一种沥青温拌剂和制备方法及应用技术

一种沥青温拌剂和制备方法及应用，按质量百分比计，称取以下组分：含16‑18个碳的脂肪酸30～49％，三乙烯四胺20～30％，四乙烯五胺15～25％，五乙烯六胺5～20％，携水剂10～18％，催化剂1～2％；将含16‑18个碳的脂肪酸、携水剂加入到反应器中，加热至含16‑18个碳的脂肪酸融化后加入三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺和催化剂，在140℃‑160℃下保温4h‑6h，脱水，得到沥青温拌剂。本发明专利技术的沥青温拌剂不含水，通过沥青内掺的方式添加，具有添加量低并且在添加后降低沥青混合料的生产施工作业温度30℃～40℃、原材料易得、产品成本低、能够实现沥青路面建设养护节能减排等显著优点。

A kind of asphalt warm mixing agent and preparation method and its application

A kind of asphalt warm mixing agent and preparation method and its application, according to the mass percentage, the following components are called: 16 fatty acids containing 18 carbons, three ethylene four amines 20 to 30%, four ethylene five amine 15 ~ 25%, five ethylene production of ammonium nitrate The agent was added to the reactor and heated to 16 fatty acids containing 18 carbons, and then added three ethylene four amine, four ethylene five amine, five ethylene six amine and catalyst, and was kept at 140 temperature 160 C for 6h and dehydrated, and the asphalt warm mixing agent was obtained. The asphalt warm mixing agent is not hydrated, and is added in the way of asphalt mixing, which has the advantages of low addition amount and the production and construction work temperature of 30 to 40 centigrade, the raw material easily obtained, the product cost low, and the energy saving and emission reduction of the asphalt pavement construction and maintenance.

