温拌环氧沥青混合料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种温拌环氧沥青混合料及其制备方法。该温拌环氧沥青混合料，以混合料重量百分比计，包括以下组分：所述温拌环氧沥青4.0%～6.0%，矿粉1.0%～3.0%，集料91.0%～95.0%，其中，包括A、B、C三种组分，其中的A组分为温拌沥青，温拌沥青包括温拌剂和基质沥青；B组分为环氧树脂组合物；C组分为固化剂。所述温拌剂制备方法是：在催化剂作用下，高分子烷烃先与卤素单质反应得到中间体；将芳烃油与络合物混合均匀得到芳烃络合组分；然后加入到中间体后，在络合物的催化作用下，芳烃络合组分与中间体反应得到本发明专利技术所用的温拌剂。本发明专利技术环氧沥青混合料不但具有良好的马歇尔稳定度、抗车辙和抗水侵害能力。

Warm mix epoxy asphalt mixture and preparation method thereof

The invention discloses a warm mixed epoxy asphalt mixture and a preparation method thereof. The temperature of epoxy asphalt mixture, the mixture weight percentage, comprises the following components: the temperature of epoxy asphalt 4% ~ 6%, 1% ~ 3% mineral aggregate, 91% ~ 95%, among them, including A, B, C three components, A group which consists of warm mix asphalt warm mix asphalt including warm mix agent and matrix asphalt; B component epoxy resin composition; C as curing agent. The warm mix agent is prepared in the presence of catalyst, polymer and elemental reaction of halogen alkane to intermediates; aromatic oil and mixed complexes will get complex aromatic components; and then added to the intermediate, catalytic role in the complex, complex aromatic components and intermediates obtained by the reaction of warm mix agent used the present invention. The epoxy asphalt mixture of the invention has the advantages of good Marshall stability, rut resistance and water resistance.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种沥青混合料，具体涉及一种温拌环氧沥青混合料及其制备方法。
技术介绍
随着公路里程的不断增加，公路桥梁数量也随之增多。然而，也暴露出了一些问题，其中以桥面铺装层之间以及铺装层与面板之间的防水粘结层失效而引起的病害占较大比例，引起了人们对桥面铺装材料和工艺的重视。作为桥面层间粘结材料，通过在沥青中添加环氧树脂而得到的环氧沥青具有较好的效果。然而，由于环氧沥青的粘度较大，在施工中要求施工温度较高，还要具有一定的可操作时间，所以增加了施工难度；此外，在沥青中添加环氧树脂后，会使沥青变脆，柔韧性变差，与桥梁面板的跟随性不好。为了解决这些问题，需采取温拌技术降低环氧沥青的施工温度，并改善柔韧性。温拌沥青技术主要有三种方式：一是采用蒸发残留物含量较高的乳化沥青，在80℃～120℃温度下与石料拌合，该方式较热拌沥青的温度低约30℃～50℃；二是在拌制混合料时把水（或表明活性剂的水溶液）与沥青同时加入拌合罐中，由于水的存在，使沥青发泡，达到降粘效果。但上述两种方法会产生大量的水蒸气，容易引起设备腐蚀，还经常会发生石粉结团甚至造成拌合设备堵塞问题，给生产带来不便。此外，由于剩余未挥发的水分保留在混合料中，会影响混合料初期性能。第三种方法是预先将温拌剂添加到沥青中，然后采取与通常的热拌沥青混合料同样的生产方式，便于操作，容易被生产单位所接受。