一种低温抗开裂改性乳化沥青的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种低温抗开裂改性乳化沥青的制备方法，属于乳化沥青及改性技术领域。本发明专利技术先利用蓖麻油和正硅酸乙酯，加入甘油后在碱性调节下制备得蓖麻油‑二氧化硅复合溶液，将复合溶液加入橡胶树上收集得到的天然乳胶中进行改性，得改性天然乳胶，再利用二乙烯三胺、十二烷基三甲基氯化铵、十八烷基胺、乳化助剂、pH调节剂和水制备得到复合乳液，先将改性天然乳胶和热沥青混合，混合后加入复合乳化液，高速剪切乳化后出料，即可得到低温抗开裂改性乳化沥青。本发明专利技术制备改性天然乳胶添加在乳化沥青中进行改性，可以提高乳化沥青的低温抗裂性和高温抗变形，使用改性乳化沥青于路面后有效提高道路的耐久性，提高路面的抗滑性，增强行车安全。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种低温抗开裂改性乳化沥青的制备方法，属于乳化沥青及改性

技术介绍
改性乳化沥青是在制作乳化沥青过程中同时加入聚合物胶乳，或将聚合物胶乳与乳化沥青成品混合，或对聚合物改性沥青进行乳化加工得到的乳化沥青成品。改性沥青是指添加了橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细了的胶粉等改性剂，或采用对沥青进行轻度氧化加工，从而使沥青的性能得到改善的沥青混合物。改性沥青优良的质量有效增强了路面负荷能力，降低因负荷过重造成的路面疲劳，成倍地延长路面的使用寿命，当前已经被广泛用于高等级公路、机场跑道以及桥梁的铺装。乳化沥青是沥青和乳化剂在一定工艺作用下，生成水包油或油包水的液态沥青。乳化沥青分为阳离子乳化沥青、阴离子乳化沥青和非离子乳化沥青。阳离子乳化沥青的沥青微粒带正电荷，阴离子乳化沥青微粒带负电荷。当阳离子乳化沥青与骨料表面接触时，由于所带电荷不同，产生异性相吸，两者在有水膜的情况下能使沥青微粒裹覆在骨料表面，仍能很好吸附结合。因而在阴湿、低温情况下仍可以施工。但阴离子乳化沥青正好相反，它与潮湿骨料表面都带负电荷，使其产生同性相斥，沥青微粒不能很快粘附在骨料表面上，若要使沥青微粒裹覆在骨料表面，必须待乳化液中水分蒸发后才行，所以遇上阴湿或低温季节时就难以施工，乳化沥青存在着黏结度低、耐老化性差、抗开裂性差，耐磨性差，且沥青乳液的贮存稳定性不好，强度不够的问题。因此，对于乳化沥青的研究，显得尤为重要。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是：针对传统乳化沥青在低温环境下抗开裂性差，耐磨性差，且沥青乳液的贮存稳定性不好，易析水分层的问题，提供了一种利用改性天然乳胶和复合乳化液对沥青进行改性，随后乳化制备得改性乳化沥青的方法，本专利技术先利用蓖麻油和正硅酸乙酯，加入甘油后在碱性调节下制备得蓖麻油-二氧化硅复合溶液，将复合溶液加入橡胶树上收集得到的天然乳胶中进行改性，得改性天然乳胶，再利用二乙烯三胺、十二烷基三甲基氯化铵、十八烷基胺、乳化助剂、pH调节剂和水制备得到复合乳液，先将改性天然乳胶和热沥青混合，混合后加入复合乳化液，高速剪切乳化后出料，即可得到低温抗开裂改性乳化沥青。本专利技术制备改性天然乳胶添加在乳化沥青中进行改性，可以提高乳化沥青的低温抗裂性和高温抗变形，而且耐磨性高，得一种性能优良的道路建筑材料；使用改性乳化沥青于路面后可以有效提高道路的耐久性，改善行车舒适性、提高路面的抗滑性，增强行车安全。