一種溫拌瀝青及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種溫拌漸青及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] W往道路工程中使用的漸青混合料根據(jù)拌合施工溫度一般分為兩種類型；冷拌漸 青混合料CMA (Cold Mix As地alt)和熱拌漸青混合料HMAOlot Mix Asphalt)。冷拌漸青 混合料一般采用乳化漸青或者液體漸青與集料在常溫狀態(tài)下拌合、鋪筑，無需對集料和結(jié) 合料進(jìn)行加熱，送樣可節(jié)約大量能源。但是冷拌漸青混合料初期強度較低，難W滿足高速 公路、重載交通道路等重要工程的要求。熱拌漸青混合料是應(yīng)用廣泛、路用性能良好的混 合料。但是在熱拌漸青混合料生產(chǎn)過程中，漸青與石料需要在150~18(TC高溫條件下拌合。 不僅消耗大量的能源，而且在熱拌漸青混合料生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的煙塵及C〇2、CO、S〇2、 NOy、可燃性有機氣體等有害氣體，不僅污染環(huán)境，而且也影響工作人員的身體健康，同時， 高溫條件下的拌合也容易引起漸青發(fā)生熱老化，降低漸青在路面上的服役時間，縮短漸青 路面的使用壽命。
[0003] 為保護(hù)環(huán)境，節(jié)約能源，延長漸青路面壽命，20世紀(jì)90年代后期歐美等發(fā)達(dá)國家 開展了溫拌漸青混合料WMA (Warm Mix As地alt)的研究。其目的是通過降低漸青混合料的 拌合溫度，達(dá)到降低漸青混合料生產(chǎn)過程中的能耗，減少粉塵及有害氣體排放量，同時保證 溫拌漸青混合料具有與熱拌漸青混合料基本相同的路用性能及施工的和易性。
[0004] 溫拌漸青技術(shù)主要有Η種方式；一是采用蒸發(fā)殘留物含量較高的乳化漸青，在 80~12(TC溫度下與石料拌合，該方式較熱拌漸青的溫度低約30~5(TC ;二是在拌制混合 料時把水(或表明活性劑的水溶液）與漸青同時加入拌合罐中，由于水的存在，使?jié)u青發(fā)泡， 達(dá)到降粘效果。但上述兩種方法會產(chǎn)生大量的水蒸氣，容易引起設(shè)備腐蝕，還經(jīng)常會發(fā)生石 粉結(jié)團(tuán)甚至造成拌合設(shè)備堵塞問題，給生產(chǎn)帶來不便。此外，由于剩余未揮發(fā)的水分保留在 混合料中，會影響混合料初期性能。第Η種方法是預(yù)先將溫拌劑添加到漸青中，然后采取與 通常的熱拌漸青混合料同樣的生產(chǎn)方式，便于操作，容易被生產(chǎn)單位所接受。該種方法通過 預(yù)先在漸青中添加溫拌劑，降低了漸青的高溫粘度，改變了漸青的粘溫曲線，從而降低了漸 青與石料的拌合溫度，達(dá)到溫拌效果。但目前所用的溫拌劑在降低漸青高溫粘度的同時，通 常也會引起漸青6(TC粘度的減小，使?jié)u青混合料的高溫穩(wěn)定性受到損失；或者相反，在不 降低6(TC粘度時，會引起漸青延伸度的損失，從而降低了漸青的低溫性能?？傊?，目前所用 的溫拌劑均是在使?jié)u青達(dá)到溫拌效果的同時，是W損失漸青的高溫性能或低溫性能為代價 的。
[0005] CN201010233760. 9采用烷基胺、醜胺、季倭鹽類陽離子表面活性劑和氯化巧、水為 原料制成溫拌劑。與其叫做"漸青溫拌劑"，其實就是一種表面活性劑的水溶液。在制備漸 青混合料時將其添加到漸青中，然后再添加石料。與漸青一起攬拌時，送種表面活性劑水溶 液受熱后會發(fā)泡，帶動漸青也發(fā)泡，起到溫拌效果。但由于發(fā)泡作用，容易引起突沸，操作不 便，水蒸氣還容易引起設(shè)備腐蝕W及石粉結(jié)團(tuán)堵塞設(shè)備，不易被用戶接受。
[0006] CN200910069522. 6公開了一種溫拌漸青添加劑及其制備方法，該添加劑是通過將 去離子水加入到事先配成的聚己帰醇水溶液中，然后依次加入松香季倭鹽、芳香姪季倭鹽 乳化劑、脂肪姪季倭鹽乳化劑、非離子型表面活性劑，攬拌溶解，再將事先配成的聚丙帰醜 胺水溶液和Η己醇胺加入，混合攬拌至溶解均勻后即為成品。該添加劑能夠明顯降低漸青 拌合溫度，漸青混合料各項路用性能指標(biāo)也符合要求，但是該添加劑不僅成分復(fù)雜，增加了 制備的難度和成本，不利于實際應(yīng)用。而且添加到漸青中雖然能夠降低漸青的高溫粘度，但 同時也會帶來負(fù)面影響即降低了漸青的軟化點和6(TC粘度，從而損失了高溫穩(wěn)定性，會使 路面容易發(fā)生車徹或擁抱。
