一种温拌沥青及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种温拌沥青及其制备方法，以重量百分比计包括：硬脂酸：0.1wt%～10wt%；椰子油脂肪酸二乙醇酰胺：0.1wt%～10wt%；基质沥青：80wt%～99.8wt%。本发明专利技术温拌沥青的制备方法，包括如下内容：按配比将硬脂酸、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺分别加入反应容器，混合均匀，再按配比将其添加到基质沥青中，混合均匀，制成温拌沥青。本发明专利技术温拌沥青环境友好，绿色环保，在沥青混合料拌和中具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种温拌沥青及其制备方法
本专利技术涉及一种道路沥青及其制备方法，尤其涉及一种温拌沥青及其制备方法。
技术介绍
目前道路工程中使用的沥青混合料根据拌和施工温度一般分为两种类型：冷拌沥青混合料CMA(ColdMixAsphalt)和热拌沥青混合料HMA(HotMixAsphalt)。冷拌沥青混合料一般采用乳化沥青或者液体沥青与集料在常温状态下拌和、铺筑，无需对集料和结合料进行加热，这样可节约大量能源。但是冷拌沥青混合料初期路用性能差，难以满足高速公路、重载交通道路等重要工程的要求。热拌沥青混合料是应用最为广泛、路用性能最为良好的一种混合料。但是在热拌沥青混合料生产过程中，沥青与石料需要在150~180℃高温条件下拌和。将石料、沥青加热到如此高的温度，消耗了大量能源。另外在热拌沥青混合料生产过程中产生了大量的CO2、烟尘和有害气体(CO、SO2、NOx等)，不仅污染了环境，而且也影响了工作人员的身体健康。同时，高温条件下的拌和也造成了沥青的老化，降低了沥青混合料的路用性能。为保护环境、节约能源，在20世纪90年代中后期欧洲及美国等国家开展了温拌沥青混合料WMA(WarmMixAsphalt)的研究，其目的是通过降低沥青混合料的拌和与摊铺温度，达到降低沥青混合料生产过程中的能耗，减少CO2等气体及粉尘排放量，同时保证温拌沥青混合料具有与热拌沥青混合料基本相同的路用性能和施工和易性。目前，温拌沥青混合料技术主要有三种方式：一是预先在沥青中添加一种能够降低沥青135℃粘度的添加剂，从化学角度来改变沥青的粘温曲线，从而降低沥青与石料的拌和温度，但此方法通常也会降低沥青的60℃粘度即降低了混合料的高温稳定性；二是采用固含量较高的乳化沥青，在80～120℃温度下与石料拌和，该方式较热拌沥青的温度低约30～50℃；三是在拌制混合料时把水和沥青同时加入拌和罐中，由于水的存在使沥青发泡，达到降粘效果。但该方法若加水量过大，则会产生大量的水蒸气或引起暴沸，若水量过少，则发泡效果不好。CN102311649A公开了一种沥青降粘改性剂及其制作方法。该方法将一定比例的活化剂、氟硅酸铵、杂酚油、聚乙烯和硬脂酸投入到反应容器中，升温至250℃，充分搅拌反应得到沥青降粘改性剂。该方法以杂酚油为媒介，在高温下，氟硅酸铵与硬脂酸发生反应，生成一种新的化合物，该化合物对沥青起到降粘作用，可以降低施工温度，同时能明显提高沥青混凝土压实度，改善沥青的高温性能。但氟硅酸铵本身有毒，具有强刺激性，高温易分解放出有毒气体，且与硬脂酸在高温下反应，放出有毒的腐蚀性烟气。CN102532920A公开了一种温拌沥青胶结料及其制备方法。该方法是将一定比例的沥青胶结料加热至130～160℃，加入一定比例的流变改性剂，搅拌均匀；再将高分子聚合物分批加入混合体系，剪切，搅拌直至聚合物颗粒均匀分布在＜100微米范围，缓慢升温至170～180℃，搅拌反应1～2小时出锅。该方法可以提高沥青胶结料的高温车辙、低温抗拉伸和耐脆裂性能，且在110～135℃条件下具有较低的粘度，可以在降低施工温度下仍然具有良好的拌合、摊铺、压实性能。但在制备温拌沥青胶结料时需要多次加料、搅拌和升温，且在拌合时需要1～2小时长时间搅拌，工业生产中难以使聚合物颗粒控制在＜100微米范围，制备方法复杂，生产成本高，需要进行设备改造和改变生产流程，生产过程周期较长，无法适应现场摊铺的需要，难以实现工业放大和应用。CN101781468A公开了一种改性沥青降粘剂及其制备方法。该方法是将相容剂在100～120℃下脱水后，加入有机酸、表面活性剂与合成石蜡，在温度为80～100℃的螺杆挤出机中共混、挤出、造粒、冷却得到沥青降粘剂。该降粘剂可以降低改性沥青175℃粘度；该降粘剂中的合成石蜡属于非弹性材料，在低温条件下容易脆断，从而导致沥青混合料的低温抗拉伸和耐脆裂性能下降，且大部分低熔点的有机蜡在降低沥青高温粘度的同时，也降低了60℃粘度，降低了抗车辙性能。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种温拌沥青及其制备方法。