一種改性乳化瀝青的制備方法
【專利摘要】本發明涉及一種改性乳化瀝青的制備方法,屬于瀝青技術領域。本發明通過將聚乙二醇上的聚氧化乙烯鏈段引入到環氧分子鏈上,制備一種含非離子親水基團的改性環氧樹脂,并將其與石油瀝青,改性玄武巖纖維和脫硫膠粉共混,制得黏結力強,高溫穩定性好,彈性恢復能力優越的改性乳化瀝青,并且改性玄武巖纖維和脫硫膠粉在石油瀝青中得橋接作用,可有效提升瀝青的低溫開裂性,增強瀝青的力學性能及抗剪強度,本發明制備的改性乳化瀝青,黏結度高、溫度敏感性小、耐磨性能好,具有工藝簡單、節能減排和資源循環利用、適應環境的能力更強,防水效果好等優點。
【專利說明】
一種改性乳化瀝青的制備方法
技術領域
[0001]本發明涉及一種改性乳化瀝青的制備方法,屬于瀝青技術領域。
【背景技術】
[0002]改性乳化瀝青是在制作乳化瀝青過程中同時加入聚合物膠乳,或將聚合物膠乳與乳化瀝青成品混合,或對聚合物改性瀝青進行乳化加工得到的乳化瀝青成品。改性瀝青是指添加了橡膠、樹脂、高分子聚合物、磨細了的膠粉等改性劑,或采用對瀝青進行輕度氧化加工,從而使瀝青的性能得到改善的瀝青混合物。用它鋪設的路面有良好的耐久性、抗磨性,實現高溫不軟化,低溫不開裂。改性瀝青優良的質量有效增強了路面負荷能力,降低因負荷過重造成的路面疲勞,成倍地延長路面的使用壽命,當前已經被廣泛用于高等級公路、機場跑道以及橋梁的鋪裝。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。乳化瀝青分為陽離子乳化瀝青、陰離子乳化瀝青和非離子乳化瀝青。陽離子乳化瀝青的瀝青微粒帶正電荷,陰離子乳化瀝青微粒帶負電荷。當陽離子乳化瀝青與骨料表面接觸時,由于所帶電荷不同,產生異性相吸,兩者在有水膜的情況下能使瀝青微粒裹覆在骨料表面,仍能很好吸附結合。因而在陰濕、低溫情況下(5°C以上)仍可以施工。但陰離子乳化瀝青正好相反,它與潮濕骨料表面都帶負電荷,使其產生同性相斥,瀝青微粒不能很快粘附在骨料表面上,若要使瀝青微粒裹覆在骨料表面,必須待乳化液中水分蒸發后才行,所以遇上陰濕或低溫季節時就難以施工,乳化瀝青存在著黏結度低、耐老化性差、溫度敏感性大、強度不夠的問題。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題:針對乳化瀝青黏結度低、耐老化性差、溫度敏感性大、強度不夠的問題,本發明提供了一種改性乳化瀝青的制備方法。本發明通過將聚乙二醇上的聚氧化乙烯鏈段引入到環氧分子鏈上,制備一種含非離子親水基團的改性環氧樹脂,并將其與石油瀝青,改性玄武巖纖維和脫硫膠粉共混,制得黏結力強,高溫穩定性好,彈性恢復能力優越的改性乳化瀝青,并且改性玄武巖纖維和脫硫膠粉在石油瀝青中得橋接作用,可有效提升瀝青的低溫開裂性,增強瀝青的力學性能及抗剪強度。
[0004]為解決上述技術問題,本發明采用的技術方案:
(1)按重量份數計,分別稱取6?9份雙酸A環氧樹脂,4?6份聚乙二醇,加入反應釜中,加熱至100?105°C,以400?500r/min攪拌5?6h,轉入3000?4000r/min離心機中,加入15?20份去離子水,離心20?30min,得水性環氧樹脂乳液,備用;
(2)按重量份數計,稱取0.1?0.2份硅烷偶聯劑KH-550,加入10?12份質量
分數為70%乙醇溶液中,以300?400r/min攪拌20~30min,靜置卜2h,加入卜2份玄武巖纖維,以400?500r/min攪拌30?40min,過濾,將濾渣置于100?105°C干燥箱中干燥2?3h,得改性玄武巖纖維,備用;