【技术实现步骤摘要】
一种沥青温拌剂和制备方法及应用
本专利技术属于一种筑路用沥青添加剂
，特别涉及一种沥青温拌剂和制备方法及应用。
技术介绍
沥青温拌技术最早起源于欧洲。1995年SHELL(壳牌公司)与KoloVeidekke(挪威)最早合作研发了温拌沥青混合料(WMA)；1997年德国沥青论坛、2000年悉尼第一次国际沥青路面会议和2000年巴塞罗纳第二届欧洲沥青大会上，温拌沥青混合料得到了大规模的宣传和介绍，出现了加快发展的趋势；2002年美国国家沥青路面协会(NAPA)考察了欧洲(主要是德国和挪威)的温拌沥青混合料，随后在美国政府有关部门和业界引起了极大的兴趣。2004年NAPA、美国联邦公路局(FHWA)以及一些厂商联合设立基金给美国国家沥青技术中心(NCAT)，专门用于WMA的研究。目前，沥青温拌技术总体上可以分为三大类型：(1)表面活性剂型，特点是添加剂量极低且方式十分简便，不降低沥青混合料的路用性能；(2)沥青发泡型(使用水或沸石)，特点是工艺相对复杂，需要特定设备，可能会对沥青混合料的路用性能产生影响；(3)硫磺或合成蜡型，特点是添加量低且简单，可提高沥青混合料的高温性能，对混合料低温性能不利。通过对各类型沥青温拌技术的实体工程应用比较，发现表面活性剂型温拌技术应用前景更广阔，尤其在应用于高原严寒山区沥青路面铺筑有着明显的优势。表面活性剂型温拌技术是未来温拌技术发展的重要方向，已成为国内外路面材料研究的热点。应用实体工程较多的表面活性剂型温拌产品主要有法国的CECABASERT温拌添加剂、美国的3G温拌添加剂和荷兰的REDISET温拌添加剂。国外企业拥有表面活性剂型温拌剂的核心技术，严格保密，仅在国内公路建设养护市场高价销售其产品。尽管国内外道路工作者对该类型沥青温拌技术进行了许多课题研究并取得了丰富成果，但多数为应用研究，对其关键技术—表面活性剂型温拌剂产品的开发研究较少，从而制约着该类型温拌剂的进一步推广应用。成功开发低成本表面活性剂型沥青温拌剂，对我国公路沥青路面建设养护实现节能减排，具有重大现实意义与经济、社会、环保效益，所以有必要提供一种成本低的沥青温拌剂。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种沥青温拌剂和制备方法及应用，降低沥青混合料生产施工作业温度30℃～40℃，降低燃油的消耗，节能减排。为实现上述目的，本专利技术通过下述技术方案来实现：一种沥青温拌剂的制备方法，按质量百分比计，称取以下组分：将含16-18个碳的脂肪酸、携水剂加入到反应器中，在氮气保护下，在90℃-100℃，下加热至含16-18个碳的脂肪酸完全融化后加入三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺和催化剂，在140℃-160℃下保温4h-6h，然后脱水，得到沥青温拌剂。本专利技术进一步的改进在于，含16-18个碳的脂肪酸为硬脂酸或棕榈酸与油酸的混合物。本专利技术进一步的改进在于，棕榈酸与油酸的混合物中棕榈酸和油酸的质量比为1:2～2:1。本专利技术进一步的改进在于，催化剂为二氯化铁、氧化铝、氟化钠或硼氢化钠。本专利技术进一步的改进在于，携水剂为甲苯或二甲苯。本专利技术进一步的改进在于，以5℃/min升温至140℃-160℃。本专利技术进一步的改进在于，按质量百分比计，由以下原料制成：一种沥青温拌剂在沥青混合料生产中的应用，首先向130℃-135℃的沥青中添加温拌剂，然后加热至140℃-145℃时与石料进行拌和40-45s，最后加入矿粉，拌和至无花白料。本专利技术进一步的改进在于，温拌剂的加入量为沥青质量的0.3％-0.9％。与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果：本专利技术的沥青温拌剂是烷基酰胺基多胺混合物，由于沥青是一种由不同分子量的碳氢化合物及非金属衍生物组成的复杂物质，采用含16-18个碳的脂肪酸合成的烷基酰胺基多胺中各组分的协同作用对沥青实现温拌的效果要好于单一脂肪酸。多个胺基基团能够显著降低沥青的表面张力和摩擦系数，促进沥青对石料表面的润湿铺展，实现沥青温拌效果。本专利技术的沥青温拌剂不含水，通过沥青内掺的方式添加，具有添加量低并且在添加后降低沥青混合料的生产施工作业温度30℃～40℃的显著优点。本专利技术降低应用成本从而扩大实体工程应用，对我国公路沥青路面建设养护实现节能减排，具有重大现实意义与经济、社会、环保效益。本专利技术沥青温拌剂可降低沥青混合料的生产施工作业温度，能够有效减少沥青的老化，提高沥青路面的耐久性。本专利技术沥青温拌剂具有添加量少、原材料易得、产品成本低、对环保有益等优点，可作为国产表面活性剂型沥青温拌剂推广应用。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的说明。实施例1沥青温拌剂的各组分及其质量为：本实施例的沥青温拌剂制备方法分为三个步骤：第一步骤为在装有搅拌器、回流冷凝管、分水器、尾气吸收装置的500mL三口瓶中，将棕榈酸和油酸的混合酸(棕榈酸和油酸质量比为1:1)、二甲苯依次加入到三口瓶反应器中。第二步骤为在三口瓶中充入氮气，在氮气保护下，升温至100℃，待酸完全融化后加入三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺和催化剂，缓慢升温至155℃，保持温度反应4.5h。第三步骤为待反应完全脱水后，回收二甲苯，得到粘稠状液体产物，即为本专利技术产品。本实施例中催化剂为二氯化铁。实施例2沥青温拌剂的各组分及其质量为：在本实施例中，含16-18个碳的脂肪酸为棕榈酸。催化剂为氧化铝。其制备方法与实施例1相同。实施例3沥青温拌剂的各组分及其质量为：在本实施例中，含16-18个碳的脂肪酸为油酸。催化剂为氟化钠。其制备方法与实施例1相同。实施例4沥青温拌剂的各组分及其质量为：在本实施例中，含16-18个碳的脂肪酸为硬脂酸。催化剂为硼氢化钠。其制备方法与实施例1相同。实施例5沥青温拌剂的各组分及其质量为：在本实施例中，含16-18个碳的脂肪酸为棕榈酸和油酸的混合酸，棕榈酸和油酸质量比为1:2。其制备方法与实施例1相同。催化剂为硼氢化钠。实施例6沥青温拌剂的各组分及其质量为：在本实施例中，含16-18个碳的脂肪酸为棕榈酸和油酸的混合酸，棕榈酸和油酸质量比为2:1。催化剂为氟化钠。其制备方法与实施例1相同。为了验证本专利技术产品的有益效果，将上述实施例1-6制备的沥青温拌剂按照以下三种方法进行试验检测。1、沥青表面张力法表面活性剂型沥青温拌剂能够降低沥青混合料的生产施工作业温度，主要是加入到沥青中的温拌剂降低了沥青与石料之间的接触角，提高了沥青的润湿能力和粘附性。因此，可以通过测定沥青的表面张力来检验本专利技术产品的有益效果。具体试验情况如下。试验所采用的沥青为韩国SK-90#基质沥青，试验的沥青温度为135℃，沥青温拌剂的掺量为沥青质量的0.3％、0.5％、0.7％、0.9％。试验仪器为OCA20视频光学接触角测量仪，德国dataphysics公司研发生产。试验结果见表1。表1温拌沥青接触角试验结果从表1的试验结果可以看出，本专利技术实施例1-6产品均能明显降低沥青的表面张力，实现温拌效果，且随着添加剂量的增加，效果越明显。2、沥青布氏旋转粘度法沥青混合料体系中，沥青和矿粉构成沥青胶浆，沥青胶浆的粘度大小决定着沥青混合料拌和施工作业温度的高低。因此，可以通过沥青布氏旋转粘度试验对添加温拌剂的沥青胶浆进行试验，检验本专利技术产品的有益效果。具体试验情况如下。试验所采用的沥青为韩国SK-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种沥青温拌剂的制备方法，其特征在于，按质量百分比计，称取以下组分：

【技术特征摘要】
1.一种沥青温拌剂的制备方法，其特征在于，按质量百分比计，称取以下组分：将含16-18个碳的脂肪酸、携水剂加入到反应器中，在氮气保护下，在90℃-100℃，下加热至含16-18个碳的脂肪酸完全融化后加入三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺和催化剂，在140℃-160℃下保温4h-6h，然后脱水，得到沥青温拌剂。2.根据权利要求1所述的一种沥青温拌剂的制备方法，其特征在于，含16-18个碳的脂肪酸为硬脂酸或棕榈酸与油酸的混合物。3.根据权利要求2所述的一种沥青温拌剂的制备方法，其特征在于，棕榈酸与油酸的混合物中棕榈酸和油酸的质量比为1:2～2:1。4.根据权利要求1所述的一种沥青温拌剂的制备方法，其特征在于，催化剂为二氯...

【专利技术属性】
技术研发人员：延西利，金晓晴，
申请(专利权)人：长安大学，成都鑫利公路材料开发有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61