一种聚合物水性沥青胶体及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种聚合物水性沥青胶体及其制备方法，该胶体包括改性聚合物4.5‑15重量份、成膜剂0.5‑1.5重量份、稳定剂0.5‑2.0重量份、深海沥青35‑55重量份、乳化剂1.0‑2.5重量份、水25‑56重量份经混合、乳化、剪切、胶磨而成；该胶体具有制备简单、可靠、性能优异，显著地提高路面的防水、抗滑、平整耐磨性能，成膜性好，耐高低温性能优良，可广泛应用于城乡大交通、重载高等级路面的微表处，或新路的封层罩面等中。 1

Polymer waterborne asphalt colloid and preparation method thereof

The invention relates to a polymer water based asphalt colloid and a preparation method. The colloid consists of a modified polymer 4.5, 15 weight parts, a film forming agent 0.5 weight portion, 0.5 stabilizer 2 weight, 35 deep-sea bitumen 55 weight, 1 emulsifier 2.5 weight, and 25 aqueous 56 weight of water by mixing, emulsifying, shearing, and glue grinding. The colloid is simple, reliable and excellent in performance. It can improve the waterproof, anti sliding and smooth wear resistance of the pavement. It has good film forming and high and low temperature resistance. It can be widely used in the micro surface of urban and rural large traffic, heavy load and high grade pavement, or the cover face of the new road. One

