專利名稱：一種用于強(qiáng)滲透型乳化瀝青的復(fù)合陽離子乳化劑及其制備方法、應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一種用于強(qiáng)滲透型乳化浙青的復(fù)合陽離子乳化劑及其制備方法、應(yīng)用涉及的是一種可用于強(qiáng)滲透型乳化浙青透層油的復(fù)合乳化劑及其制備方法和應(yīng)用，屬于滲透型乳化浙青透層油應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
乳化浙青又稱浙青乳化液，是由兩種不相溶混的液體即浙青和水相組成的復(fù)雜性的兩相。浙青的顆粒彌散在連續(xù)的水相中，顆粒直徑為O. 1-5微米，浙青顆粒是靠乳化劑的靜電的電荷穩(wěn)定地懸浮在水相中。自上世紀(jì)50年代以來，使用陽離子乳化劑益見普遍，因?yàn)樗杀晃皆诙喾N不同固體表面。在道路工程中固體表面親和力是陽離子乳化液的重要性能，因?yàn)楹筒煌愋偷牡V料有良好的粘性是非常重要的。1978年初以來，我國(guó)交通公路部開始了 “陽離子乳化浙青在道路中應(yīng)用研究”。1981年列為交通部重點(diǎn)研究項(xiàng)目；1993年列為國(guó)家節(jié)能應(yīng)用研究項(xiàng)目。隨著我國(guó)陽離子乳化劑和乳化設(shè)備的研制成功，陽離子浙青乳液鋪路技術(shù)已逐漸被人們所掌握，而且在實(shí)踐中進(jìn)一步體會(huì)到它對(duì)節(jié)省能源、節(jié)約資源、改善施工條件、延長(zhǎng)施工季節(jié)等優(yōu)點(diǎn)，適合我國(guó)公路和城市道路發(fā)展的需要，深受筑路工人歡迎。隨著現(xiàn)代交通技術(shù)的發(fā)展，對(duì)交通路面材料的要求越來越高，除了為提高路面的抗拉強(qiáng)度、高溫抗車轍、低溫防裂等性能需要通過添加橡膠類改性劑來實(shí)現(xiàn)外，專家們又再次強(qiáng)調(diào)了對(duì)透層用乳化浙青等材料的要求“首先滲透是關(guān)鍵，至于要透入多深，目前，國(guó)內(nèi)尚未出臺(tái)高滲透力材料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，通常認(rèn)為至少應(yīng)該有5-10mm以上”。如果不能滲透基層，只灑在表面形成一層油膜(或油皮)，它并不能起到固結(jié)、穩(wěn)定、聯(lián)結(jié)、防水等作用，就不是真正意義上的透層油。影響乳 化浙青滲透性的主要因素除了半剛性基層致密以外，還包括所用浙青的針入度、粘度、蒸餾殘留物含量及材料的滲透性，作為滲透型乳化浙青，其滲透性與采用的乳化劑也有很大關(guān)系，主要表現(xiàn)在該乳化劑對(duì)形成乳化浙青體系的乳化效果、穩(wěn)定作用、滲透效果等。中國(guó)專利CN1115331“雙季銨鹽陽離子浙青乳化劑”公開了一種分子結(jié)構(gòu)有兩個(gè)正電荷的季胺鹽乳化劑技術(shù)，該技術(shù)只改善了乳化效果，提高了乳化浙青(與石料)的穩(wěn)定性、黏附性。中國(guó)專利CN1060661 “含有木質(zhì)胺的復(fù)合型陽離子浙青乳化劑”公開了復(fù)合型的陽離子乳化劑的制備技術(shù)，該發(fā)明只提及該制備技術(shù)乳化能力強(qiáng)、可降低成本。中國(guó)專利CN1730612 “強(qiáng)滲透乳化浙青及其制備”公開了一種滲透型乳化浙青的制備方法，該技術(shù)在原料浙青方面只提及是路用浙青，未標(biāo)明具體針入度范圍。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)上述不足之處提供一種用于強(qiáng)滲透型乳化浙青的復(fù)合陽離子乳化劑及其制備方法、應(yīng)用，是一種可用于滲透型乳化浙青透層油的復(fù)合胺類陽離子乳化劑的應(yīng)用技術(shù)，可提高滲透型乳化浙青在半剛性石料上的滲透效果。灑于半剛性石料上(鋪路時(shí)的基層材料)有利于改善基層的抗水沖刷能力，減少滲透水對(duì)基層的破壞；若能滲透到基層一定深度，浙青混凝土層與基層能更好地結(jié)合而成為整體并形成一個(gè)黏結(jié)界面，路面通車后將不容易發(fā)生月牙形推擠裂紋等病害。特別對(duì)于蓄洪或多雨區(qū)等水損害較大的地區(qū)，其抗水損害作用顯得尤為重要。一種用于強(qiáng)滲透型乳化浙青的復(fù)合陽離子乳化劑及其制備、應(yīng)用是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
