專利名稱：一種有機(jī)膨潤(rùn)土組合物改性乳化瀝青及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種組合物改性瀝青及其制備方法，尤其是涉及一種有機(jī)膨潤(rùn)土組合物改性乳化瀝青及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前，國(guó)內(nèi)外研制應(yīng)用的乳化瀝青改性劑主要以丁苯膠乳和氯丁膠乳為主。丁苯膠乳是乳液改性中的一種主要材料，它可以明顯提高粘附性、抗開裂性及低溫延度，但高溫穩(wěn)定性提高得不明顯。氯丁膠乳的性能與丁苯膠乳相近，但比丁苯膠乳熱塑性稍高，穩(wěn)定性也較差。乙烯醋酸乙烯酯膠乳是一種樹脂類改性劑，可提高軟化點(diǎn)及抗流動(dòng)性，但對(duì)低溫性能改善不明顯；根據(jù)其中乙烯含量的不同，其膠乳的粘度與分子量是不同的，物性差異較大。一般隨著乙烯醋酸乙烯酯EVA的摻量的增加，瀝青的針入度降低，軟化點(diǎn)在增加。
總之，上述乳化瀝青改性劑的綜合性能都不太好，而且成本較高，生產(chǎn)較復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為克服上述缺點(diǎn)而提出一種生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)易控制、操作方便、成本低的有機(jī)膨潤(rùn)土組合物改性乳化瀝青。該有機(jī)膨潤(rùn)土組合物改性乳化瀝青，達(dá)到了粘層、封層、橋面防水粘層、改性稀漿封層和微表處用改性乳化瀝青的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種有機(jī)膨潤(rùn)土組合物改性乳化瀝青的制備方法。
本發(fā)明一種有機(jī)膨潤(rùn)土組合物改性乳化瀝青，是由下述重量份數(shù)的原料組成基質(zhì)瀝青 60～62份； 水 34～44.4份；陽(yáng)離子乳化劑 0.5～0.8份；有機(jī)膨潤(rùn)土 1～3份；丁苯膠乳 2～4份；增稠劑 0.1～0.2份。
所述的有機(jī)膨潤(rùn)土粒度為19～74微米；所述的丁苯膠乳中固含25％的丁苯橡膠；所述的陽(yáng)離子乳化劑采用十八烷基雙季銨鹽、木質(zhì)胺或N-氨乙基酰胺；所述的增稠劑采用羥乙基纖維素、聚丙烯酰胺或聚乙烯醇；本方法采用的有機(jī)膨潤(rùn)土為市購(gòu)產(chǎn)品，如購(gòu)自天津市華聯(lián)有機(jī)化工廠的產(chǎn)品。
本發(fā)明有機(jī)膨潤(rùn)土組合物改性乳化瀝青的制備方法如下1)將粒度為19～74微米、1～3份有機(jī)膨潤(rùn)土加入到0.1～0.2份增稠劑、4～8份水的溶液中，攪拌均勻，加入鹽酸酸化至PH值為4～5，放置20～30小時(shí)，備用；2)將0.5～0.8份陽(yáng)離子乳化劑、2～4份丁苯膠乳加30～36.4份水?dāng)嚢杌旌暇鶆?，加入鹽酸調(diào)節(jié)PH值至5～6，然后加熱到55℃～65℃，然后與加熱到120℃～130℃的60～62份基質(zhì)瀝青通過(guò)乳化機(jī)混合乳化，在攪拌中加入上一步驟預(yù)制的有機(jī)膨潤(rùn)土和增稠劑混合物，混合均勻靜止放置自動(dòng)消泡后，制成產(chǎn)品。
有機(jī)膨潤(rùn)土組合物改性乳化瀝青的優(yōu)點(diǎn)如下1、由于膨潤(rùn)土是一種礦產(chǎn)資源且無(wú)污染，用有機(jī)膨潤(rùn)土改性乳化瀝青時(shí)沒(méi)有刺激性氣味的氣體放出，而且用其組合物改性的乳化瀝青為水溶性狀態(tài)，可在常溫下施工，所以對(duì)周圍環(huán)境不會(huì)造成破壞。
2、有機(jī)膨潤(rùn)土作為改性劑用于改性乳化瀝青，改性劑的分散良好；由于有機(jī)膨潤(rùn)土的層狀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，瀝青中的有機(jī)物可以插入有機(jī)膨潤(rùn)土的層間，可以提高有機(jī)膨潤(rùn)土和瀝青的相容性。
