一種瀝青降粘劑及瀝青組合物的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種浙青降粘劑及使用該降粘劑的浙青組合物。
【背景技術】
[0002] 目前道路工程中使用的浙青混合料根據拌和施工溫度一般分為兩種類型：冷拌浙 青混合料CM (Cold Mix Asphalt)和熱拌浙青混合料HMA (Hot Mix Asphalt)。冷拌浙青混 合料一般采用乳化浙青或者液體浙青與集料在常溫狀態下拌和、鋪筑，無需對集料和結合 料進行加熱，這樣可節約大量能源。但是冷拌浙青混合料初期路用性能差，難以滿足高速公 路、重載交通道路等重要工程的要求。熱拌浙青混合料是應用最為廣泛、路用性能最為良好 的一種混合料。但是在熱拌浙青混合料生產過程中，浙青與石料需要在15(Tl80°C高溫條件 下拌和。將石料、浙青加熱到如此高的溫度，消耗了大量能源。另外在熱拌浙青混合料生產 過程中產生了大量的CO 2、煙塵和有害氣體（CO、S02、NOx等），不僅污染了環境，而且也影響 了工作人員的身體健康。同時，高溫條件下的拌和也造成了浙青的老化，降低了浙青混合料 的路用性能。
[0003] 為保護環境、節約能源，在20世紀90年代中后期歐洲及美國等國家開展了溫拌浙 青混合料WMA (Warm Mix Asphalt)的研究，其目的是通過降低浙青混合料的拌和與攤鋪溫 度，達到降低浙青混合料生產過程中的能耗，減少CO2等氣體及粉塵排放量，同時保證溫拌 浙青混合料具有與熱拌浙青混合料基本相同的路用性能和施工和易性。
[0004] 目前，溫拌浙青混合料技術主要有三種方式：一是預先在浙青中添加一種能夠降 低浙青135 °C粘度的添加劑，從化學角度來改變浙青的粘溫曲線，從而降低浙青與石料的拌 和溫度，但此方法通常也會降低浙青的60°C粘度即降低了混合料的高溫穩定性；二是采用 固含量較高的乳化浙青，在80?120°C溫度下與石料拌和，該方式較熱拌浙青的溫度低約 30?50°C;三是在拌制混合料時把水和浙青同時加入拌和罐中，由于水的存在使浙青發泡， 達到降粘效果。但該方法若加水量過大，則會產生大量的水蒸氣或引起暴沸，若水量過少， 則發泡效果不好。
[0005] CN102311649A公開了一種浙青降粘改性劑及其制作方法。該方法將一定比例的活 化劑、氟硅酸銨、雜酚油、聚乙烯和硬脂酸投入到反應容器中，升溫至250°C，充分攪拌反應 得到浙青降粘改性劑。該方法以雜酚油為媒介，在高溫下，氟硅酸銨與硬脂酸發生反應，生 成一種新的化合物，該化合物對浙青起到降粘作用，可以降低施工溫度，同時能明顯提高浙 青混凝土壓實度，改善浙青的高溫性能。但氟硅酸銨本身有毒，具有強刺激性，高溫易分解 放出有毒氣體，且與硬脂酸在高溫下反應，放出有毒的腐蝕性煙氣。
[0006] CN102532920A公開了一種溫拌浙青膠結料及其制備方法。該方法是將一定比例的 浙青膠結料加熱至130?160°C，加入一定比例的流變改性劑，攪拌均勻；再將高分子聚合 物分批加入混合體系，剪切，攪拌直至聚合物顆粒均勻分布在< 100微米范圍，緩慢升溫至 170?180°C，攪拌反應1?2小時出鍋。該方法可以提高浙青膠結料的高溫車轍、低溫抗 拉伸和耐脆裂性能，且在110?135°C條件下具有較低的粘度，可以在降低施工溫度下仍然 具有良好的拌合、攤鋪、壓實性能。但在制備溫拌浙青膠結料時需要多次加料、攪拌和升溫， 且在拌合時需要1?2小時長時間攪拌，工業生產中難以使聚合物顆粒控制在< 100微米 范圍，制備方法復雜，生產成本高，需要進行設備改造和改變生產流程，生產過程周期較長， 無法適應現場攤鋪的需要，難以實現工業放大和應用。
[0007] CN101781468A公開了一種改性浙青降粘劑及其制備方法。該方法是將相容劑在 100?120°C下脫水后，加入有機酸、表面活性劑與合成石蠟，在溫度為80?KKTC的螺桿擠 出機中共混、擠出、造粒、冷卻得到浙青降粘劑。該降粘劑可以降低改性浙青175°C粘度；該 降粘劑中的合成石蠟屬于非彈性材料，在低溫條件下容易脆斷，從而導致浙青混合料的低 溫抗拉伸和耐脆裂性能下降，且大部分低熔點的有機蠟在降低浙青高溫粘度的同時，也降 低了 60°C粘度，降低了抗車轍性能。
【發明內容】
[0008] 針對現有技術的不足，本發明提供了一種浙青降粘劑及浙青組合物。本發明的浙 青降粘劑對浙青具有較好的降粘作用，添加本發明降粘劑的浙青組合物具有較低的高溫粘 度和較好的潤滑性，較高的60°C粘度和延度，同時具有與基質浙青相當的針入度和軟化點， 具有生產成本低，制備方法簡便以及應用范圍廣泛等優點。
