一种酸性集料生物基沥青抗剥离剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及路面沥青技术领域，具体涉及一种酸性集料生物基沥青抗剥离剂及其制备方法，植物沥青68

【技术实现步骤摘要】
一种酸性集料生物基沥青抗剥离剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及路面沥青
，具体涉及一种酸性集料生物基沥青抗剥离剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]近几年我国高速公路的发展飞快,用于沥青路面铺筑的优质石料越来越少,为了满足高速公路发展的需要,对酸性石料的利用显得越来越为迫切。酸性石料如粗闪长岩，辉长岩，花岗岩等集料，强度大,耐磨性好,是很好的路面材料,但酸性石料与沥青的粘附性很差,当沥青路面在有孔隙水的工作条件下，由于交通动荷载和温湿胀缩的反复作用，进入路面孔隙的水不断产生动水压力或真空负压抽吸的循环作用，致使水分逐渐侵入沥青与集料的界面，造成沥青膜从集料表面剥落，原本粘附性较差的沥青混合料内部逐渐丧失粘结力，路面结构使用性能下降，并伴随麻面、松散、掉粒、坑洞或唧浆、网裂、辙槽等病害发生以及诱发其他路面病害的损坏现象，因此对酸性石料的利用造成了很大的障碍。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中的技术问题，本专利技术通过深入研究沥青、集料及沥青
‑
集料的界面微观性质对粘附性的影响，提供了一种酸性集料生物基沥青抗剥离剂，可以明显提高混合料中沥青与酸性集料的粘附性能，并且制备原料来源广泛，价格低廉，环保无污染。同时本专利技术提供了其制备方法。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供的技术方案为：
[0005]本专利技术提供了一种酸性集料生物基沥青抗剥离剂，主要由以下原料制备而成：植物沥青68
‑
72份、聚丁二烯二醇10
‑<br/>14份、催化剂0.05份、谷朊粉 3
‑
5份、糠醛2
‑
4份、聚乙烯基亚胺3
‑
5份、三乙醇胺3
‑
5份以及助剂2.95 份。
[0006]具体地，本专利技术中采用的植物沥青为植物油加工过程中产生的废渣，天然环保，原料来源广泛，价格低廉。但是植物沥青极性较大，与沥青的相容性较差，因此本专利技术中引入聚丁二烯二醇与植物沥青进行酯化反应，反应形成高级脂肪酸丁二烯二醇酯。这样不仅可以有效提高植物沥青与沥青相容性，同时生成的高级脂肪酸丁二烯二醇酯还具有液体橡胶的粘弹性能。
[0007]谷朊粉主要组成成分是麦谷蛋白、麦醇蛋白以及少量淀粉；其中麦谷蛋白分子量较小、呈球状、具有较好延伸性。麦醇蛋白分子量较大、呈纤维状、具有较强弹性。谷朊粉中所含蛋白质多肽与三乙醇胺以强烈氢键作用形成具有网络结构的蛋白质凝胶，具有良好的粘弹性、热凝固性、乳化性以及薄膜成型性，并且与酸性集料表面由于酸碱中和的作用，具有高强度粘合能力。
[0008]糠醛与聚乙烯基亚胺反应后形成薛夫碱和曼尼希碱，与酸性集料表面金属盐发生强力络合，形成内聚能强、牢固性好的金属络合物，提高了沥青与集料的结合力。
[0009]由谷朊粉三乙醇胺混合物、糠醛聚乙烯基亚胺混合物形成含氨基高分子，含氨基
高分子与植物沥青制成的抗剥离剂可以改善沥青对集料表面的润湿性能，降低了界面能，使整个体系由高能状态转入低能状态，形成一个稳定体系，提高了沥青与集料之间的粘附性能。
[0010]在上述技术方案基础上，所述植物沥青的酸值大于50。在此性能下植物沥青与聚丁二烯二醇更容易发生酯化反应。
[0011]在上述技术方案基础上，所述聚丁二烯二醇分子量为1000
‑
3000，粘度为 50
‑
220mPa
·
s，碘值为330
‑
400，官能度为2
‑
2.6。
[0012]在上述技术方案基础上，所述聚丁二烯二醇选用为ARCO公司的PolybdR15M、Polybd CS
‑
15、Polybd CN
‑
15、R45HT或日本曹达株式会社的Nisso PB 中的一种。
[0013]在上述技术方案基础上，所述催化剂选用二月桂二丁基锡、二月桂酸二辛基锡、钛酸四丁酯、钛酸异丙酯、三乙基铝、三异丙基铝或四丁基锗。
