一种脱色乳化沥青及其制备方法与流程

1.本发明涉及c08l95/00，具体涉及一种脱色乳化沥青及其制备方法。


背景技术：

2.随着科学技术的进步和人们生活水平的提高，人们对环境的美化要求也越来越高，特别是在景观道路和观赏性的铺装道路上，单一的黑色沥青已经不能满足人们生活的需求，人们越来越追求路面的多彩化，特别是在步行道、自行车道、防滑道、园林景观道路等慢行和观赏性系统的铺装中，不但能美化环境，还能起到引导交通秩序的目的。在多彩化的路面铺装中需要使用彩色沥青，彩色沥青是由脱色沥青作为主要的原料制备而成的，因此，脱色沥青性能的好坏对于彩色沥青的质量影响很大。由于目前的彩色乳化沥青的制备工艺和彩色路面施工周期长等特点，对脱色乳化沥青的稳定性及耐储藏型有较大的要求，通常脱色改性乳化沥青的储存稳定性要求为五天储存稳定性≤5％，但大于5天之后储存稳定性难以保证，给彩色沥青道路的推广应用带来了障碍。
3.专利申请号为cn201710224354.8的中国专利公开了一种改性浅色乳化沥青及其制备方法，采用了脱色沥青、去离子水、乳化剂、稳定剂和水性环氧复合物，解决的浅色乳化沥青，其磨耗性能差、粘聚性能差及负荷轮粘砂性能差的技术问题，但对于如何提高脱色沥青的储存稳定性并没有进行公开。
4.因此，提供一种储存稳定性优异的脱色乳化沥青是目前需要解决的主要技术问题。


