一種非離子液晶型瀝青溫拌劑及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種浙青溫拌劑及其制備方法，尤其涉及一種非離子液晶型浙青溫拌 劑及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 自從浙青應用于道路以來，已經發展成熟的浙青混合料主要為熱拌浙青混合料， 然而熱拌浙青混合料存在拌和溫度與鋪裝溫度高、有害氣體排放量高、浙青混合料易老化 等缺陷，造成了諸多生態與環境問題。 溫拌浙青混合料是一種環保節能的新材料，它 具有與相應的熱拌浙青混合料一致甚至更優的路用性能，但卻能在更低的溫度下拌和及鋪 裝，大大降低了在生產過程中的能源消耗和煙塵排放，使經濟效益和生態價值得到顯著提 高。與熱拌浙青混合料相比，根據混合料類型，不同溫拌浙青混合料的拌和溫度一般可降低 15°C -40°C，采用溫拌浙青混合料可很好地緩解熱拌浙青混合料由于高溫拌和而導致的一 些問題。
[0003] 目前可通過在混合料中添加沸石、有機降粘添加劑、表面活性溫拌劑或采用 軟硬浙青相結合等各類方法來降低混合料的施工拌和溫度，這些混合料都可稱之為溫拌浙 青混合料。與熱拌浙青混合料相比，根據混合料類型，不同溫拌浙青混合料的拌和溫度一般 可降低15~40°c，采用溫拌浙青混合料可很好地緩解熱拌浙青混合料由于高溫拌和而導致 的幾個問題： 有機添加劑借助自身熔點較低（l〇〇°C左右）的優勢，，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；采用固含量較高的乳化浙青，在80?120°C溫度下與石料拌和，也可 實現溫拌，該方式較熱拌浙青的溫度低約30?50°C ;沸石類產品都是通過在浙青混合料 拌和過程中引入水分使得浙青產生泡沫從而降低浙青粘度，實現浙青混合料生產溫度的降 低。但是在生產過程中不可避免的會有一些水分殘留在浙青與集料界面之間，使得浙青混 合料存在潛在的水損害。而且若加水量過大，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。
[0004] 目前，國內自行研發的溫拌浙青添加劑產品主要為有機類和表面活性類，如已公 開專利 CN102093731A、專利 CN102408602A、專利 CN101899218A、專利 CN101831187A、專利 CN102795801A等，國內研發的溫拌浙青添加劑產品雖然基本都能達到國外同類產品的降 溫效果，并能夠成功生產溫拌浙青混合料，但也不可避免的都存在生產工藝復雜、能耗高、 降低浙青混合料性能等缺陷。
【發明內容】
[0005] 本發明提供了一種非離子液晶型浙青溫拌劑及其制備方法。本發明的浙青溫拌劑 能夠有效降低浙青的高溫粘度，并且具有性能穩定，原料易采集，制備方法簡便以及應用范 圍廣泛等優點。
[0006] 本發明非離子液晶型浙青溫拌劑，以重量份計包括： 聚甘油脂肪酸酯：3. 5?55. 5份，優選5?45份； 脂肪醇：0. 1?20份，優選1?10份； 水：24· 5?96. 4份，優選45?94份。
[0007] 所述的聚甘油脂肪酸酯選自聚甘油辛癸酸酯、聚甘油月桂酸酯、聚甘油辛癸酸乳 酸酯、聚甘油月桂酸乳酸酯、聚甘油乳酸酯、聚甘油醋酸酯、聚甘油單油酸酯、聚甘油丁二酸 月桂酸酯、聚甘油丁二酸酯或聚甘油檸檬酸酯中的一種或多種。
[0008] 所述的脂肪醇選自正辛醇、2-乙基己醇、正壬醇（1-壬醇）、正癸醇（1-癸醇）、 正十一醇、月桂醇（十二烷醇）、鯨蠟醇（正十六烷醇）或硬脂醇中的一種或多種。
[0009] 本發明非離子液晶型浙青溫拌劑中，也可以根據實際應用需要加入其它添加劑， 如分散劑、抗剝落劑、發泡劑、抗老化劑、聚合物改性劑以及氧化鎂、氧化鈣和五氧化二磷 等氧化物，添加劑的加入量占溫拌劑重量的〇. 1%?9. 9%，浙青溫拌劑各組分含量之和為 100% 〇