该种方法通过预先在沥青中添加温拌剂，降低了沥青的高温粘度，改变了沥青的粘温曲线，从而降低了沥青与石料的拌合温度，达到温拌效果。但目前所用的温拌剂在降低沥青高温粘度的同时，通常也会引起沥青60℃粘度的减小，使沥青混合料的高温稳定性受到损失；或者相反，在不降低60℃粘度时，会引起沥青延伸度的损失，从而降低了沥青的低温性能。总之，目前所用的温拌剂均是在使沥青达到温拌效果的同时，是以损失沥青的高温性能或低温性能为代价的。CN102443239A介绍了一种耐油性道路沥青改性剂及其制备方法。该耐油性道路沥青改性剂，以重量计包含苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)20～50份，聚烯烃树脂10～30份，高分子蜡15～45份，富含芳烃抽出油10～30份。其中高分子蜡是费托蜡，富含芳烃抽出油是糠醛精制抽出油或酚精制抽出油。制备方法是：将物料按比例投放到双螺杆挤出机中拉条造粒，挤出温度120℃～200℃，制得耐油性道路沥青改性剂。该专利介绍的耐油性沥青改性剂是针对用于停车场、停机坪等场所所用的沥青，为了提高其耐油性而开发的一种改性剂，对于沥青的温拌效果并没有足够的重视，在开发过程中，仅仅是利用双螺杆挤出机进行了简单的挤出混合，由于所用的聚合物分子上不饱和键数量有限，在螺杆挤出过程中仅有少量的接枝反应，并未发生足够的化学反应，基本上是一种简单的物理混合，对于沥青的温拌效果很有限。CN102061098A介绍了一种沥青混合料温拌改性剂及其制备方法。其由下列质量份的组成制成，费-托蜡：50～85份，增柔剂：15～50份，多元酸：0～10份，合成树脂：0～20份，聚酯化合物：0～5份。其中，合成树脂为分子量在400～5000之间的聚异丁烯。制备方法：(1)按质量比称取各组分；(2)将各组分在120℃～130℃下熔融并搅拌，使之充分混合均匀，即得所述的沥青混合料温拌改性剂。该温拌剂开发过程中，各组分间没有发生化反应，仅仅是简单的物理混合。尽管可以降低沥青的拌合温度，但沥青的延展性能会受到损失即沥青混合料容易发生低温开裂，导致沥青混合料热稳定性和低温抗裂性不好，以致沥青混凝土路面面层出现车辙和开裂而加速损坏。CN101735623A公开了一种温拌环氧沥青材料及其制备方法，包括A组分和B组分。A组分为环氧树脂，B组分包括沥青40wt%～83wt%、顺丁烯二酸酐5wt%～20wt%、9-十八烯胺10wt%～30wt%、聚癸二酸酐或聚壬二酸酐2wt%～10wt%；A组分与B组分的质量比为1:3～5.8。可采用中温拌合，降低施工时的气体排放，同时解决了一般环氧沥青可操作时间短的问题。但在制备B组分时，将顺丁烯二酸酐添加到沥青中需要搅拌4～6小时，然后还需要添加其它组分，制备时间太长，影响生产效率。另外，环氧沥青尽管能够提高层间结合，但沥青中添加环氧树脂后会使沥青变脆，柔韧性变差。CN104591605A公开了一种温拌沥青混合料及其制备方法，在温拌沥青制备过程中使用一种特制的温拌剂，并降低沥青混合料的拌合及成型温度，较少有害气体发生量。但是温拌剂的制备过程中，不但中间体反应速度较慢，而且中间体的活性较低，导致中间体与芳烃油的反应程度、反应深度也不容易控制，得到的温拌剂性质不稳定，影响了在沥青中的应用效果。此外，若将温拌剂用于环氧沥青中，还出现了抗老化性能较差的问题。在制备柔韧性好的环氧沥青的过程中，温拌技术通常会降低沥青的60℃粘度或延伸度，从而影响了沥青混合料的高温稳定性或低温抗开裂性能。因此，亟待研制出一种，既可以解决环氧沥青柔韧性差的问题，还可以解决高、低温使用性能以及老化性的问题。
技术实现思路
鉴于现有技术的不足，本专利技术提供了一种温拌环氧沥青混合料及其制备方法。本专利技术环氧沥青混合料不但具有良好的马歇尔稳定度、抗车辙和抗水侵害能力。本专利技术提供了一种温拌环氧沥青混合料，以混合料重量百分比计，包括以下组分：所述温拌环氧沥青4.0%～6.0%矿粉1.0%～3.0%集料91.0%～95.0%其中，所述温拌环氧沥青包括A、B、C三种组分，其中的A组分为温拌沥青，温拌沥青包括温拌剂和基质沥青；所述温拌剂制备原料包含FT、卤素单质、芳烃油、络合物、催化剂，其中所述的FT为一种高分子混合烷烃，碳数为30～150，优选为30～130；B组分为环氧树脂组合物；C组分为固化剂。所述络合物包括：[Cu(NH3)4]SO4、[Pt(NH3)2]Cl2、K[Pt(C2H4)Cl3]、K4[Fe(CN)6]、K3[Fe(CN)6]、Fe4[Fe(CN)6]3、Ni(CO)4、[Co(NH3)5Cl]SO4、(NH4)3[Cr(NCS)6]中的至少一种。所述催化剂选自无水CuCl2、无水MnCl2、无水CrCl3、无水NiCl2中的至少一种。所述络合物的用量，以重量计，为芳烃油中芳烃含量的3%～9%。所述催化剂的用量，以重量计，为FT的0.3%～0.9%。