沥青的涂料体系和相关方法技术

描述用于机场表面或道路的涂料体系和相关方法。所述涂料体系可包括用于施用到所述机场表面或所述道路的稳定阳离子乳液。所述稳定阳离子乳液可包括a)包含黑沥青的沥青共混物，其中所述黑沥青经改性以具有正电荷，b)一种或多种聚合物，和c)不包括阳离子表面活性剂的一种或多种表面活性剂。所述涂料体系还可包括用于施用到施用到所述机场表面或所述道路的所述稳定阳离子乳液的细骨料材料。

Paint System of Asphalt and Relevant Methods

Describe paint systems and related methods for airport surfaces or roads. The coating system may include a stable cationic emulsion for application to the airport surface or the road. The stable cationic emulsion can include a) an asphalt blend containing black asphalt, wherein the black asphalt is modified with a positive charge, b) one or more polymers, and C) does not include one or more surfactants of cationic surfactants. The coating system can also include fine aggregate material for the application of the stable cationic emulsion applied to the airport surface or the road.

【技术实现步骤摘要】
沥青的涂料体系和相关方法
本公开涉及用于沥青路面的涂料体系和相关方法。
技术介绍
沥青路面为包括矿物质骨料和沥青粘结剂的复合材料，其硬化以形成稳固表面。沥青路面由于沥青粘结剂的氧化、重负载和不同气候条件随时间推移而劣化。用于修复或维修劣化的沥青路面的一种方法为去除现有路面和用新制备的或再循环的路面更换现有路面。然而，去除和更换昂贵且浪费。然而，存在用于修复路面表面的沥青路面养护产品。典型沥青养护产品包括涂料组合物，如硬沥青-沥青组合物，和骨料。一般来说，可将组合物喷涂施用到沥青路面并且然后使用撒布机或其它相似设备将骨料施用在组合物上。然而，在可如何配制组合物和骨料方面存在许多变化。组合物的组分、骨料类型和施用速率(gal/yd2和/或lb/yd2)都可变化以实现一定性能目的。此外，在一些情况下，涂料组合物和骨料可组合在一起，并且然后施用到路面。然而，在很大程度上，施用到路面的特定产品和其施用速率取决于路面使用的程度。沥青路面行业具有两个稍微独立的部门：航空/机场和道路。航空路面与道路路面相比具有更高需求。对于航空路面，安全是最重要的，施工操作和进度难以实施，并且解决问题更为紧急且成本更高。另外，机场路面用于支撑飞机，而道路用于汽车和卡车。两种路面类型老化也不同。一般来说，对于航空路面的要求(例如性能要求、规格、质量控制系统等)通常比用于道路路面的那些要求更为严格和极端。常见道路沥青养护表面处理未必总是适合于机场路面。被设计为耐久性超过3-5年的常见道路处理通常不适合于所需机场路面。随着道路处理使用期的增加，其还产生安全性能问题，例如外物碎片(FOD)的产生和增加以及正摩擦特性的降低。在其中机场沥青路面的情形中，即使先前用常见硬沥青-沥青涂料或另一种养护涂料处理，就其表面状况特性而言开始衰退，那么其必须再次处理以便维持最小安全要求。如果不施用进一步处理，那么路面必须进行更加显著和昂贵的破坏性修复程序。常见道路处理可修改以改善道路状况并且提高摩擦特性，从而解决以上所述的安全问题。不利的是，这类处理具有相对短暂的使用期限，持续2-5年或更短。其它更实质性的(大量施用的)沥青养护处理可提供超过3-5年的使用寿命。然而，那些实质性处理不太适合于机场路面施用的要求。缺乏可以相对较重速率施用的适于道路和航空路面两者中并且具有增加的有利寿命的涂料体系。
技术实现思路
