專利名稱：一種溫拌瀝青添加劑及其制備方法
技術領域：
本發明涉及的是一種溫拌浙青添加劑及其制備方法，屬于公路路面施工技術領域。
背景技術：
目前，公路路面的施工建設采用的浙青混合料通常以熱拌合冷拌兩種形式進行。 熱拌浙青混合料筑路工藝以其優良的性能而被廣泛應用于道路建設，并且經過了幾十年的發展，技術已經相當成熟。但是熱拌浙青混合料在拌制、運輸以及攤鋪的過程中會出現熱老化、高能耗以及有害氣體排放過多等問題，這些問題的存在限制了浙青混合料熱拌工藝的全面推廣和應用，并引起各國對其應用的強烈關注。冷拌浙青混合料工藝使用乳化浙青，在常溫下與石料拌和制得浙青混合料，雖然這種冷拌浙青混合料工藝能耗低，具有環保優勢，但這種冷拌浙青混合料經攤鋪和碾壓修筑的路面，其路用性能較差，無法用于全路段大規模的路面攤鋪，通常只能用作路面的修補寸。正對上述問題的存在，現在已經出現了一些關于溫拌浙青混合料工藝技術，但不夠成熟，并且各國還進一步致力于這方面的研究和實驗室試用，以期獲得一種能夠較好地替代現有熱拌或冷拌浙青混合料工藝。
發明內容
本發明的目的在于克服現有技術存在的不足，而提供一種制備工藝簡單，使用效果好，能使浙青混合料路用性能良好的溫拌浙青添加劑及其制備方法
技術領域：
本發明的目的是通過如下技術方案來完成的，所述的溫拌浙青添加劑，該添加劑按重量份由以下組分反應而成
烷氧基硅烷4一 15份
聚醚1一8份
三聚氰胺甲醛樹脂0—1份
酸催化劑0—1份
堿催化劑0—1份
去離子水2 —10份
溶劑30—100份
本發明所述的烷氧基硅烷包含三烷氧基硅烷或二烷氧基硅烷或二者的混合物； 所述的三烷氧基硅烷為甲基三甲氧基硅烷或甲基三乙氧基硅烷或苯基三乙氧基硅烷；所述的二烷氧基硅烷為二甲基二甲氧基硅烷或二甲基二乙氧基硅烷或二乙基二乙氧基娃焼。所述的三烷氧基硅烷為Y- (2. 3-環氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷或Y-氨基丙基三乙氧基硅烷或二者的混合物；本發明所述的聚醚包括雙羥基聚醚或單烷基聚醚；所述的聚醚分子量范圍200—
10000。所述的聚醚屬環氧乙烷加成物或環氧丙烷加成物或環氧乙烷與環氧丙烷加成物； 所述的聚醚分子量范圍200—10000。所述的聚醚為聚乙二醇或甲氧基聚乙二醇；所述的聚醚分子量范圍200—10000。以上所述的聚醚分子量范圍為300-800。本發明所述的三聚氰胺甲醛樹脂為部分羥甲基化或高度甲基化的三聚氰胺甲醛樹脂；或為六甲氧基甲基三聚氰胺樹脂。本發明所述的酸催化劑應用聚醚酯化過程中的濃硫酸、對甲苯磺酸、固體超強酸或磷酸；或應用硅烷水解過程中的有機弱酸。所述的酸催化劑為對甲苯磺酸，或乙酸、甲酸、草酸、丙酸或丁酸中的一種有機弱酸；酸催化劑的用量為反應物總重量的0. 1-5%。本發明所述的堿催化劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、氨水、銨鹽或氨基硅烷。本發明所述的溶劑為乙醇、甲醇、丁醇、異丙醇、丙酮、乙酸乙酯或乙二醇丁醚。一種如上所述溫拌浙青添加劑的制備方法，其特征在于它包含以下步驟
(1)按照配比重量于三口燒瓶中加入定量的溶劑與烷氧基硅烷，加熱至80°c；
(2)加入酸催化劑、堿催化劑、去離子水的混合物，恒溫80°C反應90min；
(3)升溫至100°C，冷凝回流120min，收取餾分55ml左右；