所述卤素单质的用量为FT摩尔数的0.12～0.75倍，优选为0.3～0.5倍，FT与芳烃油的重量比为(1～7):(7～1)。所述温拌剂在温拌沥青中的添加量为温拌沥青重量的0.4wt%～10wt%，优选为0.5wt%～7.0wt%。所述FT是煤气化后再进行合成反应得到的一种高分子烷烃，或是以天然气为原料进行合成反应得到的一种高分子烷烃；所述卤素单质为氟、氯、溴单质中的一种.述芳烃油为一种富含芳烃的组分,以是减四线抽出油、糠醛精制抽出油、酚精制抽出油、催化裂化油浆等；所述芳烃油中的芳烃含量为57wt%～78wt%，优选为60wt%～75wt%。本专利技术所述的基质沥青可以选择各种原油及不同工艺生产的石油沥青，如直馏沥青、氧化沥青、溶剂脱油沥青或调合沥青中的一种或几种。所述温拌剂的制备过程包括：将FT加热熔融后，在催化剂存在下引入卤素，反应后得到中间体；向芳烃油中添加络合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种温拌环氧沥青混合料，其特征在于：其特征在于：以混合料重量百分比计，包括以下组分：所述温拌环氧沥青                  4.0%～6.0%矿粉                              1.0%～3.0%集料                              91.0%～95.0%其中，所述温拌环氧沥青包括A、B、C三种组分，其中的A组分为温拌沥青，温拌沥青包括温拌剂和基质沥青；所述温拌剂制备原料包含FT、卤素单质、芳烃油、络合物、催化剂，其中所述的FT为一种高分子混合烷烃，碳数为30～150，优选为30～130；B组分为环氧树脂组合物；C组分为固化剂。

【技术特征摘要】
1.一种温拌环氧沥青混合料，其特征在于：其特征在于：以混合料重量百分比计，包括以下组分：所述温拌环氧沥青4.0%～6.0%矿粉1.0%～3.0%集料91.0%～95.0%其中，所述温拌环氧沥青包括A、B、C三种组分，其中的A组分为温拌沥青，温拌沥青包括温拌剂和基质沥青；所述温拌剂制备原料包含FT、卤素单质、芳烃油、络合物、催化剂，其中所述的FT为一种高分子混合烷烃，碳数为30～150，优选为30～130；B组分为环氧树脂组合物；C组分为固化剂。2.根据权利要求1所述的温拌环氧沥青混合料，其特征在于：所述络合物包括：[Cu(NH3)4]SO4、[Pt(NH3)2]Cl2、K[Pt(C2H4)Cl3]、K4[Fe(CN)6]、K3[Fe(CN)6]、Fe4[Fe(CN)6]3、Ni(CO)4、[Co(NH3)5Cl]SO4、(NH4)3[Cr(NCS)6]中的至少一种。3.根据权利要求1所述的温拌环氧沥青混合料，其特征在于：所述催化剂选自无水CuCl2、无水MnCl2、无水CrCl3、无水NiCl2中的至少一种。4.根据权利要求1所述的温拌环氧沥青混合料，其特征在于：所述络合物的用量，以重量计，为芳烃油中芳烃含量的3%～9%。5.根据权利要求1所述的温拌环氧沥青混合料，其特征在于：所述催化剂的用量，以重量计，为FT的0.3%～0.9%。6.根据权利要求1所述的温拌环氧沥青混合料，其特征在于：所述卤素单质的用量为FT摩尔数的0.12～0.75倍，优选为0.3～0.5倍，FT与芳烃油的重量比为(1～7):(7～1)。7.根据权利要求1所述的温拌环氧沥青混合料，其特征在于：所述温拌剂在温拌沥青中的添加量为温拌沥青重量的0.4wt%～10wt%，优选为0.5wt%～7.0wt%。8.根据权利要求1所述的温拌环氧沥青混合料，其特征在于：所述FT是煤气化后再进行合成反应得到的一种高分子烷烃，或是以天然气为原料进行合成反应得到的一种高分子烷烃；所述卤素单质为氟、氯、溴单质中的一种；所述芳烃油为一种富含芳烃的组分。9.根据权利要求1所述的温拌环氧沥青混合料，其特征在于：所述芳烃油中的芳烃含量为57wt%～78wt%，优选为60wt%～75wt%。10.根据权利要求1-9任意一项所述的温拌环氧沥青混合料，其特征在于：所述温拌剂的制备过程包括：将FT加热熔融后，在催化剂存在下引入卤素，反应后得到中间体；向芳烃油中添加络合物，并恒温搅拌混合均匀得到芳烃络合组分；然后将上述中间体与芳烃络合组分混合反应，得到所述的温拌剂。11.根据权利要求1-9任意一项所述的温拌环氧沥青混合料，其特征在于：所述温拌剂的制备过程包括：（1）将混合高分子烷烃加热熔融后置于密闭容器中，保持温度在400℃~480℃，使反应容器的空间充满氮气，并使压力保持在3~5MPa，将卤素单质通入熔融的高分子烷烃中...

【专利技术属性】
技术研发人员：范思远，陈保莲，张静，傅丽，李志军，宁爱民，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