(3 )按重量份數計,稱取25?30份廢棄輪胎橡膠,加入粉碎機粉碎,過200目篩,將過篩后的橡膠粉加入反應釜中,繼續添加30?40份甲苯,30?40份二甲苯,3?5份乙酸,2?3份甲酸,I?2份氯化鋅,I?2份氯化鐵,2?3份濃硫酸,在70?80 °C下反應5?1h,過濾,將濾渣置于100?105°C干燥箱中干燥2?3h,得脫硫膠粉;
(4)按重量份數計,稱取80?90份石油瀝青,置于135?140°C烘箱中加熱至瀝青完全軟化后,加入15?20份上述脫硫膠粉,繼續加熱至180?190 °C,加入0.5?0.9份上述步驟(2)制備的改性玄武巖纖維和25?30份上述步驟(I)制備的水性環氧樹脂乳液,以500?600r/min攪拌45?50min,轉入5500?6000r/min高速剪切乳化機中高速剪切I?2h,得改性乳化瀝青。
[0005]本發明的具體應用方法是:正式鋪筑時,先將驗收合格的路面基層表面進行全面清掃,再用2?3臺森林滅火鼓風機沿縱向排成斜線將浮灰吹凈。當路面基層表面已經干燥,在噴灑改性乳化瀝青之前一小時用灑水車快速噴灑少量水。再用噴灑機在上面均勻地噴灑一層本發明制備的改性乳化瀝青(改性乳化瀝青一般為0.9?1.lkg/m2,集料用量約為6?8m3/1000m2),隨即撒上一層沙子,鋪上一層塑料網,用釘子將網釘牢。最后用探鋪機鋪上一層用改性乳化瀝青攪拌的石子,邊鋪邊用壓路機來回反復壓平,所鋪成路使用周期長,可達20?30年的壽命。
[0006]本發明與其他方法相比,有益技術效果是:
(1)本發明制備的改性乳化瀝青能起到抗低溫、抗高溫,抑制裂紋的作用;
(2)本發明制備的改性乳化瀝青,黏結度高、溫度敏感性小、耐磨性能好,具有工藝簡單、節能減排和資源循環利用,適應環境的能力更強,防水效果更好等優點,可廣泛應用于瀝青技術領域。
【具體實施方式】
[0007]首先按重量份數計,分別稱取6?9份雙酚A環氧樹脂,4?6份聚乙二醇,加入反應釜中,加熱至100?105°C,以400?500r/min攪拌5?6h,轉入3000?4000r/min離心機中,加入15?20份去離子水,離心20?30min,得水性環氧樹脂乳液,備用;其次按重量份數計,稱取0.1?0.2份硅烷偶聯劑101-550,加入10~12份質量分數為70%乙醇溶液中,以300~40(^/1^11攪拌20?30min,靜置I?2h,加入I?2份玄武巖纖維,以400?500r/min攪拌30?40min,過濾,將濾渣置于100?105°C干燥箱中干燥2?3h,得改性玄武巖纖維,備用;再次按重量份數計,稱取25?30份廢棄輪胎橡膠,加入粉碎機粉碎,過200目篩,將過篩后的橡膠粉加入反應釜中,繼續添加30?40份甲苯,30?40份二甲苯,3?5份乙酸,2?3份甲酸,I?2份氯化鋅,I?2份氯化鐵,2?3份濃硫酸,在70?80°C下反應5?10h,過濾,將濾渣置于100?105°C干燥箱中干燥2?3h,得脫硫膠粉;最后按重量份數計,稱取80?90份石油瀝青,置于135?140 °C烘箱中加熱至瀝青完全軟化后,加入15?20份上述脫硫膠粉,繼續加熱至180?190°C,加入0.5?0.9份上述制備的改性玄武巖纖維和25?30份上述制備的水性環氧樹脂乳液,以500?600r/min攪拌45?50min,轉入5500?6000r/min高速剪切乳化機中高速剪切I?2h,得改性乳化瀝青。
[0008]實例I
