一種乳化瀝青、其制備方法和應用
【技術領域】
[0001] 本發明屬于道路工程乳化瀝青及其加工技術領域，具體涉及一種用于微表處的復 合改性乳化瀝青、其制備方法和應用。
【背景技術】
[0002] 乳化瀝青是瀝青和乳化劑在一定工藝作用下，生成水包油或油包水的液態瀝青， 其將通常高溫使用的道路瀝青，經過機械攪拌和化學穩定的方法，擴散到水中而液化成常 溫下粘度很低、流動性很好的一種道路建筑材料。
[0003] 在眾多的道路建設應用中，乳化瀝青提供了一種比熱瀝青更為安全、節能和環保 的系統，其可以常溫使用，也可以和冷、潮濕的石料一起使用，避免了高溫操作、加熱和有害 物質排放。乳化瀝青主要用于道路的升級與養護，如石肩封層，還有多種獨特的、其它瀝青 材料不可替代的應用，如冷拌料、稀漿封層，乳化瀝青亦可用于新建道路施工，如粘層油、透 層油等。乳化瀝青是稀漿封層混合料的粘結材料，其質量的好壞直接影響稀漿封層的質量。 由于乳化瀝青具有節能、環保等優點，乳化瀝青的應用將越來越多地得到人們的廣泛關 注。
[0004] 微表處是指應用具有一定級配的石肩或砂、填料（水泥、石灰、粉煤灰、石粉等）與 聚合物改性乳化瀝青、外摻劑和水，按一定比例拌制成流動型混合料，再均勻灑布于路面上 的封層技術，微表處技術對于乳化瀝青本身的穩定性、以及經微表處鋪筑后的路面在低溫 環境或高溫環境中的抗裂、抗變型性能方面具有較高的要求，因而亟待尋找在微表處技術 中性能表現優越的新型復合乳化瀝青。
【發明內容】
[0005] 本發明的一個目的在于提供一種高溫抗變形能力強和低溫抗裂性能好的復合乳 化瀝青。
[0006] 本發明的另一個目的在于提供上述乳化瀝青的制備方法。
[0007] 本發明的還一個目的在于提供上述乳化瀝青的應用。
[0008] 為解決上述技術問題，本發明的實施方式首先提供了一種乳化瀝青，以重量份計， 該種乳化瀝青包含下述組份：巖瀝青膠結料50~75份、乳化劑0. 5~3份、改性劑SBR膠 乳1~10份、水20~40份；其中，所述巖瀝青膠結料以重量百分含量計包含下述組份：巖 瀝青30~65%、地溝油處理物1~3%、余量為潤滑油、潤滑油精制抽出油或其混合物。本 發明的實施方式所提供的乳化瀝青路用性能優良，可解決微表處易泛油、高溫強度低和低 溫易開裂的技術缺陷；該復合改性巖瀝青乳化瀝青用于微表處時可以明顯提高封層高溫穩 定性及其低溫抗裂性，具有很好的應用前景。
[0009] 優選地，本發明的實施方式所提供的乳化瀝青的組成成份中，地溝油處理物以下 述方法制備得到：將地溝油和溫度為90~95°C的水加入處理罐中，所述水的質量為所述地 溝油質量的18~22 %，在60~80轉/分鐘的轉速下攪拌15~25分鐘，靜置分層，使油脂 中的雜質混合物分散在水中形成分液層，從處理罐的罐底排出下層沉淀（即雜質混合物）， 對罐內剩余物除去水分，即得到所述地溝油處理物。本發明的實施方式中所使用的地溝油 可以為回收的食用油、反復使用的炸油、或下水道中的油膩漂浮物。實驗證明，少量地溝油 的加入，使得本發明的實施方式所制備得到的乳化瀝青具有更好的粘附性，能更好地防止 鋪筑后的瀝青路面出現水損害、松散、剝落等病害及車轍。
[0010] 優選地，本發明的實施方式所提供的乳化瀝青的組成成份中，以重量份計包含乳 化劑I. 〇~2. 5份，且乳化劑的種類優選為美國MeadWestvaco公司生產的MQK-ID乳化劑， 在本發明的實施方式中使用該種乳化劑，不僅能提高最后制備得到的乳化瀝青性能的穩定 性，而且乳化效果更佳。