(4)加入酸催化劑及定量的聚醚于燒瓶中，升溫酯化反應ISOmin；
(5)抽真空，冷凝回流30min，降溫至室溫，加入定量的三聚氰胺甲醛樹脂攪拌均勻，加入適量堿催化劑調整pH=8左右，即得成品。本發明采用一種聚醚改性有機硅聚合物組成了用于溫拌浙青的添加劑，它具有引氣、穩泡、分散、熱固化等作用，可在較低溫度下配制浙青混合料；該添加劑是在溶劑體系中采用烷氧基硅氧烷在催化劑作用下經Sol-Gel反應控制形成低聚物，然后在酸性環境中通過縮合反應高溫接枝聚醚，形成引氣鏈段，再加入甲醚化的三聚氰胺以促使熱交聯固化，最后調節PH值即得成品；浙青混合料拌合過程中以噴灑方式摻入浙青重量3%至10%該產品， 可有效降低拌合溫度40°C左右(相對于普通熱拌浙青)，且溫拌浙青的各項性能指標不低于熱拌浙青，該產品具有明顯的經濟社會效益及節能環保作用。
具體實施例方式
下面將結合具體實施例對本發明作詳細的介紹
本發明所述的溫拌浙青添加劑，該添加劑按重量份由以下組分反應而成
烷氧基硅烷聚醚
三聚氰胺甲醛樹脂酸催化劑堿催化劑去離子水溶劑
4—15 份 1-8份 0—1份 0—1份 0—1份 2—10 份 30—100 份本發明所述的烷氧基硅烷包含三烷氧基硅烷或二烷氧基硅烷或二者的混合物； 所述的三烷氧基硅烷為甲基三甲氧基硅烷或甲基三乙氧基硅烷或苯基三乙氧基硅烷；所述的二烷氧基硅烷為二甲基二甲氧基硅烷或二甲基二乙氧基硅烷或二乙基二乙氧基娃焼。所述的三烷氧基硅烷為Y- (2. 3-環氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷或Y-氨基丙基三乙氧基硅烷或二者的混合物；
本發明所述的聚醚包括雙羥基聚醚或單烷基聚醚；所述的聚醚分子量范圍200— 10000。所述的聚醚屬環氧乙烷加成物或環氧丙烷加成物或環氧乙烷與環氧丙烷加成物； 所述的聚醚分子量范圍200—10000。所述的聚醚為聚乙二醇或甲氧基聚乙二醇；所述的聚醚分子量范圍200—10000。所述的聚醚分子量優選范圍為300— 800。本發明所述的三聚氰胺甲醛樹脂為部分羥甲基化或高度甲基化的三聚氰胺甲醛樹脂；或為六甲氧基甲基三聚氰胺樹脂。本發明所述的酸催化劑應用聚醚酯化過程中的濃硫酸、對甲苯磺酸、固體超強酸或磷酸；或應用硅烷水解過程中的有機弱酸。所述的酸催化劑為對甲苯磺酸，或乙酸、甲酸、草酸、丙酸或丁酸中的一種有機弱酸；酸催化劑的用量為反應物總重量的0. 1—5%。本發明所述的堿催化劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、氨水、銨鹽或氨基硅烷。本發明所述的溶劑為乙醇、甲醇、丁醇、異丙醇、丙酮、乙酸乙酯或乙二醇丁醚。—種如上所述任一種溫拌浙青添加劑的制備方法，它包含以下步驟
(1)按照配比重量于三口燒瓶中加入定量的溶劑與烷氧基硅烷，加熱至80°C；
(2)加入酸催化劑、堿催化劑、去離子水的混合物，恒溫80°C反應90min；
(3)升溫至100°C，冷凝回流120min，收取餾分55ml左右；
(4)加入酸催化劑及定量的聚醚于燒瓶中，升溫酯化反應ISOmin；