[0009] 本發明的浙青降粘劑，以重量百分比計，包括如下組分： 添加劑A :5wt%?30wt% ; 添加劑B :lwt%?10wt% ; 卡洛胺：lwt%?10wt% ; 添加劑 C :50wt% ?93wt% ; 本發明的浙青降粘劑，以重量百分比計優選組成包括： 添加劑 A :10wt% ?20wt% ; 添加劑B :2wt%?5wt% ; 卡洛胺：2wt%?5wt% 添加劑 C :70wt% ?86wt% ; 所述的添加劑A，烙點在60?13(TC之間，包括：聚乙烯錯、微晶錯、褐煤錯、sasobit、硫 磺、硬脂酸、二十烷酸、二十四烷酸等及其衍生物中的一種或幾種，優選聚乙烯蠟和/或硬 脂酸。
[0010] 所述的添加劑B為高分子組分，包括聚環氧乙烷-環氧丙烷、酚醛樹脂、聚丙烯酸 酯、氨基樹脂、聚醚、聚乙烯醇及其部分酯化或縮醛化產物中的一種或多種，優選聚丙烯酸 酯和/或氨基樹脂，分子量均在1000?30000,優選200(Γ20000。 toon] 所述的添加劑C為低分子組分，包括椰油脂肪酸二乙醇酰胺、脂肪醇聚氧乙烯醚、 烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、烷基醇酰胺聚氧乙烯醚、嵌段聚氧乙烯-聚氧丙烯 醚、烷基多苷、多元醇硬脂酸酯、山梨醇脂肪酸酯、脂肪酸環氧乙烷縮合物、蓖麻油聚氧乙烯 醚、聚乙二醇雙油酸酯以及Spans系列和Tweens系列的酯化和醚化產物中的一種或多種， 優選脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基醇酰胺聚氧乙烯醚和椰油脂肪酸二乙醇酰胺中的一種或幾 種，其分子量均在1000以下。
[0012] 本發明浙青降粘劑中，可以根據實際應用需要加入有機添加劑，包括重氮乙酸乙 酯、偶氮二甲酰胺、N，N-二亞硝基五次甲基四胺和偶氮二異丁腈等。
[0013] 本發明浙青降粘劑中，也可以根據實際應用需要加入其它改性劑，如抗剝離劑、抗 老化劑、抗氧化劑、分散劑、穩定劑、聚合物改性劑等。
[0014] 本發明的浙青降粘劑的制備方法，包括如下內容：按配比將添加劑A、添加劑B、 卡洛胺和添加劑C分別加入反應容器，混合均勻，制成浙青降粘劑；其中混合溫度為60? 130°C，為高于或接近于所使用添加劑組分的熔點或軟化點，混合時間為20?30分鐘，混合 過程采用常規的機械攪拌。
[0015] 本發明的浙青組合物，包括基質浙青和上述浙青降粘劑，以基質浙青重量為基準， 降粘劑為基質浙青的〇. lwt%?5wt%，優選為0. 5wt%?3wt%。
[0016] 本發明浙青組合物中，所述的基質浙青為直餾浙青、氧化浙青和溶劑脫油浙青中 的一種或多種，其針入度為60?120 l/10mm。
[0017] 本發明的浙青組合物的制備方法，包括如下內容：按配比將上述浙青降粘劑添 加到基質浙青中，混合均勻，得到浙青組合物；其中混合溫度為130?150°C，混合時間為 30?60分鐘；混合過程采用一般的機械攪拌方式，也可以采用超聲、微波或高剪切等技術 手段。
[0018] 本發明的浙青組合物在道路鋪筑、維修和建筑中的應用，特別是在道路浙青的混 合料拌和中有著廣闊的應用前景。
[0019] 本發明的浙青組合物在浙青混合料中的應用，包括如下內容：當石料達到拌和溫 度，加入浙青組合物到混合料中拌和均勻即可。
[0020] 本發明的浙青組合物與傳統熱拌浙青比較，具有以下優點： (1)本發明浙青組合物中，各組分在120?165°C時，具有良好的相容性和流動性，對基 質浙青均有較明顯降粘作用，四種組分協同作用，分散效果好，穩定性好，能夠起到明顯的 "潤滑"效果，可以有效改善浙青混合料的施工和易性。
[0021] (2)本發明浙青組合物中，各組分的協同作用還產生如下有益效果：當添加劑A在 低溫條件下獨立存在時，以不均相結晶狀態存在于浙青中，與基質浙青的理化性質差別較 大，相容性不好，在降低浙青高溫粘度的同時，也降低了其60°C粘度，降低了抗車轍性能。 當加入添加劑B (高分子組分）和添加劑C (低分子組分)，由于其良好的流動性和相容性， 攪拌時可以將非均相的結晶均勻分散，添加劑B和浙青中的大分子將此潤滑晶粒包裹并相 互纏繞，形成更穩定的具有空間網絡結構的膠體體系，提高其60°C粘度，提高高溫抗車轍能 力。卡洛胺與其它三種組分協同作用，可以起到增溶、穩定、降粘和潤滑效果，且卡洛胺有助 于增大浙青與石料的結合力。
[0022] (3)本發明浙青組