[0010] 本發明非離子液晶型浙青溫拌劑的制備方法，包括如下內容： (1) 按配比將水和聚甘油脂肪酸酯在容器中混合均勻； (2) 將脂肪醇加入到步驟（1)物料中，混合均勻，靜置一段時間，得到非離子液晶型浙青 溫拌劑。
[0011] 其中，步驟（1)的混合溫度為4(T60°C，混合時間為0. 5~2小時；步驟（2)的混合溫 度為40-60°C，混合時間為0. 5~1小時；靜置時間為1~4小時。
[0012] 本發明非離子液晶型浙青溫拌劑在浙青混合料拌和中的應用，包括如下內容：將 石料、浙青和浙青溫拌劑拌和均勻，然后加入礦粉或機制砂，拌和均勻即可；其中拌和溫度 為1KT12(TC，非離子型浙青溫拌劑按照浙青用量的2wt?10wt%加入。
[0013] 本發明浙青溫拌劑也可以先于浙青混合均勻，得到溫拌浙青，然后再將溫拌浙青 直接用于浙青混合料制備。其中所述的溫拌浙青，按重量份份計，包括浙青100份，浙青溫 拌劑為1~1〇份，優選2、份。其中所述的浙青為道路石油浙青、聚合物改性浙青等，如70 號、90號、110號浙青等。
[0014] 本發明非離子液晶型浙青溫拌劑與傳統浙青溫拌劑比較，具有以下優點： (1)本發明的非離子液晶型浙青溫拌劑中，聚甘油脂肪酸酯和脂肪醇均為溫和的非離 子型表面活性劑，對人體的刺激性小，環境友好，綠色環保。
[0015] (2)本發明非離子液晶型浙青溫拌劑，具有層狀液晶結構，分散效果好，穩定性好， 能極大的降低浙青的表面活性，和浙青形成穩定乳液，同時液晶結構中層與層之間的作用 力較弱，在外力的作用下，比較容易滑動，因而具有良好的"潤滑"性能，在這兩種作用下，本 發明浙青溫拌劑能極大地降低浙青的高溫粘度，因此可以降低浙青混合料的拌和、攤鋪及 壓實溫度，大量減少煙霧及有害物質的排放，減小對人體危害及環境污染。
[0016] (3)本發明的非離子液晶型浙青溫拌劑，具有層狀液晶結構相比于通常的表面活 性劑的粘度要高很多，因此在降低浙青高溫粘度的同時，不會降低了其60°C粘度，從而不會 降低浙青的抗車轍性能。
【具體實施方式】
[0017] 下面結合實施例對本發明作進一步的說明，但不因此限制本發明。
[0018] 實施例1 聚甘油月桂酸酯：12份 月桂醇：2. 5份 水：84. 5份。
[0019] 按配比將聚甘油月桂酸酯和去離子水加入容器，在40°C下攪拌1小時；加入月桂 醇，恒溫40°C攪拌1小時，室溫下靜置3小時，得到非離子液晶型浙青溫拌劑。
[0020] 實施例2 聚甘油單油酸酯：30份 硬脂醇：1. 7份 水：68. 3份。
[0021] 按配比將聚甘油單油酸酯和去離子水加入容器，在50°C下攪拌1小時；加入硬脂 醇，恒溫50°C攪拌1. 5小時，室溫下靜置3. 5小時，得到非離子液晶型浙青溫拌劑。
[0022] 實施例3 聚甘油月桂酸酯：41份 正辛醇：2. 5份 水：56. 5份。
[0023] 按配比將聚甘油月桂酸酯和去離子水加入容器，在60°C下攪拌1小時；加入正辛 醇，恒溫60°C攪拌1. 5小時，室溫下靜置4小時，得到非離子液晶型浙青溫拌劑。
[0024] 實施例4 聚甘油檸檬酸酯：23份 鯨蠟醇：2. 8份 水：74. 2份。
[0025] 按配比將聚甘油檸檬酸酯、和去離子水加入容器，在45°C下攪拌1小時；加入鯨蠟 醇，恒溫45°C攪拌1小時，室溫下靜置3小時，得到非離子液晶型浙青溫拌劑。
[0026] 對比例1 聚甘油月桂酸酯：30. 5份 水：69. 5份。
[0027] 按配比將聚甘油月桂酸酯和去離子水加入容器，在50°C下攪拌1. 5小時；室溫下 靜置3小時，得到非離子液晶型浙青溫拌劑。
[0028] 對比例1 硬脂醇：9. 5份 水：90. 5份。
