本發(fā)明涉及一種瀝青改性劑,特別涉及一種瀝青降粘劑及其制備方法以及應(yīng)用。
背景技術(shù):
在道路工程中使用的瀝青混合料按照其施工溫度大致可以分為三大類型:熱拌瀝青混合料、溫拌瀝青混合料以及冷拌瀝青混合料。所謂的冷拌瀝青混合料其施工溫度大約為15-40℃,由于其施工溫度較低無需對(duì)混合料進(jìn)行加熱,可以節(jié)約能源,但是其路用性能無法滿足重載交通以及高等級(jí)公路的需求;熱拌瀝青混合料的施工溫度大致為150-180℃,在改善路用性能的同時(shí),較高的施工溫度不僅消耗了大量的能源,而且生成了大量的煙塵,co2和有害氣體。在此背景下溫拌瀝青混合料應(yīng)運(yùn)而生,其優(yōu)勢(shì)主要有以下幾點(diǎn):性能可以達(dá)到熱拌瀝青混合料的性能;降低了施工溫度,延長(zhǎng)施工時(shí)間;減少co2等氣體的排放,節(jié)能環(huán)保;減輕高溫條件下瀝青的老化問題。
所謂的溫拌瀝青混合料就是在瀝青中加入一定的改性劑使其粘度降低,從而降低其施工溫度。目前常見的三種溫拌瀝青混合料技術(shù)主要有三種:一是有機(jī)添加劑技術(shù),例如sasobit,它的原理是將低熔點(diǎn)的有機(jī)添加劑加入混合料中,從而改變混合料的粘溫曲線;第二種是泡沫技術(shù),例如aspha-min,原理是在拌和混合料的不同階段分別加入軟質(zhì)瀝青和硬質(zhì)泡沫瀝青;第三種則是乳化技術(shù),例如evothermtm,將普通的瀝青換為高濃度的乳化瀝青作為粘合劑來拌和瀝青混合料,但是現(xiàn)有的技術(shù)在施工過程中瀝青粘度降低有限,或者就是路用性能無法滿足重載交通以及高等級(jí)公路的需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種瀝青降粘劑及其制備方法以及應(yīng)用,以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
為達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種瀝青降粘劑,以重量份數(shù)計(jì):硬脂酸:10-19份,聚丙烯酸酯:2-5份,脂肪醇聚氧乙烯醚:70-85份,卡洛胺:4-16份。
進(jìn)一步的,硬脂酸的凝點(diǎn)不低于54℃,碘值不大于4,酸值為203~210。
進(jìn)一步的,聚丙烯酸酯的密度0.95g/cm3,分子量72.06,閃點(diǎn)50℃。
進(jìn)一步的,脂肪醇聚氧乙烯醚的熔點(diǎn)41-45℃,沸點(diǎn)100℃,閃點(diǎn)>230℃。
進(jìn)一步的,卡洛胺的閃點(diǎn)>200℃。
一種制備瀝青降粘劑的方法,具體包括以下步驟:
1)、以重量份數(shù)計(jì),首先將10-19份脂肪醇聚氧乙烯醚加入反應(yīng)器中持續(xù)攪拌以20℃/min升溫至90-100℃;
2)、然后在90-100℃下加入2-5份硬脂酸并攪拌使其完全溶解;
3)、最后將70-85份聚丙烯酸酯和4-16份卡洛胺加入容器中攪拌均勻即得到瀝青降粘劑。
進(jìn)一步的,1)、以重量份數(shù)計(jì),首先將16份脂肪醇聚氧乙烯醚加入反應(yīng)器中持續(xù)攪拌以20℃/min升溫至90-100℃;
2)、然后在90-100℃下加入3份硬脂酸并攪拌使其完全溶解;
3)、最后將75份聚丙烯酸酯和12份卡洛胺加入容器中攪拌均勻即得到瀝青降粘劑。