[0007] CN201110158370. 4公開了一種溫拌漸青添加劑及其制備方法，是在溶劑體系中采 用一種聚離改性有機娃聚合物組成的添加劑?？蒞有效降低漸青拌合溫度4(TC左右，且溫 拌漸青各項性能指標(biāo)不低于熱拌漸青，但缺乏相關(guān)的測試方法和實例數(shù)據(jù)支持。
[0008] CN200880116767.7利用表面活性劑組分、蠟組分、樹脂組分制備了漸青溫拌劑。其 中的表面活性劑組分為胺類，包括二胺、多胺、醜胺等，利用其潤滑作用，起到溫拌效果；蠟 組分包括植物蠟、動物蠟、礦物蠟、醜胺蠟、氧化蠟等，樹脂組分包括植物樹脂和石油樹脂如 妥爾油漸青、松焦油漸青、松香、酪醒樹脂等。蠟組分和樹脂組分起到增粘效果，W彌補由于 上述表面活性劑組分引起的漸青粘度的損失。該專利所用的組分過多，雖然可W利用其中 的表面活性劑組分的潤滑作化起到溫拌效果，但很容易降低漸青的6(TC粘度，影響漸青的 高溫穩(wěn)定性，還會降低漸青與石料的粘附性。雖然添加的樹脂組分如松香、酪醒樹脂等可彌 補由于上述表面活性劑組分引起的漸青粘度的損失，但樹脂組分與漸青的相容性不好，長 時間儲存時容易引起漸青分層，同時由于其硬度較高，只能提高漸青的高溫性能，而不能改 善漸青的低溫性能，容易引起漸青低溫開裂，也會影響漸青與石料的粘附性。
[0009] CN201310174417.5利用醜胺類、芳姪油、粘結(jié)劑組分制備了漸青溫拌劑。其中的醜 胺類為己撐雙油酸醜胺和芥酸醜胺中的一種或兩種，利用其潤滑性降低漸青的拌合溫度； 粘結(jié)劑為二甲基氨基丙胺、N-氨基己基脈嗦、二亞己基Η胺、Η亞己基四胺、四亞己基五胺 中的一種或幾種。方法是先將醜胺類和芳姪油加熱融化后混合均勻，然后添加粘結(jié)劑，再攬 拌混合均勻。之后降溫至粘稠狀，進(jìn)行造粒、瞭干、粉碎、過篩，得到粒徑小于20目的顆粒狀 物質(zhì)，即為漸青溫拌劑。該專利中醜胺類在降低漸青拌合溫度的同時，很容易降低漸青的 6(TC粘度，影響漸青混合料的高溫穩(wěn)定性，還會降低漸青與石料的粘附性。盡管采取添加粘 結(jié)劑的辦法，"W提升漸青與石料的粘附性或消除醜胺類物質(zhì)對于漸青與石料粘附性的不 利影響"，但所添加的粘結(jié)劑只能改善漸青混合料的粘結(jié)性，并不能改善漸青與石料的粘附 性，犯了概念性錯誤。而且送些粘結(jié)劑在使用時加熱溫度較高，會產(chǎn)生大量的有毒蒸汽，氣 味難聞，影響環(huán)境，損傷操作人員的身體健康。
[0010] CN201010511415介紹了一種耐油性道路漸青改性劑及其制備方法。該耐油性道路 漸青改性劑，W重量計包含苯己帰-己帰/ 了帰-苯己帰嵌段共聚物（S邸巧20~50份，聚 帰姪樹脂10-30份，高分子蠟15~45份，富含芳姪抽出油10~30。其中高分子蠟是費巧 蠟，富含芳姪抽出油是織醒精制抽出油或酪精制抽出油。制備方法是；將物料按比例投放到 雙螺桿擠出機中拉條造粒，擠出溫度120~20(TC，制得耐油性道路漸青改性劑。該專利介 紹的耐油性漸青改性劑是針對用于停車場、停機坪等場所所用的漸青，為了提高其耐油性 而開發(fā)的一種改性劑，對于漸青的溫拌效果并沒有足夠的重視，在開發(fā)過程中，僅僅是利用 雙螺桿擠出機進(jìn)行了簡單的擠出混合，由于所用的聚合物分子上不飽和鍵數(shù)量有限，在螺 桿擠出過程中僅有少量的接枝反應(yīng)，并未發(fā)生足夠的化學(xué)反應(yīng)，基本上是一種簡單的物理 混合，對于漸青的溫拌效果很有限。
[0011] CN201010558295介紹了一種漸青混合料溫拌改性劑及其制備方法。其由下列質(zhì) 量份的組成制成，費-巧蠟；50~85份，增塑劑；15~50份，多元酸；0~10份，合成樹脂；0~20 份，聚醋化合物：0-5份。其中，合成樹脂為分子量在400-5000之間的聚異了帰。制備方法： (1)按質(zhì)量比稱取各組分；(2)將各組份在12(TC~13(TC下烙融并攬拌，使之充分混合均 勻，即得所述的漸青混合料溫拌改性劑。該溫拌劑開發(fā)過程中，各組分間沒有發(fā)生化反應(yīng)， 僅僅是簡單的物理混合。盡管可W降低漸青的拌合溫度，但漸青的延展性能會受到損失即 漸青混合料容易發(fā)生低溫開裂。
[0012] CN201110443825. 7公開了一種溫拌漸青組合物