首先按重量份數計,分別稱取6份雙酸A環氧樹脂,4份聚乙二醇,加入反應釜中,加熱至100C ,以400r/min攪拌5h,轉入3000r/min離心機中,加入15份去離子水,離心20111;[11,得水性環氧樹脂乳液,備用;其次按重量份數計,稱取0.1份硅烷偶聯劑KH-550,加入10份質量分數為70%乙醇溶液中,以300r/min攪拌20min,靜置I,加入I份玄武巖纖維,以400r/min攪拌30min,過濾,將濾渣置于100°C干燥箱中干燥2h,得改性玄武巖纖維,備用;再次按重量份數計,稱取25份廢棄輪胎橡膠,加入粉碎機粉碎,過200目篩,將過篩后的橡膠粉加入反應釜中,繼續添加30份甲苯,30份二甲苯,3份乙酸,2份甲酸,I份氯化鋅,I份氯化鐵,2份濃硫酸,在70°C下反應5h,過濾,將濾渣置于100°C干燥箱中干燥2h,得脫硫膠粉;最后按重量份數計,稱取80份石油瀝青,置于135°C烘箱中加熱至瀝青完全軟化后,加入15份上述脫硫膠粉,繼續加熱至180?190 °C,加入0.5份上述制備的改性玄武巖纖維和25份上述制備的水性環氧樹脂乳液,以500r/min攪拌45min,轉入5500r/min高速剪切乳化機中高速剪切1,得改性乳化瀝青。
[0009]正式鋪筑時,先將驗收合格的路面基層表面進行全面清掃,再用2臺森林滅火鼓風機沿縱向排成斜線將浮灰吹凈。當路面基層表面已經干燥,在噴灑改性乳化瀝青之前一小時用灑水車快速噴灑少量水。再用噴灑機在上面均勻地噴灑一層本發明制備的改性乳化瀝青(改性乳化瀝青一般為0.9kg/m2,集料用量約為6 m3/1000m2),隨即撒上一層沙子,鋪上一層塑料網,用釘子將網釘牢。最后用探鋪機鋪上一層用改性乳化瀝青攪拌的石子,邊鋪邊用壓路機來回反復壓平,所鋪成路使用周期長,可達20年的壽命。
[0010]實例2
首先按重量份數計,分別稱取7份雙酸A環氧樹脂,5份聚乙二醇,加入反應釜中,加熱至103°C ,以450r/min攪拌5h,轉入3500r/min離心機中,加入17份去離子水,離心25111;[11,得水性環氧樹脂乳液,備用;其次按重量份數計,稱取0.2份硅烷偶聯劑KH- 550,加入11份質量分數為70%乙醇溶液中,以350r/min攪拌25min,靜置2h,加入2份玄武巖纖維,以450r/min攪拌35min,過濾,將濾渣置于103°C干燥箱中干燥3h,得改性玄武巖纖維,備用;再次按重量份數計,稱取27份廢棄輪胎橡膠,加入粉碎機粉碎,過200目篩,將過篩后的橡膠粉加入反應釜中,繼續添加35份甲苯,35份二甲苯,4份乙酸,3份甲酸,2份氯化鋅,I份氯化鐵,2份濃硫酸,在75°C下反應8h,過濾,將濾渣置于103°C干燥箱中干燥2h,得脫硫膠粉;最后按重量份數計,稱取85份石油瀝青,置于137°C烘箱中加熱至瀝青完全軟化后,加入18份上述脫硫膠粉,繼續加熱至185°C,加入0.6份上述制備的改性玄武巖纖維和26份上述制備的水性環氧樹脂乳液,以560r/min攪拌48min,轉入5800r/min高速剪切乳化機中高速剪切lh,得改性乳化瀝青。
[0011]正式鋪筑時,先將驗收合格的路面基層表面進行全面清掃,再用3臺森林滅火鼓風機沿縱向排成斜線將浮灰吹凈。當路面基層表面已經干燥,在噴灑改性乳化瀝青之前一小時用灑水車快速噴灑少量水。再用噴灑機在上面均勻地噴灑一層本發明制備的改性乳化瀝青(改性乳化瀝青一般為1.0kg/m2,集料用量約為7m3/1000m2),隨即撒上一層沙子,鋪上一層塑料網,用釘子將網釘牢。最后用探鋪機鋪上一層用改性乳化瀝青攪拌的石子,邊鋪邊用壓路機來回反復壓平,所鋪成路使用周期長,可達25年的壽命。。
[0012]實例3