3、膨潤(rùn)土是一種重要的非金屬礦產(chǎn)，世界總儲(chǔ)量為13億噸。我國(guó)的膨潤(rùn)土儲(chǔ)量?jī)H次于美國(guó)，居世界第二位，主要集中在遼寧、吉林、內(nèi)蒙古、浙江、甘肅、山東、四川、河南、新疆等地。資源非常豐富、價(jià)格低廉，用有機(jī)膨潤(rùn)土改性乳化瀝青能降低改性瀝青成本；4、有機(jī)膨潤(rùn)土復(fù)配改性的乳化瀝青材料具有高貯存穩(wěn)定性，其殘留物具有抗低溫開裂性和耐高溫性等特點(diǎn)，能滿足道路使用要求，延長(zhǎng)道路使用壽命，適用于粘層、封層、橋面防水粘層、改性稀漿封層和微表處用，用于路面維修、養(yǎng)護(hù)時(shí)，可縮短關(guān)閉交通時(shí)間，節(jié)約能源，改善施工條件，延長(zhǎng)施工季節(jié)，提高施工效率。
5、本發(fā)明改性乳化瀝青制備方法主要采用將改性材料摻入乳化劑水溶液中，而后與瀝青進(jìn)行乳化的方法。此制備方法具有生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)易控制、操作方便等優(yōu)點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明有機(jī)膨潤(rùn)土組合物改性乳化瀝青和乳化瀝青殘留物復(fù)合模量(G*)隨溫度(t)變化曲線圖。
圖2本發(fā)明有機(jī)膨潤(rùn)土組合物改性乳化瀝青殘留物性能。
圖3本發(fā)明有機(jī)膨潤(rùn)土組合物改性乳化瀝青的其它性能。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1將粒度為19微米、1份有機(jī)膨潤(rùn)土加入到0.1份增稠劑、5份水的溶液中，攪拌均勻，加入鹽酸酸化至PH值為4，放置20小時(shí)，備用；將0.6份陽(yáng)離子乳化劑、3份丁苯膠乳加30份水?dāng)嚢杌旌暇鶆颍尤臌}酸調(diào)節(jié)PH值至5，然后加熱到55℃，再與加熱到120℃的60份基質(zhì)瀝青通過(guò)乳化機(jī)混合乳化，在攪拌過(guò)程中加入上述步驟預(yù)制的有機(jī)膨潤(rùn)土和增稠劑混合物，混合均勻靜止放置自動(dòng)消泡后，制成產(chǎn)品。經(jīng)測(cè)定25度恩格拉粘度為10.1，篩上剩余量(％)為0.08，1天貯存穩(wěn)定性(％)為0.5，5天貯存穩(wěn)定性(％)為3.2，殘留物5度延度(5厘米/分鐘、5℃、厘米)為85，25度針入度(25℃、100克、5秒、0.1毫米)為75，軟化點(diǎn)(℃)為55.2。
實(shí)施例2將粒度為74微米、2份有機(jī)膨潤(rùn)土加入到0.1份增稠劑、6份水的溶液中，攪拌均勻，加入鹽酸酸化至PH值為5，放置30小時(shí)，備用；將0.7份陽(yáng)離子乳化劑、2份丁苯膠乳加36.4份水?dāng)嚢杌旌暇鶆?，加入鹽酸調(diào)節(jié)PH值至6，然后加熱到65℃，再與加熱到130℃的62份基質(zhì)瀝青通過(guò)乳化機(jī)混合乳化，在攪拌過(guò)程中加入上述步驟預(yù)制的有機(jī)膨潤(rùn)土和增稠劑混合物，混合均勻靜止放置自動(dòng)消泡后，制成產(chǎn)品。經(jīng)測(cè)定25度恩格拉粘度為10.4，篩上剩余量(％)為0.03，1天貯存穩(wěn)定性(％)為0.5，5天貯存穩(wěn)定性(％)為0.8，殘留物5度延度(5厘米/分鐘、5℃、厘米)為44.6，25度針入度(25℃、100克、5秒、0.1毫米)為66.8，軟化點(diǎn)(℃)為55.6。
實(shí)施例3將粒度為35微米、3份有機(jī)膨潤(rùn)土加入到0.2份增稠劑、7份水的溶液中，攪拌均勻，加入鹽酸酸化至PH值為4，放置24小時(shí)，備用；將0.8份陽(yáng)離子乳化劑、4份丁苯膠乳加32份水?dāng)嚢杌旌暇鶆颍尤臌}酸調(diào)節(jié)PH值至6，然后加熱到58℃，再與加熱到124℃的61份基質(zhì)瀝青通過(guò)乳化機(jī)混合乳化，在攪拌過(guò)程中加入上述步驟預(yù)制的有機(jī)膨潤(rùn)土和增稠劑混合物，混合均勻靜止放置自動(dòng)消泡后，制成產(chǎn)品。經(jīng)測(cè)定25度恩格拉粘度為9.4，篩上剩余量(％)為0.02，1天貯存穩(wěn)定性(％)為0.7，5天貯存穩(wěn)定性(％)為3.0，殘留物5度延度(5厘米/分鐘、5℃、厘米)為58.5，25度針入度(25℃、100克、5秒、0.1毫米)為74.8，軟化點(diǎn)(℃)為50.8。