一種用瀝青降粘劑制備瀝青混合料的方法,以重量百分比計(jì),將瀝青降粘劑按基質(zhì)瀝青的2%-4%加入到基質(zhì)瀝青中,在130-150℃下攪拌均勻即可得到瀝青混合物。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果:
本發(fā)明一種瀝青降粘劑及其制備方法以及應(yīng)用,以重量份數(shù)計(jì):硬脂酸:10-19份,聚丙烯酸酯:2-5份,脂肪醇聚氧乙烯醚:70-85份,卡洛胺:4-16份將上述化合物在90-100℃混合均勻得到的瀝青降粘劑與基質(zhì)瀝青混合得到的瀝青混合物,瀝青組合物由于硬脂酸具有降低表面張力,從而保持混合物的均勻穩(wěn)定作用,聚丙烯酸酯具有較好的絮凝效果,脂肪醇聚氧乙烯醚分子中的醚鍵不易被酸、堿破壞,性質(zhì)穩(wěn)定,易溶于水,不易電解,卡洛胺能夠有效改善瀝青與集料之間的粘附力從而提高混合料的水穩(wěn)性能,延長(zhǎng)路面的使用壽命,實(shí)現(xiàn)了降低瀝青混合物粘度的目的。
說明書附圖:
圖1為硬脂酸單獨(dú)摻量對(duì)瀝青降粘劑粘度的影響示意圖。
圖2為聚丙烯酸酯單獨(dú)摻量對(duì)瀝青降粘劑粘度的影響示意圖。
圖3為脂肪醇聚氧乙烯醚單獨(dú)摻量對(duì)瀝青降粘劑粘度的影響示意圖。
圖4為卡洛胺單獨(dú)摻量對(duì)瀝青降粘劑粘度的影響示意圖。
具體實(shí)施方式
下面對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述:
一種瀝青降粘劑,以重量份數(shù)計(jì):硬脂酸:10-19份,聚丙烯酸酯:2-5份,脂肪醇聚氧乙烯醚:70-85份,卡洛胺:4-16份。
硬脂酸的凝點(diǎn)不低于54℃,碘值不大于4,酸值為203~210;具有降低表面張力,保持混合物的均勻穩(wěn)定作用;
聚丙烯酸酯的密度0.95g/cm3,分子量72.06,閃點(diǎn)50℃;具有較好的絮凝效果;
脂肪醇聚氧乙烯醚的熔點(diǎn)41-45℃,沸點(diǎn)100℃,閃點(diǎn)>230℃;分子中的醚鍵不易被酸、堿破壞,性質(zhì)穩(wěn)定,易溶于水,不易電解;
卡洛胺的閃點(diǎn)>200℃;可以有效改善瀝青與集料之間的粘附力從而提高混合料的水穩(wěn)性能,延長(zhǎng)路面的使用壽命。
一種瀝青降粘劑的制備方法,具體包括以下步驟:
1)、以重量份數(shù)計(jì),首先將10-19份脂肪醇聚氧乙烯醚加入反應(yīng)器中持續(xù)攪拌以20℃/min升溫至90-100℃;
2)、然后在90-100℃下加入2-5份硬脂酸并攪拌使其完全溶解;
3)、最后將70-85份聚丙烯酸酯和4-16份卡洛胺加入容器中攪拌均勻即得到瀝青降粘劑;
4)、以重量百分比計(jì),將瀝青降粘劑按基質(zhì)瀝青的2%-4%加入到基質(zhì)瀝青中,在130-150℃下攪拌均勻即可得到瀝青混合物。
實(shí)施例1
1、以重量份數(shù)計(jì),首先將10份脂肪醇聚氧乙烯醚加入反應(yīng)器中持續(xù)攪拌以20℃/min升溫至90℃;
2、然后在90℃下加入2份硬脂酸并攪拌使其完全溶解;
3、最后將70份聚丙烯酸酯和4份卡洛胺加入容器中攪拌均勻即得到瀝青降粘劑。
實(shí)施例2
1、以重量份數(shù)計(jì),首先將10份脂肪醇聚氧乙烯醚加入反應(yīng)器中持續(xù)攪拌以20℃/min升溫至92℃;