一種用于強(qiáng)滲透型乳化浙青的復(fù)合陽離子乳化劑，其特征在于由胺類陽離子乳化劑、復(fù)配助劑、穩(wěn)定劑混合制成，其中原料質(zhì)量百分配比，按制得的乳化浙青質(zhì)量為100%計(jì)，為胺類陽離子乳化劑3-10%、復(fù)配助劑O. 2-3%、穩(wěn)定劑O. 2-2%組成，加水34. 6-52%作為溶劑，使各組分充分溶解，制得復(fù)合陽離子乳化劑溶液，利于乳化浙青的制作。陽離子浙青乳化劑是表面活性劑的一種，其分子結(jié)構(gòu)由親油基、連接基和親水基組成。所述胺類陽離子乳化劑為一種含胺類化合物的陽離子乳化劑，所述的胺類陽離子乳化劑選用烷基多胺類或酰胺基胺類或木質(zhì)素類種的一種。所述的烷基多胺類的胺類陽離子乳化劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)式
Rn H2n+!NHCH2CH2CH2NH2,為烷基三乙烯二胺。所述的酰胺基胺類的胺類陽離子乳化劑化學(xué)結(jié)構(gòu)式 RCONH (CH2) 2NH (CH2) 2NH2,為烷基酰胺基二胺。所述的木質(zhì)素的胺類陽離子乳化劑為叔胺鹽木質(zhì)素二甲胺。所述復(fù)配助劑為烷基縮合物，穩(wěn)定劑為氯化銨、氯化鈉、氯化鈣中的一種，其主要作用是使乳化劑劑在浙青中充分分散、切實(shí)達(dá)到乳化效果。所述烷基縮合物為市售烷基酚和環(huán)氧乙烷縮合物，由烷基酚和環(huán)氧乙烷反應(yīng)生成。其中質(zhì)量百分配比為烷基酚30-80 %、環(huán)氧乙烷20-70 %。屬于表面活性劑。其中進(jìn)一步優(yōu)選，上述典型陽離子乳化劑其中質(zhì)量百分配比為C8_18 H2n+1NH250-70 %、CH2 = CH-CN 30-50 %。屬于表面活性劑。所述的烷基縮合物由50-70 %烷基酚和30-50 %環(huán)氧乙烷反應(yīng)生成。所述的烷基酚為CxH 2x + 10H(x = 2-20)，所述烷基酚是由丁烯經(jīng)過聚合反應(yīng)、再與苯酚在陽離子交換樹脂的催化作用下反應(yīng)而得。本發(fā)明通過丁烯經(jīng)過聚合反應(yīng)、再與苯酚在陽離子交換樹脂的催化作用下反應(yīng)而得的烷基酚，烷基縮合物加入的目的主要是提高乳化劑組份與浙青的相容性，增加乳化效果。一種用于強(qiáng)滲透型乳化浙青的復(fù)合陽離子乳化劑的應(yīng)用制備強(qiáng)滲透性乳化浙青(透層油)，并將該強(qiáng)滲透性乳化浙青(透層油)用于路面結(jié)構(gòu)層噴灑。其特征在于由浙青和上述復(fù)合陽離子乳化劑溶液共同放入剪切設(shè)備進(jìn)行乳化制得。其中原料質(zhì)量百分配比，按制得的乳化浙青質(zhì)量為100%計(jì)，為浙青40-55%，復(fù)合乳化劑溶液45-60%。浙青是由石油重組分的混合物制得的，針入度指標(biāo)是衡量浙青標(biāo)號(hào)的一種方法，針入度單位為O. 1mm，針入度指標(biāo)為某一個(gè)范圍確定為I個(gè)標(biāo)號(hào)，制備所述基質(zhì)浙青選用針入度為60-80、80-100、100-120、120-140、140-200、蠟含量小于2，其余指標(biāo)符合現(xiàn)行部頒標(biāo)準(zhǔn)的浙青中的一種或多種調(diào)和而成。再將強(qiáng)滲透型乳化浙青(透層油)應(yīng)用于路面結(jié)構(gòu)層噴灑。
一種用于強(qiáng)滲透型乳化浙青的復(fù)合陽離子乳化劑的制備方法，其特征在于
(1)按質(zhì)量百分配比，按制得的乳化浙青質(zhì)量為100%計(jì)，3-10%稱量的胺類陽離子乳化劑和按質(zhì)量百分配比0. 2-3%稱量的復(fù)配助劑，加水34. 6-52%攪拌混合；
