[发明专利]沥青稀释剂

说明书

发明领域

本发明涉及沥青稀释剂，尤其脂肪酸酯作为沥青稀释剂的用途。这些沥青稀释剂也可被描述为切具(cutter)，稀释衍生物，沥青溶剂，或沥青冲淡剂(thinner)。

发明背景

沥青是在路面中将聚集体保持在一起所使用的烃的粘弹性混合物。在环境温度下，它是高度粘稠的防水粘合剂。沥青通常源自于原油蒸馏的馏分，但也可发现于天然沉积物内。在道路路面中使用沥青的一种方式是，在升高的温度下，喷洒沥青到道路路面基底上，然后施加石屑(一般地单一尺寸的聚集体)到沥青表面上。这总是被称为沥青喷洒密封，沥青密封涂层，碎片密封或表面修整。这可与其中沥青和聚集体一起混合，然后施加到基底上的“热混”或沥青混凝土应用相反。在冷混(或工厂混合)应用中，高度稀释的沥青和聚集体在环境温度下一起混合，然后施加到基底上。

在许多国家，煤油和其他挥发性石油衍生的产物被作为“稀释剂”或“稀释试剂”添加到沥青中，以降低(或“稀释”)沥青的粘度。所得混合物可被称为“稀释沥青”。

沥青粘度下降辅助在道路路面中构造密封涂层，因为软化的混合物会更加容易地润湿碎片。稀释剂从密封涂层中蒸发，在施加之后的数月内稀释剂变为密封涂层的可忽略不计的组分。若显著量的稀释剂保留在密封涂层内，则可得到不想要的长期软化效果。

还使用稀释剂来降低沥青的粘度，当它以底漆形式施加到道路路面聚集体基层或基底的表面上时。底漆渗透到基层的表面内部，并提供更加“沥青友好”的表面。获得对随后施加的密封涂层或“热混合物”的基层的改进的粘合性。底漆也可起到辅助基层防水的作用。

根据局部状况和要求，煤油在不同浓度下用作沥青稀释剂。在新西兰，在沥青喷洒密封或者沥青密封涂层中使用的稀释沥青典型地含有2-5％(w/w)煤油。在用作底漆的稀释沥青中，可使用10-15％(w/w)的煤油。

对于沥青稀释来说，存在与使用煤油有关的数个缺点。例如，稀释沥青在使用中是危险的。在150℃-165℃下喷洒密封或密封涂布远高于稀释沥青的闪点。另外，煤油蒸发到大气内是环境有害的。据估计，每年单独在新西兰，约2000-4000吨煤油被释放到环境内。从稀释沥青中释放的气味是令人不悦的，且煤油衍生于不可再生的资源。

为了解决常规沥青稀释剂的这些缺点，可使用沥青-水乳液。在喷洒-施加到基底上之后，破乳，和水蒸发或从表面逃逸掉。然而，这一方法缓慢地发生(特别是在寒冷的气候中或者在阴影区域内)，且所施加的乳液易受潮湿气候的攻击，直到破乳。若在施加之后和在破乳之前不久下大雨，则破乳，且乳液可从道路表面中洗掉。通过需要再铺设表面，这引起进一步的花费。它还引起环境损坏，因为沥青被洗掉且进入排水沟。

增量油(通常称为助熔剂(fluxes))和蜡也在沥青喷洒密封和“热混合物”应用中使用。增量油和蜡不同于稀释剂。增量油和蜡被用于长时间段地改性所施加的沥青层的机械性能，在一些应用中一直到路面的寿命。在施加和凝固密封涂层或热混合物之后，增量油和蜡保持作为沥青的一种组分。增量油或蜡可简单地在沥青内部硬化，当沥青凝固或可交联时。可使用催化剂来促进交联。然而，这些催化剂也可促进沥青的氧化和非所需的硬化。在一些应用中，期望生产具有较软沥青的密封涂层。增量油和蜡可用于这一目的，因为在施加密封涂层或热混合物并凝固之后，它们保持在沥青内。

本发明的目的是提供改进的沥青稀释剂，或者至少提供给公众有用的选择。

发明概述

在第一方面中，本发明提供沥青稀释剂，它包括较短链长脂肪酸的低级烷酯。

优选地，较短链长的脂肪酸主要是C_6-14脂肪酸。更优选，较短链长的脂肪酸主要是C_8-12脂肪酸。

优选地，较短链长的脂肪酸的低级烷酯是较短链长脂肪酸的C_1-3烷酯。更优选，较短链长的脂肪酸的低级烷酯是较短链长脂肪酸的甲酯。