首先按重量份數計,分別稱取9份雙酸A環氧樹脂,6份聚乙二醇,加入反應釜中,加熱至1050C,以500r/min攪拌6h,轉入4000r/min離心機中,加入20份去離子水,離心30min,得水性環氧樹脂乳液,備用;其次按重量份數計,稱取0.2份硅烷偶聯劑KH-550,加入12份質量分數為70%乙醇溶液中,以400r/min攪拌30min,靜置2h,加入2份玄武巖纖維,以500r/min攪拌40min,過濾,將濾渣置于105°C干燥箱中干燥3h,得改性玄武巖纖維,備用;再次按重量份數計,稱取30份廢棄輪胎橡膠,加入粉碎機粉碎,過200目篩,將過篩后的橡膠粉加入反應釜中,繼續添加40份甲苯,40份二甲苯,5份乙酸,3份甲酸,2份氯化鋅,2份氯化鐵,3份濃硫酸,在80°C下反應10h,過濾,將濾渣置于105°C干燥箱中干燥3h,得脫硫膠粉;最后按重量份數計,稱取90份石油瀝青,置于140 °C烘箱中加熱至瀝青完全軟化后,加入20份上述脫硫膠粉,繼續加熱至190°C,加入0.9份上述制備的改性玄武巖纖維和30份上述制備的水性環氧樹脂乳液,以600r/min攪拌50min,轉入6000r/min高速剪切乳化機中高速剪切2h,得改性乳化瀝青。
[0013]正式鋪筑時,先將驗收合格的路面基層表面進行全面清掃,再用3臺森林滅火鼓風機沿縱向排成斜線將浮灰吹凈。當路面基層表面已經干燥,在噴灑改性乳化瀝青之前一小時用灑水車快速噴灑少量水。再用噴灑機在上面均勻地噴灑一層本發明制備的改性乳化瀝青(改性乳化瀝青一般為1.lkg/m2,集料用量約為8 m3/1000m2),隨即撒上一層沙子,鋪上一層塑料網,用釘子將網釘牢。最后用探鋪機鋪上一層用改性乳化瀝青攪拌的石子,邊鋪邊用壓路機來回反復壓平,所鋪成路使用周期長,可達30年的壽命。
【主權項】
1.一種改性乳化瀝青的制備方法,其特征在于具體制備步驟為: (1)按重量份數計,分別稱取6?9份雙酚A環氧樹脂,4?6份聚乙二醇,加入反應釜中,加熱至100?105°C,以400?500r/min攪拌5?6h,轉入3000?4000r/min離心機中,加入15?20份去離子水,離心20?30min,得水性環氧樹脂乳液,備用; (2)按重量份數計,稱取0.1?0.2份硅烷偶聯劑KH-550,加入10?12份質量 分數為70%乙醇溶液中,以300?400r/min攪拌20?30min,靜置I?2h,加入卜2份玄武巖纖維,以400?500r/min攪拌30?40min,過濾,將濾渣置于100?105°C干燥箱中干燥2?3h,得改性玄武巖纖維,備用; (3)按重量份數計,稱取25?30份廢棄輪胎橡膠,加入粉碎機粉碎,過200目篩,將過篩后的橡膠粉加入反應釜中,繼續添加30?40份甲苯,30?40份二甲苯,3?5份乙酸,2?3份甲酸,I?2份氯化鋅,I?2份氯化鐵,2?3份濃硫酸,在70?80 °C下反應5?1h,過濾,將濾渣置于100?105°C干燥箱中干燥2?3h,得脫硫膠粉; (4)按重量份數計,稱取80?90份石油瀝青,置于135?140°C烘箱中加熱至瀝青完全軟化后,加入15?20份上述脫硫膠粉,繼續加熱至180?190 °C,加入0.5?0.9份上述步驟(2)制備的改性玄武巖纖維和25?30份上述步驟(I)制備的水性環氧樹脂乳液,以500?600r/min攪拌45?50min,轉入5500?6000r/min高速剪切乳化機中高速剪切I?2h,得改性乳化瀝青。
【文檔編號】C08K7/10GK106009729SQ201610484564
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月28日
【發明人】郭迎慶, 王龍, 郭艷秋
【申請人】郭迎慶