(5)抽真空，冷凝回流30min，降溫至室溫，加入定量的三聚氰胺甲醛樹脂攪拌均勻，加入適量堿催化劑調整pH=8左右，即得成品。實施例1 準確稱量12份甲基三乙氧基硅烷及2份二甲基二甲氧基硅烷及50份甲醇于三口燒瓶中，加熱至80°C，預先混合好0. 5份乙酸及0. 2份30%氨水及3份去離子水， 一次性加入反應釜，恒溫80°C反應90min.升溫至100°C，冷凝回流120min，收取餾分50ml 左右，加入0. 1份濃硫酸及分子量1000的聚乙二醇2份于燒瓶中，升溫酯化反應180min，抽真空，冷凝回流30min，降溫至室溫，加入0. 3份高度甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂，攪拌均勻， 加入氫氧化鈉調整PH=S左右，即得成品。實施例2 準確稱量12份甲基三甲氧基硅烷及30份異丙醇于三口燒瓶中，加熱至 80°c，預先混合好0. 5份甲酸及0. 1份氨基硅烷及4份去離子水，一次性加入反應釜，恒溫 80°C反應60min.升溫至110°C，冷凝回流90min，收取餾分60ml左右，加入0. 1份對甲苯磺酸及分子量600的聚乙二醇3份于燒瓶中，升溫酯化反應180min，抽真空，冷凝回流30min， 降溫至室溫，加入0. 2份部分甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂，攪拌均勻，加入氨水調整pH=7. 5左右，即得成品。
實施例3 準確稱量12份甲基三甲氧基硅烷及2份Y- (2. 3_環氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷及40份甲醇于三口燒瓶中，加熱至80°C，預先混合好0. 8份甲酸及0. 1份氨水及 2份去離子水，一次性加入反應釜，恒溫80°C反應90min.升溫至110°C，冷凝回流150min， 收取餾分50ml左右，加入0. 2份磷酸及分子量2000的甲氧基聚乙二醇6份于燒瓶中，升溫酯化反應180min，抽真空，冷凝回流30min，降溫至室溫，加入0. 6份部分甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂，攪拌均勻，加入氫氧化鉀調整PH=9左右，即得成品。實施例4 準確稱量10份苯基三乙氧基硅烷及1份二甲基二乙氧基硅烷及60份乙醇于三口燒瓶中，加熱至80°C，預先混合好0. 9份丙酸及0. 5份30%氨水及8份去離子水，一次性加入反應釜，恒溫80°C反應90min.升溫至100°C，冷凝回流120min，收取餾分 50ml左右，加入0. 2份濃硫酸及分子量1200的甲氧基聚乙二醇2份于燒瓶中，升溫酯化反應180min，抽真空，冷凝回流30min，降溫至室溫，加入0. 3份部分甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂，攪拌均勻，加入氨水調整PH=S左右，即得成品。本發明的其它實施例可以在前述組分和配比、以及反應條件等范圍內進行任意組合或替換構成，并不限于上述四個具體的實施例，且以上所述的組合或替換是本領域技術人員所熟練掌握，并能方便實施的。
權利要求
1. 一種溫拌浙青添加劑，其特征在于該添加劑按重量份由以下組分反應而成
2.根據權利要求1所述的溫拌浙青添加劑，其特征在于所述的烷氧基硅烷包含三烷氧基硅烷或二烷氧基硅烷或二者的混合物。
3.根據權利要求2所述的溫拌浙青添加劑，其特征在于所述的三烷氧基硅烷為甲基三甲氧基硅烷或甲基三乙氧基硅烷或苯基三乙氧基硅烷；所述的二烷氧基硅烷為二甲基二甲氧基硅烷或二甲基二乙氧基硅烷或二乙基二乙氧基硅烷。