[0011] 優選地，本發明的實施方式所提供的乳化瀝青的組成成份中，以重量份計包含陽 離子丁苯膠乳3~8份。陽離子丁苯膠乳即為改性劑SBR膠乳，在本發明的實施方式中，改 性劑SBR膠乳優選使用美國MeadWestvaco公司生產的PC1468。陽離子丁苯膠乳的加入，能 改善本發明瀝青的低溫性能，防止路面低溫開裂。
[0012] 優選地，本發明的實施方式所提供的乳化瀝青的組成成份中，巖瀝青交結料中所 包含的巖瀝青，可采用商業化的巖瀝青產品，如山東高速青川天然瀝青開發有限公司的NES 巖瀝青，針入度為2dmm，軟化點大于195°C，灰分含量5%。
[0013] 優選地，本發明的實施方式所提供的乳化瀝青的組成成份中，潤滑油、潤滑油精制 抽出油或其混合物中，在40°C下的粘度為0. 5~7Pa. S，且芳香分的質量百分含量為35~ 90% ;進一步優選地，在40 °C下的粘度為0. 5~7Pa. S，芳香分的質量百分含量為55~ 90%〇
[0014] 此外，上述的潤滑油由原油或植物油蒸餾得到、潤滑油精制抽出油由溶劑提取前 述潤滑油得到。進一步優選地，該種潤滑油精制抽出油由溶劑提取脫瀝青油得到，其中，脫 瀝青油由原油蒸餾后除去瀝青質得到（即Bright-Stock抽出油），用于提取的溶劑可以為 苯酷、N -甲基P比略燒酮、液態二氧化硫或糠醛，所述Bright-Stock抽出油中芳香分的質量 百分含量優選為65~90%。
[0015] 需要補充說明的是：上述潤滑油、潤滑油精制抽出油或其混合物是指以下幾種情 況之一：一種潤滑油或多種潤滑油的混合物；一種潤滑油精制抽出油或多種潤滑油精制抽 出油的混合物；一種或多種潤滑油和一種或多種潤滑油精制抽出油的混合物。
[0016] 滿足前述條件的潤滑油、潤滑油精制抽出油或其混合物可經由商業途徑獲得，或 將商業途徑的潤滑劑調和獲得，如東營孚潤達化工有限公司的商品名為芳烴油的潤滑油； 中海瀝青（濱州）公司的商品名為抽出油2#的潤滑油精制抽出油；臺灣中油股份有限公司 的商品名為國光牌橡膠軟化油的潤滑油等。
[0017] 本發明的實施方式同時提供上述乳化瀝青的制備方法，包含下述步驟：
[0018] (1)制備巖瀝青膠結料：將潤滑油、潤滑油精制抽出油或其混合物加熱到150~ 190°C，按照下述重量百分含量配比加入巖瀝青和地溝油處理物：巖瀝青30~65%、地溝油 處理物1~3%、余量為潤滑油、潤滑油精制抽出油或其混合物；攪拌混合0. 5~3小時，制 得所述巖瀝青膠結料；
[0019] (2)制備皂液：按照下述重量份配比將乳化劑、陽離子丁苯膠乳和水混合，加入鹽 酸溶液調節PH值至1. 8~2. 2,攪拌均勻，加熱至45~90°C ;
[0020] (3)取步驟（1)中制備的巖瀝青膠結料和步驟（2)中制備的皂液混合，并使巖瀝青 膠結料的溫度Tl和皂液的溫度T2滿足：T1+T2 < 200°C，在乳化設備中進行乳化，制得乳化 瀝青；
[0021] 其中，上述巖瀝青膠結料、乳化劑、陽離子丁苯膠乳和水的重量份配比為：巖瀝青 膠結料50~75份、乳化劑0. 5~3份、陽離子丁苯膠乳1~10份、水20~40份。
[0022] 上述制備過程中所使用的乳化設備可以為常用的膠體磨或均化器等，乳化瀝青的 配制和生產過程方便易行，且乳化效果極好。
[0023] 本發明的實施方式還提供上述乳化瀝青的應用，具體來說，將乳化瀝青與石料混 合后用于鋪筑鋪筑微表處路面，其中，乳化瀝青的重量為石料重量的7~14%。
[0024] 本發明的實施