2、然后在92℃下加入3份硬脂酸并攪拌使其完全溶解;
3、最后將75份聚丙烯酸酯和8份卡洛胺加入容器中攪拌均勻即得到瀝青降粘劑。
實(shí)施例3
1、以重量份數(shù)計(jì),首先將19份脂肪醇聚氧乙烯醚加入反應(yīng)器中持續(xù)攪拌以20℃/min升溫至94℃;
2、然后在94℃下加入5份硬脂酸并攪拌使其完全溶解;
3、最后將70份聚丙烯酸酯和12份卡洛胺加入容器中攪拌均勻即得到瀝青降粘劑。
實(shí)施例4
1、以重量份數(shù)計(jì),首先將10份脂肪醇聚氧乙烯醚加入反應(yīng)器中持續(xù)攪拌以20℃/min升溫至96℃;
2、然后在96℃下加入5份硬脂酸并攪拌使其完全溶解;
3、最后將85份聚丙烯酸酯和16份卡洛胺加入容器中攪拌均勻即得到瀝青降粘劑。
實(shí)施例5
1、以重量份數(shù)計(jì),首先將13份脂肪醇聚氧乙烯醚加入反應(yīng)器中持續(xù)攪拌以20℃/min升溫至98℃;
2、然后在98℃下加入2份硬脂酸并攪拌使其完全溶解;
3、最后將75份聚丙烯酸酯和12份卡洛胺加入容器中攪拌均勻即得到瀝青降粘劑。
實(shí)施例6
1、以重量份數(shù)計(jì),首先將13份脂肪醇聚氧乙烯醚加入反應(yīng)器中持續(xù)攪拌以20℃/min升溫至100℃;
2、然后在100℃下加入3份硬脂酸并攪拌使其完全溶解;
3、最后將70份聚丙烯酸酯和16份卡洛胺加入容器中攪拌均勻即得到瀝青降粘劑。
實(shí)施例7
1、以重量份數(shù)計(jì),首先將13份脂肪醇聚氧乙烯醚加入反應(yīng)器中持續(xù)攪拌以20℃/min升溫至91℃;
2、然后在91℃下加入4份硬脂酸并攪拌使其完全溶解;
3、最后將85份聚丙烯酸酯和4份卡洛胺加入容器中攪拌均勻即得到瀝青降粘劑。
實(shí)施例8
1、以重量份數(shù)計(jì),首先將16份脂肪醇聚氧乙烯醚加入反應(yīng)器中持續(xù)攪拌以20℃/min升溫至93℃;
2、然后在93℃下加入5份硬脂酸并攪拌使其完全溶解;
3、最后將80份聚丙烯酸酯和8份卡洛胺加入容器中攪拌均勻即得到瀝青降粘劑。
實(shí)施例9
1、以重量份數(shù)計(jì),首先將16份脂肪醇聚氧乙烯醚加入反應(yīng)器中持續(xù)攪拌以20℃/min升溫至95℃;
2、然后在95℃下加入2份硬脂酸并攪拌使其完全溶解;
3、最后將80份聚丙烯酸酯和16份卡洛胺加入容器中攪拌均勻即得到瀝青降粘劑。
實(shí)施例10
1、以重量份數(shù)計(jì),首先將16份脂肪醇聚氧乙烯醚加入反應(yīng)器中持續(xù)攪拌以20℃/min升溫至97℃;
2、然后在97℃下加入3份硬脂酸并攪拌使其完全溶解;
3、最后將75份聚丙烯酸酯和12份卡洛胺加入容器中攪拌均勻即得到瀝青降粘劑;
4、以重量百分比計(jì),將瀝青降粘劑按基質(zhì)瀝青的2%加入到基質(zhì)瀝青中,在130℃下攪拌均勻即可得到瀝青混合物。
實(shí)施例11
1、以重量份數(shù)計(jì),首先將16份脂肪醇聚氧乙烯醚加入反應(yīng)器中持續(xù)攪拌以20℃/min升溫至99℃;
2、然后在99℃下加入3份硬脂酸并攪拌使其完全溶解;
3、最后將75份聚丙烯酸酯和12份卡洛胺加入容器中攪拌均勻即得到瀝青降粘劑;
4、以重量百分比計(jì),將瀝青降粘劑按基質(zhì)瀝青的3%加入到基質(zhì)瀝青中,在130℃下攪拌均勻即可得到瀝青混合物。
實(shí)施例12
1、以重量份數(shù)計(jì),首先將16份脂肪醇聚氧乙烯醚加入反應(yīng)器中持續(xù)攪拌以20℃/min升溫至95℃;
