[发明专利]阴离子型抗冻性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，特别是一种阴离子型长期储存稳定的抗冻性乳化沥青及其制备方法，本发明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单独使用了阳离子表面活性剂或阴离子表面活性剂，由于该沥青乳化体系较为复杂，而表面活性剂单一，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。

CN200810228428.6公开了一种抗冻性乳化沥青，在制备乳化沥青时通过往皂液中添加醇类，使乳化沥青达到了低温储存不破乳的效果。但该乳化沥青由于单独使用醇类，增大了乳化的难度，该方法只是解决了低温储存问题，而不能解决长期储存稳定性问题。而且醇类的用量较大，在制备皂液和生产乳化沥青过程中，醇类受热挥发产生刺激性气味。

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、长期储存稳定的抗冻性乳化沥青及其制备方法。

本发明抗冻性乳化沥青，配方包括：沥青、阴离子型表面活性剂、两性离子型表面活性剂、醇、纤维素、水，以抗冻性乳化沥青的重量为基准：

沥青                       40.0%～65.0%，

阴离子型表面活性剂         0.7%~4.5%， 

两性离子型表面活性剂       0.01%~0.5%，

醇                         1.0%～5.0%，

纤维素                     0.01%～0.05%，

水                         33.0 %～50.0 %；

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。

所用的纤维素可以是羟甲基纤维素、羧乙基纤维素、羟丙基纤维素中的一种或多种。

所用的两性离子型表面活性剂为氨基羧酸及其盐中的一种或几种，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。