實(shí)施例4將粒度為50微米、1份有機(jī)膨潤(rùn)土加入到0.15份增稠劑、8份水的溶液中，攪拌均勻，加入鹽酸酸化至PH值為5，放置28小時(shí)，備用；將0.5份陽(yáng)離子乳化劑、2份丁苯膠乳加34份水?dāng)嚢杌旌暇鶆?，加入鹽酸調(diào)節(jié)PH值至5，然后加熱到62℃，再與加熱到127℃的60份基質(zhì)瀝青通過(guò)乳化機(jī)混合乳化，在攪拌過(guò)程中加入上述步驟預(yù)制的有機(jī)膨潤(rùn)土和增稠劑混合物，混合均勻靜止放置自動(dòng)消泡后，制成產(chǎn)品。經(jīng)測(cè)定25度恩格拉粘度為19.2，篩上剩余量(％)為0.03，1天貯存穩(wěn)定性(％)為0.1，5天貯存穩(wěn)定性(％)為4.2，殘留物5度延度(5厘米/分鐘、5℃、厘米)為42.1，25度針入度(25℃、100克、5秒、0.1毫米)為74.4，軟化點(diǎn)(℃)為51.1。
由圖1可知有機(jī)膨潤(rùn)土組合物改性乳化瀝青殘留物比乳化瀝青殘留物的高溫復(fù)合模量有較大的提高，瀝青的高溫性能得到改善。
由圖2可知有機(jī)膨潤(rùn)土組合物改性瀝青殘留物比乳化瀝青殘留物5℃延度有很大的提高，改善了瀝青的低溫抗開裂性能。
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)膨潤(rùn)土組合物改性乳化瀝青，它是由下述重量份數(shù)的原料組成基質(zhì)瀝青60～62份； 水34～44.4份；陽(yáng)離子乳化劑0.5～0.8份；有機(jī)膨潤(rùn)土1～3份；丁苯膠乳2～4份；增稠劑0.1～0.2份；所述的有機(jī)膨潤(rùn)土粒度為19～74微米；所述的丁苯膠乳中固含25％的丁苯橡膠。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)膨潤(rùn)土組合物改性乳化瀝青，其特征在于所述的陽(yáng)離子乳化劑是十八烷基雙季銨鹽、木質(zhì)胺或N-氨乙基酰胺。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)膨潤(rùn)土組合物改性乳化瀝青，其特征在于所述的增稠劑是羥乙基纖維素、聚丙烯酰胺或聚乙烯醇。
4.一種如權(quán)利要求1所述的有機(jī)膨潤(rùn)土組合物改性乳化瀝青的制備方法，其特征在于1)將粒度為19～74微米的1～3份有機(jī)膨潤(rùn)土加入到0.1～0.2份增稠劑、4～8份水的溶液中，攪拌均勻，加入鹽酸酸化至PH值為4～5，放置20～30小時(shí)，備用；2)將0.5～0.8份陽(yáng)離子乳化劑、2～4份丁苯膠乳加30～36.4份水?dāng)嚢杌旌暇鶆?，加入鹽酸調(diào)節(jié)PH值至5～6，然后加熱到55℃～65℃，與加熱到120℃～130℃的60～62份基質(zhì)瀝青通過(guò)乳化機(jī)混合乳化，在攪拌中加入上述步驟預(yù)制的有機(jī)膨潤(rùn)土和增稠劑混合物，混合均勻靜止放置自動(dòng)消泡，制成產(chǎn)品。
全文摘要
一種有機(jī)膨潤(rùn)土組合物改性乳化瀝青及其制備方法，有機(jī)膨潤(rùn)土組合物改性乳化瀝青是由60～62份基質(zhì)瀝青，34～36.4份水，0.5～0.8份陽(yáng)離子乳化劑，1～3份有機(jī)膨潤(rùn)土，2～4份丁苯膠乳，0.1～0.2份增稠劑組成；有機(jī)膨潤(rùn)土組合物改性乳化瀝青的制備方法是先將乳化劑溶液混合均勻后，再與基質(zhì)瀝青通過(guò)乳化機(jī)混合乳化，然后將有機(jī)膨潤(rùn)土和增稠劑加入乳化瀝青中，經(jīng)機(jī)械攪拌混合均勻消泡后制得改性乳化瀝青；本發(fā)明具有性能優(yōu)良、生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)易控制、操作方便、成本低等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C08J3/03GK1743381SQ20051010350
公開日2006年3月8日 申請(qǐng)日期2005年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月19日
發(fā)明者王云普, 劉東杰, 張繼, 王有鵬 申請(qǐng)人:西北師范大學(xué)