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：（1）分别称取80～100g蓖麻油和60～70g正硅酸乙酯，搅拌混合均匀后加入50～100g甘油，用质量分数15%氢氧化钠调节pH值为9，调节后用水浴加热至60～70℃，保温搅拌反应2～3h，反应后冷却至室温，得反应液；（2）从三叶橡胶树上采集的200～300g乳状液体，将乳状液体中加入80～100g上述反应液和0.3～0.5g硅烷偶联剂KH-550，用水浴加热至60～70℃，保温搅拌3～4h，搅拌后在50～100KHz频率下超声处理15～20min，超声处理后真空脱泡1～2h，脱泡后得改性天然乳胶，备用；（3）分别称取10～12g二乙烯三胺、10～15g十二烷基三甲基氯化铵、5～10g十八烷基胺、0.8～1.2g氯化铵和0.2～0.4g四丁基溴化铵加入到400～500g去离子水中，水浴加热至50～60℃，保温搅拌混合30～40min后加入12～20g质量分数15%盐酸溶液，继续搅拌混合1～2h，即可得到复合乳化液；（4）称取800～1000g沥青加热至130～135℃，保温加热3～5min后加入1～2g乙二胺四乙酸，搅拌混合5～10min后加入200～300g步骤（2）备用的改性天然乳胶，加入后以1000～2000r/min转速搅拌混合10～15min，随后以5～10g/min滴加400～500g上述复合乳化液，滴加结束后加入高速剪切乳化机中，以2500～3500r/min转速高速乳化20～30min，乳化后出料，在室温放置20～30h，即可得到低温抗开裂改性乳化沥青。本专利技术的应用方法：首先将修复沥青路面车辙段封闭交通，修补施工前，原路面宽度5～7mm的裂缝应首先进行灌缝处理，对原沥青路面上的坑槽进行切割，将旧料铲除并用本专利技术制备得到的乳化沥青进行修补，对横向波形车辙应先将高出原路面的部分进行铣刨，以中央分隔带为基本方向，放出摊铺车运行走向控制线，将本专利技术制备得到的改性乳化沥青装入摊铺车的摊铺槽内，边拌边摊铺，摊铺出的沥青路面表面在20～25m2范围有4～6条宽12mm的划痕，横向波纹或深度6～8mm的纵向条纹应进行修补，摊铺时，摊铺面两边的搭接部位、横向接缝和纵向接缝处的摊铺不平处进行修补，常温时改性乳化沥青稀浆混合料破乳时间为20～30min后即可碾压2～3遍，不洒水，气温在30℃以上时破乳8～10min后即可碾压，洒水即可，经检测，道路在修复后抗开裂性提高了92～98%，提高路面修复效果68～78%，可提高施工效率25～35%，抗滑性优良，且本专利技术制备的低温抗开裂改性乳液沥青的贮存稳定性提高了2～3倍。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术制备的低温抗开裂改性乳化沥青，耐候性好，具有良好的强度和防水抗龟裂性能，使用方便；（2）本专利技术制备的低温抗开裂改性乳化沥青具有优良的高低温性能和路用性能，大大提高了改性乳化沥青的存储稳定性，且成本低廉，对环境友好，有利于乳化沥青的推广应用。具体实施方式分别称取80～100g蓖麻油和60～70g正硅酸乙酯，搅拌混合均匀后加入50～100g甘油，用质量分数15%氢氧化钠调节pH值为9，调节后用水浴加热至60～70℃，保温搅拌反应2～3h，反应后冷却至室温，得反应液；从三叶橡胶树上采集的200～300g乳状液体，将乳状液体中加入80～100g上述反应液和0.3～0.5g硅烷偶联剂KH-550，用水浴加热至60～70℃，保温搅拌3～4h，搅拌后在50～100KHz频率下超声处理15～20min，超声处理后真空脱泡1～2h，脱泡后得改性天然乳胶，分别称取10～12g二乙烯三胺、10～15g十二烷基三甲基氯化铵、5～10g十八烷基胺、0.8～1.2g氯化铵和0.2～0.4g四丁基溴化铵加入到400～500g去离子水中，水浴加热至50～60℃，保温搅拌混合30～40min后加入12～20g质量分数15%盐酸溶液，继续搅拌混合1～2h，即可得到复合乳化液；称取800～1000g沥青加热至130～135℃，保温加热3～5min后加入1～2g乙二胺四乙酸，搅拌混合5～10min后加入200～300g改性天然乳胶，加入后以1000～2000r/min转速搅拌混合10～15min，随后以5～10g/min滴加400～500g上述复合乳化液，滴加结束后加入高速剪切乳化机中，以2500～3500r/min转速高速乳化20～30min，乳化后出料，在室温放置20～30h，即可得到低温抗开裂改性乳化沥青。