(2)將上述溶液緩慢升溫至30-60°C，加入按質(zhì)量百分配比O.2-2 %稱量的穩(wěn)定劑，攪拌混合至清亮狀態(tài)；即得復(fù)合陽離子乳化劑溶液。一種用于強(qiáng)滲透型乳化浙青的復(fù)合陽離子乳化劑的應(yīng)用，用于制備強(qiáng)滲透性乳化浙青并用于路面結(jié)構(gòu)層噴灑，其特征在于
(I)將浙青按質(zhì)量百分配比40-55%稱量后，放入加熱攪拌容器中，加熱至110-130°c，使其能夠完全熔融，邊保溫邊攪拌；
(2)升溫至130-160°C，上述復(fù)合陽離子乳化劑溶液共同放入剪切設(shè)備進(jìn)行乳化、出料，即制成強(qiáng)滲透型乳化浙青(透層油)。再將強(qiáng)滲透型乳化浙青(透層油)應(yīng)用于路面結(jié)構(gòu)層噴灑
(3)選用符合現(xiàn)行部頒標(biāo)準(zhǔn)中的路面基層用級(jí)配碎石，進(jìn)行乳液的噴灑。
現(xiàn)行部頒標(biāo)準(zhǔn)中級(jí)配碎石或級(jí)配碎礫石的顆粒組成范圍見表1，本發(fā)明實(shí)例用級(jí)配碎石或級(jí)配碎礫石的顆粒組成見表2。
表I級(jí)配碎石或級(jí)配碎礫石的顆粒組成范圍
權(quán)利要求
1.一種用于強(qiáng)滲透型乳化浙青的復(fù)合陽離子乳化劑，其特征在于由胺類陽離子乳化劑、復(fù)配助劑、穩(wěn)定劑混合制成，其中原料質(zhì)量百分配比，按制得的乳化浙青質(zhì)量為100%計(jì)，為胺類陽離子乳化劑3-10%、復(fù)配助劑O. 2-3%、穩(wěn)定劑O. 2-2%組成，加水34. 6-52%作為溶劑，使各組分充分溶解，制得復(fù)合陽離子乳化劑溶液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的種用于強(qiáng)滲透型乳化浙青的復(fù)合陽離子乳化劑，其特征在于所述胺類陽離子乳化劑為一種含胺類化合物的陽離子乳化劑，所述的胺類陽離子乳化劑選用烷基多胺類或酰胺基胺類或木質(zhì)素類種的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于強(qiáng)滲透型乳化浙青的復(fù)合陽離子乳化劑，其特征在于 所述的烷基多胺類的胺類陽離子乳化劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)式 Rn H2n + PHCH2CH2CH2NH2，，為烷基三乙烯二胺； 所述的酰胺基胺類的胺類陽離子乳化劑化學(xué)結(jié)構(gòu)式 RCONH (CH2) 2NH (CH2) 2NH2,為烷基酰胺基二胺； 所述的木質(zhì)素的胺類陽離子乳化劑為叔胺木質(zhì)素二甲胺。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于強(qiáng)滲透型乳化浙青的復(fù)合陽離子乳化劑，其特征在于所述復(fù)配助劑為烷基縮合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于強(qiáng)滲透型乳化浙青的復(fù)合陽離子乳化劑，其特征在于所述烷基縮合物為烷基酚和環(huán)氧乙烷縮合物，由烷基酚和環(huán)氧乙烷反應(yīng)生成，其中質(zhì)量百分配比為烷基酚30-80 %、環(huán)氧乙烷20-70 %,屬于表面活性劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于強(qiáng)滲透型乳化浙青的復(fù)合陽離子乳化劑，其特征在于所述的烷基縮合物由50-70 %烷基酚和30-50 %環(huán)氧乙烷反應(yīng)生成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于強(qiáng)滲透型乳化浙青的復(fù)合陽離子乳化劑，其特征在于所述的烷基酚為CxH 2x + 10H(x = 2-20)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于強(qiáng)滲透型乳化浙青的復(fù)合陽離子乳化劑，其特征在于所述穩(wěn)定劑選用氯化銨、氯化鈉、氯化鈣中的一種。