本公开的实施例为用于机场表面或道路的涂料体系。涂料体系可包括用于施用到机场表面或道路的稳定阳离子乳液。稳定阳离子乳液可包括a)包含黑沥青的沥青共混物，其中黑沥青经改性以具有正电荷，b)一种或多种聚合物，和c)不包括阳离子表面活性剂的一种或多种表面活性剂。涂料体系还可包括用于施用到施用到机场表面或道路的稳定阳离子乳液的细骨料材料。本公开的另一个实施例为制造稳定阳离子沥青乳液的方法。方法包括共混沥青水泥与黑沥青以形成沥青共混物。方法还包括制备包含水、改性剂和一种或多种表面活性剂的水溶液，其中一种或多种表面活性剂中无一者为阳离子表面活性剂。方法进一步包括组合沥青共混物与水溶液以形成阳离子乳液，从而在黑沥青的一部分上产生正电荷以便形成稳定阳离子乳液。方法还包括将一种或多种聚合物添加到水溶液或阳离子乳液。本公开的另一个实施例为用于将涂料体系施用到表面的方法。方法包括用施用器车辆将稳定阳离子乳液喷涂到表面上。稳定阳离子乳液具有a)包含黑沥青的沥青共混物，其中黑沥青经改性以具有正电荷，b)一种或多种聚合物，和c)不包括阳离子表面活性剂的一种或多种表面活性剂。方法还包括以至少1.0磅每平方码的速率将细骨料施用到施用到表面的稳定阳离子乳液上。本公开的另一个实施例为用于涂布表面的系统。系统包括用于喷涂稳定阳离子乳液的喷涂单元。系统还包括安装到施用器并且被配置成将细骨料施用到表面的撒布机单元。撒布机单元包括装纳细骨料材料的料斗、连接到料斗的可控制闸门，可控制闸门可移动以允许细骨料离开料斗，和在可控制闸门附近被配置成将细骨料材料施用到喷涂乳液上的辊组合件。附图说明当结合附图阅读时，将更好地理解前述
技术实现思路
以及本申请的说明性实施例的以下详细描述。出于说明本申请的目的，在附图中示出本公开的说明性实施例。然而，应理解，本申请不限于示出的精确布置和工具。在附图中：图1A为根据本公开的一个实施例的用于将细骨料材料施用到表面的施用器车辆和撒布机单元的示意图；图1B为图1A中所示的撒布机单元的示意图；图1C为图1B中所示的撒布机单元中的辊组合件的一部分的透视图；图1D为图1C中所示的撒布机单元中的辊组合件的一部分的侧视图；图2A为根据本公开的一个实施例的用于将细骨料材料施用到表面的施用器车辆和撒布机单元的示意图；图2B为图2A中所示的撒布机单元的示意性后视图；图2C为图2A中所示的撒布机单元的示意性侧视图；图2D为根据本公开的另一个实施例的撒布机单元的示意性后视图；图2E为图2D中所示的撒布机单元的示意性侧视图；和图3为根据本公开的一个实施例的用于将细骨料材料施用到表面的施用器车辆和撒布机单元的示意图。具体实施方式本公开的实施例包括用于施用于机场表面或道路表面的涂料体系和制备这类涂料体系的组分的方法。本公开的实施例还包括用于将涂料体系施用到机场表面或道路表面的系统和方法。本文的本专利技术概念包括由稳定阳离子乳液和用于施用于施用到机场表面或道路的稳定阳离子乳液的细骨料材料组成的涂料体系。稳定阳离子乳液可包括包含黑沥青的沥青共混物。在各种实施例中，黑沥青包括经改性以具有正电荷的组分，从而产生稳定阳离子乳液。已经发现涂料体系适合于航空和道路路面两者，而不管对于每种路面类型的最终使用要求的差异。涂料体系的每种组分将在下文描述。稳定阳离子乳液可包括包含黑沥青的沥青共混物、一种或多种聚合物和不包括阳离子表面活性剂的一种或多种表面活性剂。乳液还可包括改性剂如酸，和水。加工阳离子乳液使得沥青共混物中的黑沥青具有阳离子属性。这继而准许使用非阳离子型表面活性剂。在乳液中存在(一种或多种)聚合物，表面活性剂和改性剂产生可储存很长一段时间以便后续使用的稳定乳液。这允许乳液在延长距离上被泵送到储存槽中和/或递送到作业位点，而当施用到路面表面时不降低涂料体系的功效。沥青共混物包括至少沥青水泥和黑沥青。在一些情况下，额外添加剂如油和表面活性剂可作为加工助剂或粘结剂添加到沥青共混物。沥青水泥可被描述为包含各种组分的胶体体系。举例来说，沥青水泥可包括沥青烯、芳香族物、树脂和油状/蜡状的饱和物以及其它组分。在大多数情况下，硬沥青烯被芳香族物、树脂、油状/蜡状的饱和物等包围(溶剂化)。沥青共混物可具有优选的一定参数。在一个实例中，沥青水泥为120/140针入度等级沥青。针入度等级为用特定有多以穿透其的评定。如本文所使用的对于沥青水泥的针入度等级根据测试方法ASTMD-5测量。沥青共混物还可具有至少2.50的胶体指数以确保良好的平衡。此外，沥青共混物和沥青水泥应当具有一定范围的饱和物、芳香族物、树脂和沥青烯(SARA)参数。参见例如下表3。SARA分析方法将原油组分根据其(本文中所关注的化学基团类别)划分为极化性和极性。如本文所用，使用的SARA分析方法为ASTMD-2007。黑沥青为天然存在的沥青岩烃矿物质树脂。黑沥青为已本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于机场表面或道路的涂料体系，包含：用于施用到所述机场表面或所述道路的稳定阳离子乳液，所述稳定阳离子乳液具有：a)包含黑沥青的沥青共混物，其中所述黑沥青经改性以具有正电荷；b)一种或多种聚合物，和c)不包括阳离子表面活性剂的一种或多种表面活性剂；和用于施用到施用到所述机场表面或所述道路的所述稳定阳离子乳液的细骨料材料。