2、然后在95℃下加入3份硬脂酸并攪拌使其完全溶解;
3、最后將75份聚丙烯酸酯和12份卡洛胺加入容器中攪拌均勻即得到瀝青降粘劑;
4、以重量百分比計(jì),將瀝青降粘劑按基質(zhì)瀝青的4%加入到基質(zhì)瀝青中,在130℃下攪拌均勻即可得到瀝青混合物。
實(shí)施例13
1、以重量份數(shù)計(jì),首先將16份脂肪醇聚氧乙烯醚加入反應(yīng)器中持續(xù)攪拌以20℃/min升溫至93℃;
2、然后在93℃下加入3份硬脂酸并攪拌使其完全溶解;
3、最后將75份聚丙烯酸酯和12份卡洛胺加入容器中攪拌均勻即得到瀝青降粘劑;
4、以重量百分比計(jì),將瀝青降粘劑按基質(zhì)瀝青的5%加入到基質(zhì)瀝青中,在130℃下攪拌均勻即可得到瀝青混合物。
實(shí)施例14
1、以重量份數(shù)計(jì),首先將16份脂肪醇聚氧乙烯醚加入反應(yīng)器中持續(xù)攪拌以20℃/min升溫至97℃;
2、然后在97℃下加入3份硬脂酸并攪拌使其完全溶解;
3、最后將75份聚丙烯酸酯和12份卡洛胺加入容器中攪拌均勻即得到瀝青降粘劑;
4、以重量百分比計(jì),將瀝青降粘劑按基質(zhì)瀝青的6%加入到基質(zhì)瀝青中,在130℃下攪拌均勻即可得到瀝青混合物。
實(shí)施例15
1、以重量份數(shù)計(jì),首先將16份脂肪醇聚氧乙烯醚加入反應(yīng)器中持續(xù)攪拌以20℃/min升溫至96℃;
2、然后在96℃下加入3份硬脂酸并攪拌使其完全溶解;
3、最后將75份聚丙烯酸酯和12份卡洛胺加入容器中攪拌均勻即得到瀝青降粘劑;
4、以重量百分比計(jì),將瀝青降粘劑按基質(zhì)瀝青的7%加入到基質(zhì)瀝青中,在130℃下攪拌均勻即可得到瀝青混合物。
為以實(shí)施例1至實(shí)施例9為例,以不同組分配制的瀝青降粘劑在135℃下的粘度如表1所示,將表1中的數(shù)據(jù)通過正交試驗(yàn)得到如圖1至圖4所示,分別為硬脂酸、聚丙烯酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、卡洛胺四個(gè)組分單獨(dú)摻量對(duì)瀝青降粘劑粘度的影響,由圖1至圖4可以得到,瀝青降粘劑最佳配比為:硬脂酸:聚丙烯酸酯:脂肪醇聚氧乙烯醚:卡洛胺=16:3:75:12。
表1
如表2所示,以瀝青降粘劑最佳配比為:硬脂酸:聚丙烯酸酯:脂肪醇聚氧乙烯醚:卡洛胺=16:3:75:12制得的瀝青降粘劑,以重量百分比計(jì),將瀝青降粘劑按基質(zhì)瀝青的1%-7%添加到基質(zhì)瀝青中,得到的瀝青組合物的針入度、軟化點(diǎn)、10℃延度、135℃布氏粘度試驗(yàn)結(jié)果,序號(hào)1為不加瀝青降粘劑時(shí)基質(zhì)瀝青的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
通過表2試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,瀝青降粘劑的最佳摻配比例為基質(zhì)瀝青質(zhì)量的2%-4%,此時(shí)不僅可以滿足瀝青的各項(xiàng)性能,也滿足了預(yù)拌增強(qiáng)的目的。在摻加比例為2%-4%時(shí),瀝青組合物的針入度較原基質(zhì)瀝青顯著提高,軟化點(diǎn)降低,10℃延度值增大,實(shí)現(xiàn)了降低粘度的目的。
表2