剪切頭的下方，調(diào)節(jié)剪切頭的高度，為了減少乳化過程中空氣的引入，應(yīng)該注意讓剪切頭完全的淹沒于皂液中，根據(jù)乳化容器的高度調(diào)節(jié)剪切頭的高度，使得剪切頭的下端面與乳化容器的底部保持盡可能多的距離；先開動高速剪切機，勻加速的增加剪切機的轉(zhuǎn)速，當(dāng)速度達(dá)到3500r/min-4000r/min,恒定數(shù)秒，再向皂液中加入熱的浙青，浙青加入的速度要控制好，緩慢勻速的加入，而且邊加入浙青邊提高剪切機的轉(zhuǎn)速，同時注意乳液的情況，如果有爆沸，產(chǎn)生大量的氣泡，則放慢轉(zhuǎn)速，等到液面平靜之后，慢慢增加轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速增加到7500r/min-8000r/min就可以停止。不宜一次就把轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的很高，否則很容易引起溶液的飛濺，不僅造成環(huán)境的污染而且容易損壞儀器；剪切機繼續(xù)保持恒定的轉(zhuǎn)速攪拌，乳化的過程中，適當(dāng)?shù)淖笥乙苿尤榛芤?，使乳化更加的均勻、充分；最終浙青形成均勻、細(xì)小的顆粒，穩(wěn)定而均勻的分散在皂液中，得到了水包油的浙青乳化液，正常的改性 浙青乳液應(yīng)當(dāng)是棕褐色，顆粒細(xì)膩均勻。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種改性乳化浙青的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: 先選取改性乳化浙青制備的原材料:浙青、水、乳化劑、改性劑和PH值調(diào)節(jié)劑； 采用高速剪切機制備SBS改性浙青； 準(zhǔn)備皂液； 進(jìn)行改性浙青的乳化。
2.如權(quán)利要求1所述的改性乳化浙青的方法，其特征在于，先選取改性乳化浙青制備的原材料:浙青、水、乳化劑、改性劑和PH值調(diào)節(jié)劑進(jìn)一步包括: 浙青原材料是AH70#基質(zhì)浙青；乳化劑是陽離子慢裂快凝浙青乳化劑；改性劑是岳陽巴陵石化公司生產(chǎn)的YH-792線型SBS ;選取的是要求在酸性條件下使用的陽離子慢裂快凝乳化劑，酸性PH值調(diào)節(jié)劑較常用的有鹽酸和乙酸。
3.如權(quán)利要求1所述的改性乳化浙青的方法，其特征在于，采用高速剪切機制備SBS改性浙青包括以下步驟: 先將基質(zhì)浙青加熱到160°C使其完全熔化，然后加入計算好的SBS，人工攪拌5-10min，然后在170-180°C溫度范圍內(nèi)，在8000r/min轉(zhuǎn)速下剪切不少于lh，即制成改性浙青。
4.如權(quán)利要求1所述的改性乳化浙青的方法，其特征在于，準(zhǔn)備皂液包括以下步驟: 采用第一穩(wěn)定劑和第二穩(wěn)定劑；對于第一穩(wěn)定劑，應(yīng)該先于乳化劑加入；首先將計量好的水置于調(diào)溫電爐上，加熱至70°C -80°C，將第一穩(wěn)定劑溶解于熱水中，充分?jǐn)嚢?，待水溶液由渾濁變至透明后，稍作靜置，水溶液溫度降至60°C _65°C，再加入乳化劑和第二穩(wěn)定劑，稍作攪拌，加入PH調(diào)節(jié)劑，調(diào)節(jié)PH值。
5.如權(quán)利要求1所述的改性乳化浙青的方法，其特征在于，進(jìn)行改性浙青的乳化包括以下步驟: 將已經(jīng)制備好的皂液倒入到乳化容器中，置于剪切機的剪切頭的下方，調(diào)節(jié)剪切頭的高度，為了減少乳化過程中空氣的引入，讓剪切頭完全的淹沒于皂液中，根據(jù)乳化容器的高度調(diào)節(jié)剪切頭的高度，使得剪切頭的下端面與乳化容器的底部保持盡可能多的距離； 先開動高速剪切機，勻加速的增加剪切機的轉(zhuǎn)速，當(dāng)速度達(dá)到3500r/min-4000r/min，恒定數(shù)秒，再向皂液中加入熱的浙青，浙青加入的速度要控制好，緩慢勻速的加入，而且邊加入浙青邊提高剪切機的轉(zhuǎn)速，同時注意乳液的情況，如果有爆沸，產(chǎn)生大量的氣泡，則放慢轉(zhuǎn)速，等到液面平靜之后，慢慢增加轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速增加到7500r/min-8000r/min就可以停止; 剪切機繼續(xù)保持恒定的轉(zhuǎn)速攪拌，乳化的過程中，適當(dāng)?shù)淖笥乙苿尤榛芤?，使乳化更加的均勻、充分? 最終浙青形成均勻、細(xì)小的顆粒，穩(wěn)定而均勻的分散在皂液中，得到了水包油的浙青乳化液。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種改性乳化瀝青的方法，該方法包括以下步驟先選取改性乳化瀝青制備的原材料瀝青、水、乳化劑、改性劑和PH值調(diào)節(jié)劑；采用高速剪切機制備SBS改性瀝青；準(zhǔn)備皂液；進(jìn)行改性瀝青的乳化。本方案發(fā)明的SBS改性乳化瀝青技術(shù)，先選取改性乳化瀝青制備的原材料瀝青、水、乳化劑、改性劑和PH值調(diào)節(jié)劑；采用高速剪切機制備SBS改性瀝青；再準(zhǔn)備皂液；進(jìn)行改性瀝青的乳化。此方案提高了改性乳化瀝青的粘結(jié)能力，從而改善了微表處混合料路用性能，延長了微表處混合料使用壽命。
文檔編號C08L53/02GK103214859SQ20131013305
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月17日
發(fā)明者黃云涌 申請人:黃云涌, 羅根傳, 戴松