[0014]在上述技术方案基础上，所述谷朊粉中蛋白质含量大于80％，水分含量≤5％，粗细度为CB30号筛通过率≥99.5％且CB36号筛通过率≥95％，干基吸水率≥160％。在此性能下蛋白质含量高，蛋白质中的多肽键与三乙醇胺可以更好地形成蛋白质凝胶。
[0015]在上述技术方案基础上，所述糠醛为工业糠醛，纯度大于99％。
[0016]在上述技术方案基础上，所述聚乙烯基亚胺分子量为10000
‑
20000，分解温度&gt;270℃。此条件下的聚乙烯基亚胺分子高温性能较好，在合成过程中不易分解。
[0017]在上述技术方案基础上，所述三乙醇胺选用为巴斯夫三乙醇胺，在35℃下测试黏度为280mPa
·
s，可以有效提高沥青与集料的粘结性能。
[0018]在上述技术方案基础上，所述助剂包括防老剂、紫外线吸收剂以及相容剂。
[0019]在上述技术方案基础上，防老剂选用对苯二胺类防老剂，具体为防老剂 4010、防老剂4020、防老剂4010、防老剂4010NA或防老剂RD；紫外线吸收剂为紫外线吸收剂UV531、紫外线吸收剂UV
‑
9或邻羟基苯甲酸甲酯；相容剂为亚油酰胺、芥酰胺或椰油酰胺。
[0020]本专利技术提供了一种酸性集料生物基沥青抗剥离剂的制备方法，包括以下步骤：
[0021]步骤一，在反应釜I中加入植物沥青、聚丁二烯二醇以及催化剂，在温度为150
‑
160℃、转速为300
‑
400rpm的试验条件下进行搅拌4
‑
6h，得到黑色粘稠液体I。
[0022]步骤二，在反应釜II中加入谷朊粉和三乙醇胺，在转速为200
‑
300rpm 的条件下进行搅拌加热至80
‑
90℃；然后依次加入糠醛和聚乙烯基亚胺，在温度为40
‑
50℃，氮气保护下继续搅拌反应6
‑
8h，得到深棕色粘稠液体II。
[0023]步骤三，将步骤二中得到的深棕色粘稠液体II加入至步骤一得到的黑色粘稠液体I中，在室温、转速为200
‑
300rpm的试验条件下进行搅拌至液体均匀；然后依次加入防老剂、紫外线吸收剂以及相容剂，在室温、转速为 300
‑
500rpm的实验条件下进行搅拌反应2
‑
3h，得到最终产物即酸性集料生物基抗剥离剂。
[0024]本专利技术提供的技术方案产生的有益效果在于：
[0025]本专利技术中提供了一种酸性集料生物基沥青抗剥离剂，其中主要原料选取植物沥青，天然环保且来源广泛；谷朊粉与三乙醇胺反应形成三维网状结构，具有良好的粘弹性、延伸性、热凝固性、乳化性以及薄膜成型性。糠醛与聚乙烯基亚胺反应形成络合能力强的冠状结构，与酸性集料之间发生强力络合，提高粘结性能；同时本专利技术中沥青抗剥离剂还可以降低沥本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种酸性集料生物基沥青抗剥离剂，其特征在于，主要由以下原料制备而成：植物沥青68
‑
72份、聚丁二烯二醇10
‑
14份、催化剂0.05份、谷朊粉3
‑
5份、糠醛2
‑
4份、聚乙烯基亚胺3
‑
5份、三乙醇胺3
‑
5份以及助剂2.95份。2.根据权利要求1所述的一种酸性集料生物基沥青抗剥离剂，其特征在于，所述植物沥青的酸值大于50。3.根据权利要求1所述的一种酸性集料生物基沥青抗剥离剂，其特征在于，所述聚丁二烯二醇分子量为1000
‑
3000，粘度为50
‑
220mPa
·
s，碘值为330
‑
400，官能度为2
‑
2.6。4.根据权利要求3所述的一种酸性集料生物基沥青抗剥离剂，其特征在于，所述聚丁二烯二醇选用ARCO公司的Polybd R15M、Polybd CS
‑
15、Polybd CN
‑
15、R45HT或日本曹达株式会社的Nisso PB中的一种。5.根据权利要求1所述的一种酸性集料生物基沥青抗剥离剂，其特征在于，所述催化剂选用二月桂二丁基锡、二月桂酸二辛基锡、钛酸四丁酯、钛酸异丙酯、三乙基铝、三异丙基铝或四丁基锗。6.根据权利要求1所述的一种酸性集料生物基沥青抗剥离剂，其特征在于，所述谷朊粉中蛋白质含量大于80％，水分含量≤5％，粗细度为CB30号筛通过率≥99.5％且CB36号筛通过率≥95％。7.根据权利要求1所述的一种酸性集料生物基沥青抗剥离剂，其特征在于，所述聚乙烯基亚胺分子量为1000...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈立宏，彭杰，穆明浩，王峥，张哲，郑君，刘占斌，马霞，李朝旭，李明杰，孙并臻，郑捷元，何军，
申请(专利权)人：山东高速集团有限公司创新研究院中国科学院青岛生物能源与过程研究所，
类型：发明
国别省市：