[发明专利]沥青组合物及其制备方法

说明书

本发明涉及的是一种沥青添加剂和沥青组合物，该组合物可用于各种用途，例如路面粘合剂、防水剂和胶粘剂，以及其制备方法。

地沥青，例如从石油得到的沥青被乳化以便提供施工性，使它能够被保管在室温下并可以广泛地被用于路面材料、防水材料、胶粘材料，以及铁路轨道。由于例如沥青和集料在其热混合法生产过程被加热到大约150℃时会从燃料中产生二氧化碳气体(加热的主要原料)，并且还会从沥青产生有害气体，因此，从环境保护的观点考虑，最好是将沥青乳化之后使用。

但是，由于使用通用乳化沥青的沥青组合物有缺陷，即在铺砌物强度、耐久性和防水性方面与通过热熔法制备的组合物相比它们欠缺一些，因此限制了其应用范围，所以改进强度和耐久性的适于在低温下铺砌的乳化沥青组合物需要进一步开发。人们认为乳化沥青具有低强度的理由如下。即是，在乳化沥青组合物中，在水中精细乳化了的沥青颗粒由于水的蒸发而变得不稳定并且相互结合从而产生了该一定的强度。但是，由于不充分的结合，保留在结合的沥青中的乳化剂和未能完全除去的水被认为是降低该强度的缺点所在。

早已提出过的方法是向沥青中添加橡胶或其类似物，目的在于提高沥青的强度，例如，JP-A-2-206655公开的方法就是为了改进那些乳化沥青的这些缺点。然而，由于这些方法使得沥青的性质变差，因此在低温下沥青颗粒很难结合，其结果造成了一直没有改进沥青组合物强度的现状。

另外，应指出的是，沥青乳液的稳定性问题是随着乳化剂的种类(表面活性剂的种类)和所使用的集料性质而变化的，另外，强度的产生速度慢这是由于它是依赖于除水速度的。

本发明者们为了改进上述问题曾进行了深入细致地研究，结果弄清楚了使用乳化沥青的沥青组合物的强度下降的原因。根据这些知识，寻找一种添加剂，用于乳化沥青和沥青组合物，使它们不仅可以显示出等于或大于由热混合法制得的常规沥青组合物的强度，而且还可以控制其强度发展的速度。

通常，沥青混合物含有乳化沥青和在其中混合的诸如石粉、砂子、和道碴(包括压碎的石块)等填料。在使用乳化沥青的沥青组合物中，采用某些方法通过除水使沥青颗粒相互结合以便产生强度。但是，由于沥青颗粒结合不充分或者由于残留的水引起的缺陷而造成该沥青组合物的强度下降。本发明人已注意到的事实是，由于乳化沥青引起的缺陷起因于水的存在，并且发现沥青组合物的强度可以在很大程度上被改进，这是通过用比沥青具有更高强度的物质填充存在着水的空间和曾经存在水的空间，和发现，沥青组合物的强度发展速度(另一问题)同样能自由地控制，方式是在其空间部分由化学反应控制强度发展速度。

本发明提供一种沥青组合物，它含有水可溶的预聚物和乳化沥青，所说的水可溶的预聚物在反应逐渐在水溶液中进行的同时被树脂化。

另外，本发明还提供一种方法，在该方法中热熔沥青被乳化以便得到乳化沥青，并且将上述的预聚物加入到其中，然后再将可使该预聚物树脂化的树脂化促进剂加入其中并使用该沥青。

本发明还提供一种用于乳化沥青的添加剂，它包括一种水可溶的预聚物，它在反应逐渐在水溶液中进行的同时被树脂化。

该组合物含有预聚物的优选含量，以在该乳化沥青中所含的每100重量份的固体物质为基准计，为0.1～75重量份。该水可溶的预聚物的重均分子量优选在300～50,000范围内。

另外，该组合物最好含有一种硅烷偶联剂，其含量，相对于每100重量份的水可溶性预聚物，为0.001～10重量份。

优选的是，该组合物还含有一种树脂化促进剂。该树脂化促进剂包括有机酸酯和/或环氧化物。较优选的是，该组合物，相对于每100重量份的水可溶预聚物，含有0.5～100重量份的环氧化物或含有1～50重量份的有机酸酯。特别优选的是该组合物，相对于每100重量份的水可溶的预聚物，含有总共是0.5～100重量份的环氧化物和有机酸酯。

优选的水可溶性预聚物包括选自下面通式(1)～(8)所示的一种或两种或多种单体、其它可与之共聚合的单体和甲醛的缩合产物，或其盐。它包括一种将在下面解释的水可溶的酚醛树脂A型的苯酚预聚物。

在按照本发明的沥青的使用方法中，硅烷偶联剂最好与水可溶性预聚物一起加入；树脂化促进剂或者含有有机酸酯和环氧化物中的一种，或是含有它们两者；或者，在加入水可溶性预聚物之后再加入填料、胶乳、砂子和/或道(石)碴。它们可以在树脂化促进剂加入之后或之前加入，或者与其同时加入。