一種可乳化sbs改性瀝青的陽離子快裂瀝青乳化劑及其應用
【專利說明】一種可乳化SBS改性瀝青的陽離子快裂瀝青乳化劑及其應用
[0001]
技術領域
[0002]本發明涉及一種可快速乳化SBS改性瀝青的陽離子快裂瀝青乳化劑及其應用，屬于瀝青乳化劑材料技術領域。
【背景技術】
[0003]截止2014年底，我國建成的高速公路已達11.9萬KM。改性瀝青是高等級公路瀝青路面必須使用的材料，該材料路用性能良好，能抗高溫，抗低溫，能長久的保持瀝路面的使用性能。改性瀝青品種較多，有SBS、廢舊橡膠粉、SBR、PE等，其中SBS改性瀝青使用方便，性價比高，使用歷史最長，使用范圍最廣。
[0004]改性乳化瀝青是瀝青路面建造和維修時的一種節能環保的新材料，按用途分為快裂型、慢裂快凝型以及中裂型。主要用于鋪路時的粘層油，維修時的同步碎石封層，微表處、霧封層等方面。目前用于改性乳化瀝青的改性劑主要有SBR膠乳、SBS膠乳以及用SBS改性瀝青乳化的改性乳化瀝青。用于同步碎石封層、霧封層以及改性瀝青混凝土的粘接層都需要陽離子快裂型改性乳化瀝青，而SBR膠乳低溫效果可滿足指標要求，但高溫指標比較難滿足要求，并且成本高；SBS膠乳能滿足指標要求，但成本也高；SBS改性瀝青乳化陽離子快裂SBS改性乳化瀝青高低溫指標均超過SBR、SBS，且價格低。
[0005]現有技術中的陽離子慢裂型瀝青乳化劑，如專利CN201310093598.9提出的一種可乳化SBS改性瀝青的陽離子瀝青乳化劑及其制備方法，均存在乳化時乳化劑用量大，而且不是快裂型，一般每噸瀝青需用2.5-4.0%的慢裂型乳化劑；如果不添加助劑和穩定劑，就會存在乳化效果和穩定性差等缺陷。這里需要說明的是，快裂乳化劑制備的乳化瀝青可代替中裂乳化瀝青使用，中裂乳化劑制備的乳化瀝青不能代替快裂乳化瀝青使用，也不能代替慢裂和慢裂快凝乳化劑制備的乳化瀝青使用。慢裂和慢裂快凝乳化劑制備的乳化瀝青也不能代替快裂乳化瀝青使用。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是針對現有技術的缺陷，提供一種可快速乳化SBS改性瀝青的陽離子快裂瀝青乳化劑及其應用，乳化時無需添加任何助劑，乳化劑用量少，乳化效果和穩定性好，可應用于公路瀝青路面的建造、維修以及建筑防水材料上，制備高含量、高稠度、高粘性的各種快裂型乳化瀝青。
[0007]本發明是通過如下的技術方案予以實現的:
一種可乳化SBS改性瀝青的陽離子快裂瀝青乳化劑，其組成成分按質量份數計如下: 牛脂基丙撐二胺1.6-2.4份
乙醇0.3-0.7份丙稀腈0.2-0.6份
氫化牛脂基伯胺1.4-2.2份。
[0008]上述一種可乳化SBS改性瀝青的陽離子快裂瀝青乳化劑的制備方法，其制備方法如下:
(1)將牛脂基丙撐二胺加入三頸燒瓶中，控制溫度在65-70°C進行溶解，再加入乙醇進行攪拌，攪拌20-30min得物料A ;
(2)在物料A中滴加丙烯腈，控制滴加時物料A與丙烯腈的總物料溫度為55-65°C，滴加60-80min得物料B ；
(3)在物料B中加入氫化牛脂基伯胺并進行攪拌，控制物料B與氫化牛脂基伯胺總物料溫度為70-75°C，連續攪拌反應3-3.5小時，即制得本發明所述的陽離子快裂瀝青乳化劑。
[0009]上述一種可乳化SBS改性瀝青的陽離子快裂瀝青乳化劑，可用于制備陽離子快裂SBS改性乳化瀝青，其制備方法如下:
(1)取基質瀝青加熱至170-175°C，加入791型SBS改性劑，所述SBS質量為基質瀝青的3-4% ;再將改性瀝青剪切速度控制轉速為2000-3000r/min，快速剪切40_60min ;隨后再控制溫度為160-165°C進行溶脹，轉速為1500-2000 r/min,溶脹30_40min，得SBS改性瀝青;
