[发明专利]一种乳化沥青及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种乳化沥青及其制备方法，特别是一种抗冻性乳化沥青及其制备方法，该乳化沥青可用于公路养护、维修。

背景技术

在公路的养护及维修过程中，乳化沥青是一种常用的材料之一。与热沥青相比，有节省能源、使用方便、环保等优点。但以往所使用的乳化沥青存在抗冻性能较差的缺点，冬季储存时很容易因冻结而破乳，以致无法继续使用。此外，采用乳化沥青铺筑的路面，冬季容易发生低温收缩开裂或冻融松散，也是由于所采用的乳化沥青抗冻性能较差引起的。以往的乳化沥青只能在温度高于-5℃时使用，当低于-5℃则发生冻结，融溶后便发生破乳，无法再使用。

CN1554708A公开了一种路用冷拌冷铺沥青料，是将沥青加热至120℃溶融，加入稀释剂(柴油或煤油)、树脂、聚氨酯、防冻剂(乙二醇或二甘醇)、促凝剂，搅拌均匀而得。该沥青料是一种稀释沥青，并不是乳化沥青，其中没有水的成分。该方法为了弥补因稀释剂的加入而使沥青丧失原有的粘结性等性能，加入了高分子物质树脂和聚氨酯，不但步骤复杂，增加了制备成本，而且该专利产品不适于在有水存在的情况下使用，在应用时必须保证路面干燥，与乳化沥青相比，对施工环境条件要求较为严格。此外，加入柴油或煤油作为稀释剂成本较高，而且当柴油或煤油挥发时还会污染空气，操作人员在工作时会闻到很浓的油气味，对人员的身体健康有害。添加乙二醇或二甘醇作为防冻剂，因其沸点较高不易挥发，不仅会使混合料的初凝时间延长，而且还会引起混合料松散，石料容易剥落。尽管该专利已经加入了胺类促凝剂，使初凝时间加快，增强了石料表面的电荷性，从而提高了沥青与石料的粘附性，但由于柴油(或煤油)及乙二醇(或二甘醇)的加入，会明显降低沥青的粘度和韧性，即使加入了胺类促凝剂也只能改善沥青与石料之间的粘附性，但无法改善石料与石料之间的粘结性。所以，该专利在粘结性方面存在问题。从其实施例中马歇尔稳定度数据也能够看出，混合料的粘结性不好，所以稳定度较小。

CN101148544A公开了一种冷灌缝沥青乳液及其制备方法，该沥青乳液中使用了少量的溶剂油，虽然较CN1554708A中柴油或煤油的用量低，但仍会在一定程度上使沥青的粘结性变差，而且会增加成本，污染空气。另外，CN101148544A单独使用了阳离子乳化剂或阴离子乳化剂，由于该沥青乳化体系较为复杂，而乳化剂单一，乳液的储存稳定性会存在问题。此外，该专利中使用了乙二醇或丙三醇，尽管二者抗冻性能好，但因其沸点较高不易挥发，应用后存留于混合料中，会使沥青的粘结性变差，使混合料不易硬化，新材料与旧路面之间的粘结性差，不易形成稳固的粘结层。

发明内容

针对现有技术中存在的不足之处，本发明提供了一种抗冻性能好、粘结性好、成本低的乳化沥青及其制备方法。该乳化沥青可以实现在-5℃～-25℃时不冻结，避免了以往的乳化沥青因冬季冻结而引起破乳，造成资源浪费，同时还可避免采用以往的乳化沥青铺筑的路面冬季发生冻结收缩开裂或冻融松散现象。

本发明乳化沥青，包括沥青、阳离子型乳化剂、两性离子型乳化剂、非离子型乳化剂、醇、水，以乳化沥青的总重量计：

沥青                    40.0％～65.0％，

阳离子型乳化剂          0.05％～5.5％，

两性离子型乳化剂        0.03％～0.5％，

非离子型乳化剂          0.02％～1.0％，

醇                      10.0％～20.0％，

水                      24.9％～33.0％；

所用的醇类为乙醇、丙醇、异丙醇和叔丁醇中的一种或多种，优选为叔丁醇。

所述的阳离子型乳化剂为为季铵盐类，可以是十八烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基苄基氯化铵、十六烷基三甲基苄基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵中的一种或几种。

所述的两性离子型乳化剂为氨基羧酸及其盐，可以是N-椰油基-β-氨基丙酸钠、N-椰油基-β-氨基丙酸、N-月桂基-β-氨基丙酸、N-豆蔻基-β-氨基丙酸、N-牛油基-β-亚氨二丙酸二钠、N-月桂基-β-亚氨二丙酸二钠中的一种或多种。