[发明专利]一种非离子型非胺类沥青抗剥落剂及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种沥青抗剥落剂及其制备方法，尤其是一种非离子型非胺类的环境友好 型、高效沥青抗剥落剂及其制备方法。

背景技术

随着高等级公路的建设与发展，半刚性基层沥青路面得到了广泛的应用，但这种路面 结构的耐久性和早期损害问题也日益突出。许多高等级公路通车不久，路面就产生了大量 松散、唧浆、坑洞、开裂、车辙等早·期破坏，大大降低了沥青路面的使用性能和使用寿 命，影响了公路行业的形象。研究表明，沥青路面水损害是其中首要的也是最严重的破坏 形式。沥青路面水损害是指沥青路面在有孔隙水的工作条件下，由于交通动荷载和温湿胀 缩的反复作用，进入路面孔隙的水不断产生动水压力或真空负压抽吸的循环作用，致使水 分逐渐侵入沥青与集料的界面，造成沥青膜从集料表面剥落、沥青混合料内部逐渐丧失粘 结力、路面结构使用性能下降，并伴随麻面、松散、掉粒、坑洞或唧浆、网裂、辙槽等病 害发生，同时诱发其他路面病害的损坏现象。研究减少路面水损害的措施对于提高沥青路 面使用性能，延长使用寿命具有重要的现实意义。

通常，预防沥青路面水损坏有两个途径：①采用密实型的混合料，增加混合料的压实 度，降低路面的空隙率，从而减少水分进入路面结构内部的通道；②提高混合料中集料与 沥青的粘附性。对于提高沥青与集料的粘附性，目前有两种方法：一是使集料碱化，即用 一部分消石灰、水泥等代替矿粉，这种方法对消石灰的消化质量及水泥的品质要求较高， 且需要增加一套矿粉添加与计量系统装置，操作较困难；二是应用胺类与金属皂类抗剥落 剂，但胺类遇热分解的特性使其抗剥落性降低，而阳离子抗剥落剂与碱性石料又产生排斥 问题，影响沥青混合料性能。

发明内容

为了解决沥青路面水损坏问题，本发明的目的是提供一种高效的非离子型非胺类新型沥 青抗剥落剂，该产品能显著提高沥青与集料的粘附性，生产工艺简单、使用方便。

为了达到上述目的，本发明提供的一种非离子型非胺类新型沥青抗剥落剂所采用的技 术方案如下：

一种非离子型非胺类沥青抗剥落剂，由正多元醇、多聚磷酸和固体酸催化剂反应生成， 以摩尔比例计由下列原料反应生成：

正多元醇            0.8～1.5；

多聚磷酸中磷元素    1；

固体酸催化剂        0.002～0.006。

所述正多元醇通式为C_nH_2n+1OH，其中6≤n≤18。

所述固体酸催化剂为市售固体酸催化剂P-SBA-15分子筛、SO42-/TiO₂-Al₂O₃固体酸催 化剂或SO2-4/ZrO₂/Fe₃O₄/TiO₂固体酸催化剂。

根据上述一种非离子型非胺类沥青抗剥落剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)将多聚磷酸和正多元醇混合后按照80～100r/min的速度搅拌10～15min，得到混合 液；

(2)在上述混合液中加入固体酸催化剂，按照120～150r/min的速度搅拌10～15min；

(3)加热至100～105℃，进行酯化反应，反应时间为4～6小时，冷却后得到非离子 型非胺类沥青抗剥落剂。

实施效果：

采用实施例1制得的沥青抗剥落剂，从沥青和矿料的粘附性能及沥青混合料的抗水损 害能力两个方面，进行了抗剥落剂性能评价。试验结果表明，本发明的沥青抗剥落剂可以 显著的提高沥青和矿料的粘附性能，沥青经过老化后，沥青混合料抗水损害性能表现依然 优秀，表明本发明的抗剥落剂具有很好的长期性能。具体评价过程及试验结果如下：

(1)沥青与矿料的粘附性能比较

沥青和矿料粘附性能采用矿料为花岗岩，沥青为70#道路石油沥青，比较方案为沥青里 面分别添加和不添加实施例1制得的沥青抗剥落剂，抗剥落剂掺量为沥青用量的0.4％，表 1为试验结果。

表1沥青与矿料粘附性试验结果表