4.根據權利要求2所述的溫拌浙青添加劑，其特征在于所述的三烷氧基硅烷為Y-(2. 3-環氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷或Y-氨基丙基三乙氧基硅烷或二者的混合物。
5.根據權利要求1所述的溫拌浙青添加劑，其特征在于所述的聚醚包括雙羥基聚醚或單烷基聚醚；所述的聚醚分子量范圍200—10000。
6.根據權利要求1所述的溫拌浙青添加劑，其特征在于所述的聚醚屬環氧乙烷加成物或環氧丙烷加成物或環氧乙烷與環氧丙烷加成物；所述的聚醚分子量范圍200—10000。
7.根據權利要求1所述的溫拌浙青添加劑，其特征在于所述的聚醚為聚乙二醇或甲氧基聚乙二醇；所述的聚醚分子量范圍200—10000。
8.根據權利要求1所述的溫拌浙青添加劑，其特征在于所述的三聚氰胺甲醛樹脂為部分羥甲基化或高度甲基化的三聚氰胺甲醛樹脂；或為六甲氧基甲基三聚氰胺樹脂；所述的酸催化劑應用聚醚酯化過程中的濃硫酸、對甲苯磺酸、固體超強酸或磷酸；或應用硅烷水解過程中的有機弱酸；所述的堿催化劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、氨水、銨鹽或氨基硅烷；所述的溶劑為乙醇、甲醇、丁醇、異丙醇、丙酮、乙酸乙酯或乙二醇丁醚。
9.根據權利要求8所述的溫拌浙青添加劑，其特征在于所述的酸催化劑為對甲苯磺酸，或乙酸、甲酸、草酸、丙酸或丁酸中的一種有機弱酸；酸催化劑的用量為反應物總重量的 0. 1-5%ο
10.一種如權利要求1一9中任一種溫拌浙青添加劑的制備方法，其特征在于它包含以下步驟(1)按照配比重量于三口燒瓶中加入定量的溶劑與烷氧基硅烷，加熱至80°c；(2)加入酸催化劑、堿催化劑、去離子水的混合物，恒溫80°C反應90min；(3)升溫至100°C，冷凝回流120min，收取餾分55ml左右；(4)加入酸催化劑及定量的聚醚于燒瓶中，升溫酯化反應ISOmin；(5)抽真空，冷凝回流30min，降溫至室溫，加入定量的三聚氰胺甲醛樹脂攪拌均勻，加入適量堿催化劑調整pH=8左右，即得成品。烷氧基硅烷聚醚4一 15 份， 1一8 份， 0—1 份， 0—1 份， 0—1 份， 2 —10 份， 30—100 份。三聚氰胺甲醛樹脂酸催化劑堿催化劑去離子水溶劑
全文摘要
一種溫拌瀝青添加劑機器制備方法，該添加劑按重量份由以下組分反應而成烷氧基硅烷4-15份、聚醚1-8份、三聚氰胺甲醛樹脂0-1份、酸催化劑0-1份、堿催化劑0-1份、去離子水2-10份、溶劑30-100份；所述的制備方法包含以下步驟(1)按照配比重量于三口燒瓶中加入定量的溶劑與烷氧基硅烷，加熱至80℃；(2)加入酸催化劑、堿催化劑、去離子水的混合物，恒溫80℃反應90min；(3)升溫至100℃，冷凝回流120min,收取餾分55ml左右；(4)加入酸催化劑及定量的聚醚于燒瓶中，升溫酯化反應180min；(5)抽真空，冷凝回流30min,降溫至室溫，加入定量的三聚氰胺甲醛樹脂攪拌均勻，加入適量堿催化劑調整pH=8左右，即得成品。
文檔編號C08L71/08GK102268189SQ201110158370
公開日2011年12月7日 申請日期2011年6月14日 優先權日2011年6月14日
發明者俞方英 申請人:杭州市城市建設科學研究院