【技术实现步骤摘要】
一种聚合物水性沥青胶体及其制备方法
本专利技术属于道路路面用沥青胶体领域，特别是涉及一种聚合物水性沥青胶体(以下简称沥青胶体)及其制备方法。
技术介绍
使用石油沥青进行筑路的历史已经很久，人们通过加热的方法使常温下固状的沥青变为液态，以便与矿料拌合，但热沥青施工有很多弊端，不仅需要大量的热能，而且污染环境，危害人体健康。随着科学技术的发展，产生了沥青冷态下使用技术-乳化沥青微表处技术。所谓微表处就是将制备成常温下是液态的物质，经过专门的设备-微表处摊铺机与选择的矿料拌合成稀浆摊铺在路面上。它施工方便、快速、经济、有优良的路用性能，极大地满足了大规模、快速预防性道路养护工程的需要。界面化学和胶体化学的发展，促进了乳化剂、改性剂品种的增多和性能质量的提高，拓宽了乳化沥青的应用范围，并使其快速发展，在经过慢裂慢凝普通乳化沥青稀浆封层，快干型微表处，目前已发展成为改性快凝型乳化沥青微表处，并在世界道路领域中，被认为是修复道路、车辙及其它多种路面病害最有效，最经济的手段之一，发展迅速。以往的乳化沥青微表处，所使用的沥青为普通道路沥青，针入度较大，软化点编低，使用的乳化剂一般为慢裂慢凝乳化剂，如木质胺类，所使用的矿料为普通矿料，如石灰岩，固化成型慢，开放时间长，一般为4-6小时，这只能适用在车流量低，轻载等低等级道路的路面上。当前一般的乳化沥青微表处层，选择的沥青为普通沥青，针入度偏低，软化点偏高，所采用的乳化剂一般为慢裂快干型乳化剂，矿料可根据路面设计等级选择，拌合时间大于2分钟，初凝时间可以在20分钟以内，60分钟可以开放交通。但是只能在中等负荷，车流量较少的路面上使用。随着交通流量的日益增加，交通密度大，车辆大型化，重载超载严重，车速高，荷载作用时间短，密度增加快，这些对路面的要求越来越高。原沥青路面对气温、雨水，日照等自然因素敏感，其承载能力和防止水害，病害能力相对偏低。高温季节，出现泛油痈包推移，雨季时老化及水浸泡剥落，路面有水时出现镜面光滑，严寒地区昼夜温差大出现地面低温反射性裂缝及冻融现象，这些导致路用性能下降，加速路面损坏，因此人们在沥青中添加聚合物，对沥青材料进行改进。目前聚合物改性乳化沥青的生产工艺流程一般有三种：第一种：将聚合物改性材料加入沥青中，将沥青改性，然后再将其乳化，此法制备过程需设备较多，工艺流程长，改性沥青粘度大，流动困难，消耗热能多，添加的聚合一般需要研磨和高速剪切消耗功率大，时间和人力投入大并造成环境污染和成本增加，但综合成本较低。第二种，先制备乳化沥青然后掺配胶乳的方法。这种方法有两个工序，即沥青乳化和胶体混合，由于沥青颗粒和胶乳在机械强力搅拌下混合，有密度差、电荷、酸碱度、极性、分子量，粘度区别对改性乳化沥青的均匀性和稳定性影响很大，贮存时会发生分离、沉淀、聚合物析出结块等现象，效果不理想，但工艺简单。第三种方法是：将改性材料加入乳化剂水溶液中，然后与沥青同时进入乳化机进行剪切研磨乳化(内掺法)。这种工艺将乳化剂、改性剂和添加剂配制成水溶液与热融的沥青同时进入乳化机制备乳化沥青。但出于所选择的配方和工艺方法的不同，产品性能有所改进，但性能质量及成本差别较大，而且一般需要添加剂酸类来调PH在2～3之间，对乳化沥青性能影响很大，腐蚀设备造成环境污染。中国专利CN1208393c公开一种聚合物乳化重交沥青混合胶体，但存在诸多的功能缺陷。如由于配方中改性剂加量少，所以抗高温性能仍然不能满足极端天气的条件。各类添加剂量少，胶体体系仍为浅度改质。仅为道路养护中应用，该胶体不能单独使用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，经专利技术人多年的研究和实践、开发提供一种制备安全、可靠、性能优异稳定、防水、防腐的聚合物水性沥青胶体及其制备方法。本专利技术提供的一种新型聚合物水性沥青胶体，包括下列组份及组份重量比经混合、乳化、胶磨而成：本专利技术提供的一种聚合物水性沥青胶体，优选包括下列组份及组份重量比：本专利技术提供的一种聚合物水性沥青混合胶中，所述乳化剂为阳离子乳化剂如多胺类、咪唑啉类和季铵盐类，例如RC系列产品，KX-I型阳离子沥青乳化剂，QS-2等(都为市售产品)；阴离子乳化剂为脂肪醇聚氧乙烯醚与烷基酚聚氧乙烯醚的混合物如RC-YSFRHJ805、XLY2000，上述乳化剂均为慢裂快凝型乳化剂，这些慢裂快凝型沥青乳化能力强，改性沥青乳液不结块，不沉淀，乳液光滑，性能稳定。这些乳化剂可单独使用，亦可混配使用，混配没有严格要求，但在聚合物水性沥青胶体中含量为(重量份)，优选为4.5-9重量份。所述稳定剂为聚烯烃类化合物如沙索必德(Sasobit)、聚有机硅氧烷与多元醇的接枝共聚物、烷基酚聚氧乙烯醚类如聚乙二醇脂肪酸酯、膨润土、凹凸棒土等；优选为沙索必德、聚有机硅氧烷与多元醇的接枝聚合物、聚乙二醇脂肪酸酯，这些稳定剂主要起到增稠和缓破作用。以上稳定剂市场均可够得，其用量0.5-2.5重量份，优选为1.0-2.0重量份。所述成膜剂为；乙烯基吡咯烷酮均聚物或乙烯基吡咯烷酮/醋酸乙烯酯共聚物和羧酸树脂等，这些成膜剂都有良好的扩散和成膜作用，市场均可购得。其用量0.5-1.5重量份，优选为1.0-1.5重量份。所述改性剂聚合物为丙烯腈一丁二烯一苯乙烯树脂、乙烯一醋酸乙烯酯共聚物、聚乙烯、无规立构聚丙烯、顺丁橡胶、氯丁橡胶、丁苯橡胶、苯乙烯一丁二烯一苯乙烯三元嵌段共聚物及其它们的胶乳等，优选苯乙烯一丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物乳胶和SBR胶乳。所述改性剂用量通常7-15重量份，优选为4.5-9重量份。所述沥青以优质低凝环烷基原油为主要原料生产加工的深海沥青，具有优良特性，蜡含量低于2.0％，密度大于1，TFOT(163℃，5小时)15℃延度大于140厘米。该沥青对专利技术应用整体质量影响至关重要，本专利技术采用优质深海沥青质量指标如表1所示，由此可见该深海沥青具有优质的道路性能和防水性能。表1本专利技术提供的聚合物水性沥青胶体的制备方法包括下列步骤：1、将水、乳化剂、改性剂聚合物、成膜剂、稳定剂按所述重量比于带搅拌容器中混合搅拌均匀，后升温至50-70℃，优选55-65℃继续搅拌均匀。2、将深海沥青按所述重量比加热至145℃-155℃，优选145℃与步骤1的均匀热液体通过混合罐一起进入剪切机进行剪切，剪切后的均匀热液体再进入胶体磨中研磨，得聚合物水性沥青胶体，其中剪切和研磨转速为3900-6500/分，优选为4900转/分，单次剪切、研磨时间均小于5分钟。本专利技术沥青胶体具有优良的老化性能和高温性能。蒸发后沥青胶体15℃延度大于150厘米，软化点大于80℃，老化后，15℃延度大于150厘米，软化点略有升高，蒸发损失变化幅度小，一般聚合物改性稀浆封层软化点要求不小于60℃，由本专利技术制备的沥青胶体软化点在85℃-120℃之间，所以能完全满足高温季节的使用要求。本专利技术沥青胶体低温性能优良，15℃延度一般大于30厘米，而基质沥青5℃延度一般在8-10厘米之间，沥青胶体的脆点在-18℃以下，而基质沥青一般在-5-10℃之间，说明沥青胶体低温抗缩裂能力较好。本专利技术提供的制备方法中，由于采用了改性剂直接添加在乳化剂的水溶液中，生产操作简单方便，性能可靠，而且无污染，生产成本低。克服了制备改性沥青时高温，高能耗，多设备，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚合物水性沥青胶体，包括下列组份及其组份重量比经混合、乳化、剪切、胶磨

【技术特征摘要】
1.一种聚合物水性沥青胶体，包括下列组份及其组份重量比经混合、乳化、剪切、胶磨而成：所述改性剂聚合物为丙烯晴-丁二烯一苯乙烯树脂、无规聚丙烯、顺丁橡胶、氯丁橡胶、丁苯橡胶、乙烯一醋酸乙烯酯共聚物、聚乙烯或苯乙烯一丁二烯三元嵌段共聚物及其它们的胶乳；所述成膜剂为乙烯基吡咯烷酮均聚物、乙烯基吡咯烷酮醋酸乙烯酯共聚物或羧酸树脂；所述稳定剂为聚烯烃类聚合物、聚有机硅氧烷与多元醇的接枝共聚合物、烷基酚聚氧乙烯醚类或膨润土；所述乳化剂为慢裂快干型阳离子乳化剂或阴离子乳化剂。2.根据权利要求1的聚合物水性沥青胶体，包括下列组份及组份重量比：3.根据权利要求1的聚合物水性沥青胶体...

【专利技术属性】
技术研发人员：钦兰成，钦政，钦祥龙，
申请(专利权)人：江苏荣成路桥材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32