[0029] 按配比將硬脂醇和去離子水加入容器，在40°C下攪拌1. 5小時；室溫下靜置2小 時，得到非離子型浙青溫拌劑。
[0030] 按照《公路浙青路面施工技術規范》（JTG F40-2004)規定的方法分別采用傳統 的熱拌方式和應用本發明添加劑的溫拌方式進行浙青混合料的拌和，并進行浙青混合料性 能測試。其中，將實施例1、2、3、4和對比例1、2中制備的溫拌浙青添加劑按照浙青用量的 以噴灑的方式加入浙青混合料中，制備成混合料試件1#、2#、3#、4 #、5#、6#。本試 驗采用90#A級浙青，油石比為5. 5%，石料的級配見表1，浙青混合料性能測試結果見表2。
[0031] 表1石料級配。
【主權項】
1. 一種非離子液晶型浙青溫拌劑，其特征在于：以重量份計包括： 聚甘油脂肪酸酯：3. 5?55. 5份； 脂肪醇：0.1?20份； 水：24.5 ?96. 4 份。
2. 按照權利要求1所述的浙青溫拌劑，其特征在于：以重量份計包括： 聚甘油脂肪酸酯：5?45份； 脂肪醇：1?10份； 水：45?94份。
3. 按照權利要求1或2所述的浙青溫拌劑，其特征在于：所述的聚甘油脂肪酸酯選自 聚甘油辛癸酸酯、聚甘油月桂酸酯、聚甘油辛癸酸乳酸酯、聚甘油月桂酸乳酸酯、聚甘油乳 酸酯、聚甘油醋酸酯、聚甘油單油酸酯、聚甘油丁二酸月桂酸酯、聚甘油丁二酸酯或聚甘油 檸檬酸酯中的一種或多種。
4. 按照權利要求1或2所述的浙青溫拌劑，其特征在于：所述的脂肪醇選自正辛醇、 2-乙基己醇、正壬醇、正癸醇、正i^一醇、月桂醇、鯨蠟醇或硬脂醇中的一種或多種。
5. 按照權利要求1或2所述的浙青溫拌劑，其特征在于：浙青溫拌劑中加入分散劑、抗 剝落劑、發泡劑、抗老化劑、聚合物改性劑以及氧化鎂、氧化鈣和五氧化二磷，添加劑的加入 量占溫拌劑重量的〇. 1%?9. 9%。
6. -種權利要求1所述的浙青溫拌劑的制備方法，其特征在于：包括如下內容：（1)按 配比將水和聚甘油脂肪酸酯在容器中混合均勻；（2)將脂肪醇加入到步驟（1)物料中，混合 均勻，靜置一段時間，得到非離子液晶型浙青溫拌劑。
7. 按照權利要求6所述的方法，其特征在于：步驟（1)的混合溫度為4(T60°C，混合時 間為0. 5~2小時；步驟（2)的混合溫度為40-60°C，混合時間為0. 5~1小時。
8. 按照權利要求6所述的方法，其特征在于：步驟（2)中的靜置時間為1~4小時。
9. 一種權利要求1所述的浙青溫拌劑在浙青混合料拌和中的應用，其特征在于包括如 下內容：將石料、浙青和浙青溫拌劑拌和均勻，然后加入礦粉或機制砂，拌和均勻即可；其 中拌和溫度為110~120°C，非離子型浙青溫拌劑按照浙青用量的2wt?10wt%加入。
10. -種權利要求1所述的浙青溫拌劑制備的溫拌浙青，其特征在于：按重量份份計， 包括：浙青100份，浙青溫拌劑為1~1〇份。
【專利摘要】本發明公開了一種非離子液晶型瀝青溫拌劑及其制備方法，瀝青溫拌劑，以重量份計包括：聚甘油脂肪酸酯：3.5～55.5份，脂肪醇：0.1～20份，水：24.5～96.4份。制備方法如下：（1）按配比將水和聚甘油脂肪酸酯在容器中混合均勻；（2）將脂肪醇加入到步驟（1）物料中，混合均勻，靜置一段時間，得到非離子液晶型瀝青溫拌劑。本發明的瀝青溫拌劑能夠有效降低瀝青的高溫粘度，并且具有性能穩定，原料易采集，制備方法簡便以及應用范圍廣泛等優點。
【IPC分類】C08K5-05, C04B26-26, C08L95-00, C04B24-08, C08L71-08
【公開號】CN104559237
【申請號】CN201310496048
【發明人】宣根海, 徐青柏, 陳杰, 石君章, 寧愛民, 李志軍
【申請人】中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2013年10月22日