[发明专利]一种废胶粉改性乳化沥青及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种沥青及其制备方法，尤其是一种废胶粉改性乳化沥青及其制备方法，属于路面材料技术领域。

背景技术

乳化沥青在道路施工中不但节能环保、使用安全方便，而且应用面很广，可以直接喷洒作为黏层油或透层油等使用；也可以喷洒后作为碎石封层、沥青表处或贯入式路面；另外，还可与石料拌和用于微表处、稀浆封层或冷拌混合料等多种形式；以满足现代道路工程的多种需求。

据调查，发达国家仅碎石封层一项即占全部乳化沥青用量的80%。我国多数地区的气候是夏高温而冬酷冷，面临公路处在大交通量而载重又日益增加的现实情况，必须采用改性乳化沥青才能满足需要。

通常改性乳化沥青所用改性材料为SBR或SBS，不但价格昂贵，且耐温性的指标不足。申请号为200510101919.0的中国专利申请采用的即是SBS。申请号为US 5177130和CN201010521004.6的美国及中国专利先后公开了采用沥青先乳化、后加废胶粉改性的方法，成功研制了适用于喷洒或拌和的胶粉改性乳化沥青。前者宣称将乳化沥青加入3～5% 的胶粉，即足以增加和保证改性沥青组合料与集料的粘结能力，并防止流淌。但这两篇专利文献都承认在其沥青料产品中，均观察到有肉眼可见的胶粉颗粒，因而理论和实验都可以证明：该组合料在制备和使用时，不但容易造成泵体堵塞，而且还难以避免从路面脱落的问题。后者虽介绍了先制成胶粉改性沥青、再将其进行乳化的结果，但却只能用于拌和施工。

此外，美国专利申请US 2005/0131113A1和US2012/0095138A1先后透露了先将沥青和胶粉加热到26℃以上以使胶粉液态化或与沥青融合后，再将所得改性沥青进行乳化以研制喷洒用料的工艺和设备，据称胶粉加入量可以高达20～30%时也能很好乳化；但因该工艺设备复杂、费用高，脱离我国实际生产情况，难以推广。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述现有技术存在的不足之处，提出一种成本经济、可以在通用工艺设备条件下制成，并且适于喷洒或拌和施工的乳化改性沥青材料，同时给出其制备方法，从而满足道路施工的不同需求，使其可以得到切实推广应用。

为了达到上述目的，本发明的废胶粉改性乳化沥青主要由以下重量百分比成分组成：

基础沥青      40-60%

废轮胎胶粉    1-15%

油浆          0-6%

交联剂        0-1%

  乳化剂        0.1%-2%

  乳化助剂      0-3%

胶乳          0-2%

水            余量 

上述油浆为催化裂化油浆或润滑油糠醛精制抽出油，乳化助剂包括PH调节剂 0-1%、稳定剂0-1%、增稠剂0-1%。

与现有技术相比，本发明由于添加了富含芳烃的催化裂化油浆或者润滑油糠醛精制抽出油，从而可以显著提高沥青性能和乳化效果。

所述阳离子型的乳化助剂可选强酸弱碱盐：如CaCl₂、 NH₄Cl等作为稳定剂，且最好选用盐酸等作为PH调节剂。

所述基础沥青可以是直馏沥青或氧化沥青，也可以是通过调合所得的各种沥青或70～100号重交通沥青等。可根据产品要求调整基础沥青的针入度等指标。

所述废轮胎胶粉粒径要求等于或小于20目；可以是常温法，常温湿法或低温冷冻粉碎法制得，也可选用合适的脱硫胶粉。

所述乳化剂为一种阳离子阴离子或非离子乳化剂或两种的复配剂（市场购得）。它们均属表面活性剂、可降低水的表面张力和两相界面自由能，从而分散改性沥青颗粒并形成水包油的乳液，宜选用快裂或中裂型乳化剂，以保证与石料或原路面的很好粘结。以阳离子型为例，应选用INDULIN^?MQK-1M、Redicote^? E-11   、Redicote^? E-9等。

所述阳离子型的乳化剂可选强酸弱碱盐：如CaCl₂、 NH₄Cl等作为稳定剂，且最好选用盐酸等作为PH调节剂。

所述增稠剂为聚乙烯醇。

本发明的废胶粉改性乳化沥青制备方法基本步骤包括：

第一步、将废胶粉在微波功率炉中辐照2-10min，得到改性胶粉；

第二步、将沥青加热至170～200℃，加入改性胶粉，并保持该温剪切2～4h，得到改性沥青；