实例1分别称取80g蓖麻油和60g正硅酸乙酯，搅拌混合均匀后加入50g甘油，用质量分数15%氢氧化钠调节pH值为9，调节后用水浴加热至60℃，保温搅拌反应2h，反应后冷却至室温，得反应液；从三叶橡胶树上采集的200g乳状液体，将乳状液体中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低温抗开裂改性乳化沥青的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）分别称取80～100g蓖麻油和60～70g正硅酸乙酯，搅拌混合均匀后加入50～100g甘油，用质量分数15%氢氧化钠调节pH值为9，调节后用水浴加热至60～70℃，保温搅拌反应2～3h，反应后冷却至室温，得反应液；（2）从三叶橡胶树上采集的200～300g乳状液体，将乳状液体中加入80～100g上述反应液和0.3～0.5g硅烷偶联剂KH‑550，用水浴加热至60～70℃，保温搅拌3～4h，搅拌后在50～100KHz频率下超声处理15～20min，超声处理后真空脱泡1～2h，脱泡后得改性天然乳胶，备用；（3）分别称取10～12g二乙烯三胺、10～15g十二烷基三甲基氯化铵、5～10g十八烷基胺、0.8～1.2g氯化铵和0.2～0.4g四丁基溴化铵加入到400～500g去离子水中，水浴加热至50～60℃，保温搅拌混合30～40min后加入12～20g质量分数15%盐酸溶液，继续搅拌混合1～2h，即可得到复合乳化液；（4）称取800～1000g沥青加热至130～135℃，保温加热3～5min后加入1～2g乙二胺四乙酸，搅拌混合5～10min后加入200～300g步骤（2）备用的改性天然乳胶，加入后以1000～2000r/min转速搅拌混合10～15min，随后以5～10g/min滴加400～500g上述复合乳化液，滴加结束后加入高速剪切乳化机中，以2500～3500r/min转速高速乳化20～30min，乳化后出料，在室温放置20～30h，即可得到低温抗开裂改性乳化沥青。...

【技术特征摘要】
1.一种低温抗开裂改性乳化沥青的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）分别称取80～100g蓖麻油和60～70g正硅酸乙酯，搅拌混合均匀后加入50～100g甘油，用质量分数15%氢氧化钠调节pH值为9，调节后用水浴加热至60～70℃，保温搅拌反应2～3h，反应后冷却至室温，得反应液；（2）从三叶橡胶树上采集的200～300g乳状液体，将乳状液体中加入80～100g上述反应液和0.3～0.5g硅烷偶联剂KH-550，用水浴加热至60～70℃，保温搅拌3～4h，搅拌后在50～100KHz频率下超声处理15～20min，超声处理后真空脱泡1～2h，脱泡后得改性天然乳胶，备用；（3）分别称取10～12g二乙烯三胺、10～15g十二烷基三甲基氯化铵、5～10g十八烷基胺、0.8～...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫博文，徐越，赵玲玲，
申请(专利权)人：闫博文，
类型：发明
国别省市：江苏;32