9.權(quán)利要求1所述的一種用于強(qiáng)滲透型乳化浙青的復(fù)合陽離子乳化劑制備方法，其特征在于 按質(zhì)量百分配比3-10%稱量的胺類陽離子乳化劑和按質(zhì)量百分配比O. 2-3%稱量的復(fù)配助劑，加水34. 6-52%攪拌混合； 將上述溶液緩慢升溫至30-60°C，加入按質(zhì)量百分配比O. 2-2 %稱量的穩(wěn)定劑，攪拌混合至清亮狀態(tài)；即得用于強(qiáng)滲透型乳化浙青的復(fù)合陽離子乳化劑溶液。
10.權(quán)利要求1所述的一種用于強(qiáng)滲透型乳化浙青的復(fù)合陽離子乳化劑，用于制備強(qiáng)滲透性乳化浙青，其特征在于 將浙青和所述用于強(qiáng)滲透型乳化浙青的復(fù)合陽離子乳化劑溶液共同放入剪切設(shè)備進(jìn)行乳化制得，其中原料質(zhì)量百分配比，按制得的乳化浙青質(zhì)量為100%計(jì)，為浙青40-55%，復(fù)合乳化劑溶液45-60%。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的一種用于強(qiáng)滲透型乳化浙青的復(fù)合陽離子乳化劑，用于制備強(qiáng)滲透性乳化浙青，其特征在于 制備所述基質(zhì)浙青選用針入為60-80、80-100、100-120、120-140、140-200、蠟含量小于2，其余指標(biāo)符合現(xiàn)行部頒標(biāo)準(zhǔn)的浙青中的一種或多種調(diào)和而成。
12.權(quán)利要求1所述的一種用于強(qiáng)滲透型乳化浙青的復(fù)合陽離子乳化劑，用于制備強(qiáng)滲透性乳化浙青，其特征在于 (I)將浙青按質(zhì)量百分配比40-55%稱量后，放入加熱攪拌容器中，加熱至110-130°C，使其能夠完全熔融，邊保溫邊攪拌；(2)升溫至130-160°C，將所述復(fù)合陽離子乳化劑溶液共同放入剪切設(shè)備進(jìn)行乳化、出料，即制成強(qiáng)滲透型乳化浙青。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的一種用于強(qiáng)滲透型乳化浙青的復(fù)合陽離子乳化劑，制備的強(qiáng)滲透性乳化浙青，用于路面結(jié)構(gòu)層噴灑，其特征在于 選用符合現(xiàn)行部頒標(biāo)準(zhǔn)中的路面基層用級(jí)配碎石，進(jìn)行乳液的噴灑。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的一種用于強(qiáng)滲透型乳化浙青的復(fù)合陽離子乳化劑，制備的強(qiáng)滲透性乳化浙青，用于路面結(jié)構(gòu)層噴灑，其特征在于所述級(jí)配碎石的顆粒組成為通過O. 075mm篩孔的礦料為4%，通過O. 6mm篩孔的礦料為12%，通過2. 36mm篩孔的礦料為28% ,通過4. 75mm篩孔的礦料為45% ,通過9. 5mm篩孔的礦料為55% ,通過19. Omm篩孔的礦料為90%，通過31. 5mm篩孔的礦料為100%，上述礦料的液限為28%，塑性指數(shù)為5。
全文摘要
本發(fā)明涉及的是一種用于強(qiáng)滲透型乳化瀝青的陽離子乳化劑及其制備方法、應(yīng)用，屬于滲透型乳化瀝青透層油應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。由胺類陽離子乳化劑、復(fù)配助劑、穩(wěn)定劑混合制成，其中原料質(zhì)量百分配比，按制得的乳化瀝青質(zhì)量為100%計(jì)，為胺類陽離子乳化劑3-10%、復(fù)配助劑0.2-3%、穩(wěn)定劑0.2-2%組成，加水34.6-52%作為溶劑，制得復(fù)合陽離子乳化劑溶液。其制備方法(1)按質(zhì)量百分配比3-10%稱量的胺類陽離子乳化劑和按質(zhì)量百分配比0.2-3%稱量的復(fù)配助劑，加水34.6-52%攪拌混合；(2)將上述溶液緩慢升溫至30-60℃，加入按質(zhì)量百分配比0.2-2%稱量的穩(wěn)定劑，攪拌混合至清亮狀態(tài)；即得復(fù)合陽離子乳化劑溶液，用于制備強(qiáng)滲透性乳化瀝青并用于路面結(jié)構(gòu)層噴灑。
文檔編號(hào)C08J3/03GK103030980SQ20121056482
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月24日
發(fā)明者張?zhí)m 申請(qǐng)人:南京中公材料科技發(fā)展有限公司