(2)取SBS改性瀝青加熱至165-170°C，同時將本發明制得的陽離子快裂瀝青乳化劑加入65-700C的水中得乳化皂液，再加鹽酸調整乳化皂液的PH為2-2.5 ;隨后將SBS改性瀝青和乳化皂液投入膠體磨加工1-1.2min，所述SBS改性瀝青的質量百分比為50_60%，陽離子快裂瀝青乳化劑的質量百分比為0.6-0.8%，水的質量百分比為50-40%，即可得陽離子快裂SBS改性乳化瀝青。
[0010]本發明的有益效果為:
本發明制得的陽離子快裂瀝青乳化劑，用于乳化一般基質瀝青如PC-3型等非改性乳化瀝青，每噸瀝青需乳化劑用量為0.2%，相較傳統0.8-1.0%中裂乳化劑或0.4%的快裂乳化劑，用量更少；用于乳化SBS改性乳化瀝青，每噸瀝青需乳化劑用量為0.6-0.8%，相較傳統
2.5-4.0%的快裂或中裂乳化劑，用量更少。
[0011]在制備各種乳化瀝青時無需添加任何助劑、穩定劑即表現出良好的穩定性；可制備高含量、高稠度、高粘性的各種快裂乳化瀝青，所乳化的各種快裂乳化瀝青性能指標完全滿足JTG F40-2004中的PCR、PC-3乳化瀝青標準。
[0012]綜上，本發明制得的陽離子快裂瀝青乳化劑具有用量少、乳化瀝青穩定性好等特點，主要應用于公路瀝青路面的建造、維修以及建筑防水材料上，公路建造中的瀝青路面粘層油、改性粘層油；公路維修中的霧封層、同步碎石封層，可替代進口產品，減少成本。
【具體實施方式】
[0013]以下通過具體實施例對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細的說明。
[0014]實施例1
一種可快速乳化SBS改性瀝青的陽離子快裂瀝青乳化劑的制備方法，其制備方法如下:
(I)按質量份數計將2份牛脂基丙撐二胺加入三頸燒瓶中，控制溫度在65°C進行溶解，再加入0.5份乙醇進行攪拌，攪拌30min得物料A ；
(2)按質量份數計在物料A中滴加0.4份丙烯腈，控制滴加時物料A與丙烯腈的總物料溫度為55 °C，滴加60min得物料B ;
(3)按質量份數計在物料B中加入1.8份氫化牛脂基伯胺并進行攪拌，控制物料B與氫化牛脂基伯胺總物料溫度為75°C，連續攪拌反應3小時，即制得本發明所述的陽離子快裂瀝青乳化劑。
[0015]上述一種可乳化SBS改性瀝青的陽離子快裂瀝青乳化劑，可用于制備陽離子快裂SBS改性乳化瀝青，其制備方法如下:
(1)取基質瀝青加熱至170°C，加入791型SBS改性劑，所述SBS質量為基質瀝青的3%;再將改性瀝青剪切速度控制轉速為2000r/min，快速剪切40min ;隨后再控制溫度為160°C進行溶脹，轉速為1500r/min，溶脹30min，得SBS改性瀝青；
(2)取SBS改性瀝青加熱至165°C，同時將本發明制得的陽離子快裂瀝青乳化劑加入65°C的水中得乳化液，再加鹽酸調整乳化液的PH為2 ;隨后將SBS改性瀝青和乳化液投入膠體磨加工lmin，所述SBS改性瀝青的質量百分比為50%，陽離子快裂瀝青乳化劑的質量百分比為0.6%，水的質量百分比為49.4%，即可得陽離子快裂SBS改性乳化瀝青。
[0016]實施例2
一種可快速乳化SBS改性瀝青的陽離子快裂瀝青乳化劑的制備方法，其制備方法如下:
(O按質量份數計將2.2份牛脂基丙撐二胺加入三頸燒瓶中，控制溫度在70°C進行溶解，再加入0.6份乙醇進行攪拌，攪拌20min得物料A ；
(2)按質量份數計在物料A中滴加0.5份丙烯腈，控制滴加時物料A與丙烯腈的總物料溫度為65 °C，滴加70min得物料B ;
(3)按質量份數計在物料B中加入2.1份氫化牛脂基伯胺并進行攪拌，控制物料B與氫化牛脂基伯胺總物料溫度為70°C，連續攪拌反應3.5小時，即制得本發明所述的陽離子快裂瀝青乳化劑。
[0017]上述一種可快速乳化SBS改性瀝青的陽離子快裂瀝青乳化劑，可用于制備陽離子快裂SBS改性乳化瀝青，其制備方法如下:
Cl)取基質瀝青加熱至172°C，加入791型SBS改性劑，所述SBS質量為基質瀝