本专利技术的温拌沥青具有较低的高温粘度和较好的润滑性，较高的60℃粘度和延度，同时具有与热拌沥青相当的针入度和软化点，生产成本低，制备方法简便以及应用范围广泛等优点。本专利技术的温拌沥青，以重量百分比计包括：硬脂酸：0.1wt%～10wt%；椰子油脂肪酸二乙醇酰胺：0.1wt%～10wt%；基质沥青：80wt%～99.8wt%。本专利技术的温拌沥青，以重量百分比计优选组成包括：硬脂酸：2wt%～5wt%椰子油脂肪酸二乙醇酰胺：2wt%～5wt%基质沥青：90wt%～96wt%。本专利技术温拌沥青中，所述的基质沥青为直馏沥青、氧化沥青和溶剂脱油沥青中的一种或多种，其针入度为60～1201/10mm。本专利技术温拌沥青中，可以根据实际应用需要加入有机添加剂，包括重氮乙酸乙酯、烷基醇醚羧酸钠、偶氮二甲酰胺、N,N-二亚硝基五次甲基四胺和偶氮二异丁腈、聚环氧乙烷-环氧丙烷、水溶性酚醛树脂、聚丙烯酸酯、氨基树脂、聚醚、聚乙烯醇、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、烷基醇酰胺聚氧乙烯醚、嵌段聚氧乙烯-聚氧丙烯醚、烷基多苷、多元醇硬脂酸酯、山梨醇脂肪酸酯、脂肪酸环氧乙烷缩合物、蓖麻油聚氧乙烯醚、聚乙二醇双油酸酯以及Spans系列和Tweens系列的酯化和醚化产物中的一种或多种。本专利技术温拌沥青中，也可以根据实际应用需要加入其它改性剂，如抗剥离剂、抗老化剂、抗氧化剂、分散剂、稳定剂、聚合物改性剂等。本专利技术的温拌沥青的制备方法，包括如下内容：（1）按配比将硬脂酸、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺分别加入反应容器，混合均匀；（2）按配比将步骤（1）中的混合物添加到基质沥青中，制成温拌沥青；其中步骤（1）中的混合温度为60～90℃，混合时间为20～30分钟，步骤（2）中的混合温度为130～150℃，混合时间为30～60分钟；混合过程采用一般的机械搅拌方式，也可以采用超声、微波或高剪切等技术手段。本专利技术的温拌沥青在沥青混合料中的应用，包括内容：当石料达到拌和温度，加入温拌沥青到沥青混合料中拌和均匀即可。本专利技术的温拌沥青与传统热拌沥青比较，具有以下优点：（1）本专利技术温拌沥青中，硬脂酸和椰子油脂肪酸二乙醇酰胺在120～165℃时，具有良好的相容性和流动性，对基质沥青均有降粘作用，二者协同作用，分散效果好，稳定性好，能够起到明显的“润滑”效果，可以有效改善沥青混合料的施工和易性。（2）本专利技术温拌沥青中，各组分的协同作用还产生如下有益效果：当硬脂酸在低温条件下单独存在时，以不均相结晶状态存在于沥青中，与基质沥青的理化性质差别较大，相容性不好，在降低沥青高温粘度的同时，也降低了其60℃粘度，降低了抗车辙性能。当加入椰子油脂肪酸二乙醇酰胺，由于其良好的流动性和与基质沥青良好的相容性，搅拌时可以将非均相结晶状态的硬脂酸均匀分散，沥青中的大分子将硬脂酸的晶粒包裹形成更稳定的具有空间网络结构的胶体体系，提高其60℃粘度，提高高温抗车辙能力。（3）本专利技术温拌沥青，具有更低的高温粘度和更好的润滑性，因此可以降低沥青混合料的拌和、摊铺及压实温度，其拌和温度可以比热拌沥青降低15~30℃，降低能耗约30%，大量减少拌和及施工过程中的烟雾及有害物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种温拌沥青，其特征在于：以重量百分比计包括：硬脂酸：0.1wt%～10wt%，椰子油脂肪酸二乙醇酰胺：0.1wt%～10wt%，基质沥青：80wt%～99.8wt%。

【技术特征摘要】
1.一种温拌沥青，其特征在于：以重量百分比计包括：硬脂酸：0.1wt%～10wt%，椰子油脂肪酸二乙醇酰胺：0.1wt%～10wt%，基质沥青：80wt%～99.8wt%。2.按照权利要求1所述的温拌沥青，其特征在于：以重量百分比计组成包括：硬脂酸：2wt%～5wt%，椰子油脂肪酸二乙醇酰胺：2wt%～5wt%，基质沥青：90wt%～96wt%。3.按照权利要求1或2所述的温拌沥青，其特征在于：所述的基质沥青为直馏沥青、氧化沥青和溶剂脱油沥青中的一种或多种，针入度为60～1201/10mm。4.按照权利要求1或2所述的温拌沥青，其特征在于：温拌沥青中加入有机添加剂，所述的有机添加剂选自重氮乙酸乙酯、烷基醇醚羧酸钠、偶氮二甲酰胺、N,N-二亚硝基五次甲基四胺和偶氮二异丁腈、聚环氧乙烷-环氧丙烷、水溶性酚醛树脂、聚丙烯酸酯、氨基树脂、...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈闯，范思远，陈保莲，张静，宁爱民，李志军，程国香，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11