【技术特征摘要】
2017.08.30 US 15/691,2481.一种用于机场表面或道路的涂料体系，包含：用于施用到所述机场表面或所述道路的稳定阳离子乳液，所述稳定阳离子乳液具有：a)包含黑沥青的沥青共混物，其中所述黑沥青经改性以具有正电荷；b)一种或多种聚合物，和c)不包括阳离子表面活性剂的一种或多种表面活性剂；和用于施用到施用到所述机场表面或所述道路的所述稳定阳离子乳液的细骨料材料。2.根据权利要求1所述的涂料体系，其中所述沥青共混物占所述乳液的约50.0重量％到约70.0重量％之间。3.根据权利要求1所述的涂料体系，其中所述黑沥青以所述沥青共混物的至少约20重量％的水平存在。4.根据权利要求1所述的涂料体系，其中所述黑沥青以所述乳液的至少约10重量％的水平存在。5.根据权利要求1所述的涂料体系，其中所述一种或多种聚合物为丙烯酸、苯乙烯-丁二烯橡胶或其组合。6.根据权利要求1所述的涂料体系，其中所述一种或多种聚合物占所述乳液的约1.0重量％到约5.0重量％之间。7.根据权利要求1所述的涂料体系，其中所述一种或多种表面活性剂占所述乳液的约0.25重量％到约4.0重量％之间。8.根据权利要求1所述的涂料体系，其中所述一种或多种表面活性剂为非离子表面活性剂和两性表面活性剂中的至少一种。9.根据权利要求1所述的涂料体系，其中所述乳液具有以所述乳液的0.25重量％到3.0重量％之间的水平存在的改性剂。10.根据权利要求1所述的涂料体系，其中所述乳液的pH小于6.5。11.根据权利要求1所述的涂料体系，其中细骨料具有粒度分布，由此基本上所有粒子穿过14号筛。12.根据权利要求11所述的涂料体系，其中所述细骨料材料具有：根据ASTMC1252测试方法A所测量的至少45％的细骨料棱角度；根据ASTMC128所测量的2.6-3.0的干法毛体积比重；和根据2.6-3.0的ASTMC128所测量的至少7.0的莫氏(Mohs)硬度。13.根据权利要求1所述的涂料体系，其中所述细骨料材料包括燧石、石英岩和碳酸盐中的至少一种。14.根据权利要求1所述的涂料体系，其中所述沥青共混物占所述乳液的约50.0重量％到约70.0重量％之间，并且所述黑沥青以所述乳液的至少约10重量％的水平存在，其中所述一种或多种聚合物占所述乳液的约1.0重量％到约5.0重量％之间，并且其中所述一种或多种表面活性剂占所述乳液的约0.25重量％到约4.0重量％之间。15.一种制造稳定阳离子沥青乳液的方法，包含：共混沥青水泥与黑沥青以形成沥青共混物；制备包含水、改性剂和一种或多种表面活性剂的水溶液，其中所述一种或多种表面活性剂中无一者为阳...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·拉鲁索，B·R·格罗斯，
申请(专利权)人：沥青系统公司，
类型：发明
国别省市：美国,US