技术实现要素：

5.为了解决上面问题，本发明第一方面提供了一种脱色乳化沥青，按质量百分比计，其制备原料包括脱色沥青40-70％、阴离子型乳化剂0.4-4.0％、非离子型乳化剂1.0-4.0％、胶乳1-5％、稳定剂0.01-0.2％、余量水。
6.优选地，所述脱色沥青的制备原料按重量份计，包括树脂30-60份、软化油40-60份、抗老化剂0.1-1.5份。
7.优选地，所述树脂的软化点为80-150℃，所述树脂选自松香树脂、石油树脂、焦油树脂、萜烯树脂中的一种或多种的混合。
8.优选地，所述树脂为石油树脂。
9.进一步地，所述石油树脂选自c5石油树脂、氢化c5石油树脂、c9石油树脂、氢化c9石油树脂、c5c9共聚石油树脂中的一种或多种。
10.进一步地，所述石油树脂为c5c9共聚石油树脂。
11.所述c5c9共聚石油树脂购买厂家为濮阳市恒丰石油化工有限公司，型号为c5c9共聚石油树脂。
12.优选地，所述软化油选自环烷油、大豆油、芳烃油、硅油中一种或多种的混合。
13.优选地，所述抗老化剂选自受阻酚类抗氧剂或受阻胺光稳定剂。
14.所述受阻酚类抗氧剂选自β-(3.5-二叔丁基,4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯、双[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)十八烷基胺二乙醇酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯中的一种或多种。
[0015]
进一步的，所述抗老化剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
[0016]
所述四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯的购买厂家为常州友丰化工有限公司，型号为1010。
[0017]
优选地，所述脱色沥青的制备方法，包括以下步骤：
[0018]
s1.将软化油进行加热后加入抗老化剂，使抗老化剂溶解得到混合液a；
[0019]
s2.将树脂分批次与混合液a进行混合均匀后得到脱色沥青。
[0020]
进一步地，所述脱色沥青的制备方法，包括以下步骤：
[0021]
s1.将软化油进行加热至120-170℃后加入抗老化剂，使抗老化剂完全溶解得到混合液a；
[0022]
s2.将树脂分批次与混合液a进行混合，所述混合温度大于等于120℃，待最后一批次的树脂加入到混合液a中，再持续搅拌5-10min得到脱色沥青。
[0023]
优选地，所述胶乳选自天然胶乳、丁苯胶乳、顺丁胶乳中的一种或多种的混合。
[0024]
进一步地，所述胶乳为丁苯胶乳。
[0025]
所述丁苯胶乳的ph值为1.8-2.2，购买厂家为西安博望新材料科技有限公司，型号为英杰维特indulin1468。
[0026]
优选地，所述稳定剂选自甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、纤维素醚、羧甲基纤维素中的一种或多种。
[0027]
进一步地，所述稳定剂为羟甲基纤维素。
[0028]
所述羟甲基纤维素的甲氧基含量为24-30。
[0029]
所述甲氧基含量为24-30的羟甲基纤维素的购买厂家为石家庄安森化工有限公司，型号为hmpc。
[0030]
为了改善脱色沥青的乳化稳定性，发明人在实验中创造性的发现，采用丁苯胶乳与乳化剂一起进行作用时，特别是采用ph值为1.8-2.2的丁苯胶乳单独或与甲氧基含量为24-30的羟甲基纤维素进行配合使用后可以改善脱色乳化沥青的乳化稳定性，可能的原因是丁苯胶乳与c5c9共聚石油树脂共同作用时，可以实现丁苯胶乳离子对c5c9共聚石油树脂的表面包裹，增加了c5c9共聚石油树脂的乳化性能；当丁苯胶乳和羟甲基纤维素进行配合使用后，可以进一步增加乳液中丁苯胶乳粒子间的距离，提升对c5c9共聚石油树脂的表面包裹能力，提升对脱色沥青的乳化稳定性；但发明人发现即使能提升了对脱色沥青的乳化性能，但还存在脱色乳化沥青储存稳定性差的问题。
[0031]
优选地，所述阴离子型乳化剂选自羧酸盐、磺酸盐、磷酸脂盐中的一种或多种的混合。
[0032]
优选地，所述羧酸盐包括脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸单酯二钠或松香酸钠。
[0033]
进一步地，所述羧酸盐为松香酸钠。
[0034]
所述松香酸钠的购买厂家为河南优创化工产品有限公司，型号为fc-9475。
[0035]
优选地，所述磺酸盐中碳原子的数量为12-20。
[0036]
优选地，所述磺酸盐选自十二烷基苯磺酸三乙醇胺盐、十二烷基苯磺酸钠、十三烷
基苯磺酸钠、α-烯烃磺酸盐、十四烷基苯磺酸钠、十八烷基苯磺酸钠中的一种或多种的混合。
[0037]
优选地，所述非离子型乳化剂和阴离子型乳化剂的重量比为1:(0.5-1.5)。
[0038]
进一步地，所述非离子型乳化剂和阴离子型乳化剂的重量比为1:1。
[0039]
优选地，所述非离子型乳化剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚或壬基酚聚氧乙烯醚。
[0040]
进一步地，所述非离子型乳化剂为壬基酚聚氧乙烯醚。
[0041]
所述壬基酚聚氧乙烯醚的购买厂家为广州市度特化工有限公司，型号为np-10。
[0042]
为了改善脱色乳化沥青的储存稳定性，发明人在实验中创造性的发现，通过采用非离子型乳化剂和阴离子型乳化剂进行配合使用，重量比为1:(0.5-1.5)，所述阴离子型乳化剂为脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸单酯二钠、松香酸钠、十二烷基苯磺酸三乙醇胺盐、十二烷基苯磺酸钠、十三烷基苯磺酸钠、α-烯烃磺酸盐、十四烷基苯磺酸钠、十八烷基苯磺酸钠中的一种或多种与脂肪醇聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚进行配合使用时，能改善脱色乳化沥青的储存稳定性，特别是选用壬基酚聚氧乙烯醚与松香酸钠进行配合使用时，能更好的改善脱色乳化沥青的长期储存稳定性，可能的原因是选用壬基酚聚氧乙烯醚与松香酸钠共同作用后，降低了乳液中静电斥力产生的张力，并能形成一定的水化层，水化层对c5c9共聚石油树脂进行表面包裹，增加了脱色乳化沥青的稳定性，并提高了长期储存稳定性。发明人在实验中还发现采用硫酸脂盐作为阴离子型乳化剂与c5c9共聚石油树脂进行共同作用时，并不能增加脱色沥青的储存稳定性；发明人同时也发现当采用聚氧乙烯辛基苯酚醚与c5c9共聚石油树脂进行共同作用时，也会影响脱色乳化沥青的储存稳定性，影响脱色沥青在彩色沥青中的应用。
[0043]
本发明第二方面提供了一种脱色乳化沥青的制备方法，包括以下步骤：
[0044]
将脱色沥青、阴离子型乳化剂、非离子型乳化剂、胶乳、稳定剂、水依次进行混合后得到脱色乳化沥青。
[0045]
优选地，所述脱色乳化沥青的制备方法，包括以下步骤：
[0046]
s1.将脱色沥青加热至135-145℃，保温备用；
[0047]
s2.将阴离子型乳化剂、非离子型乳化剂、稳定剂依次加入水中进行混合得到混合液b，并加入碱调节混合液b的ph值为10-13；
[0048]
s3.将混合液b加热至50-60℃后，再加入稳定剂进行搅拌至稳定剂溶解，保温备用；
[0049]
s4.将加热的脱色沥青和混合液b进行研磨得到脱色乳化沥青。
[0050]
进一步地，所述胶乳可在s2步骤中通过依次加入阴离子型乳化剂、非离子型乳化剂、稳定剂、胶乳来进行添加；所述胶乳可在s4步骤中与脱色沥青、混合液b进行混合添加。
[0051]
有益效果
[0052]
1、通过本发明提供的脱色乳化沥青，具有储存稳定性好的特性，大大超出改性乳化沥青的稳定性的要求，密封保存可保存半年至一年，随取随用。
[0053]
2、通过本发明提供的脱色乳化沥青的制备方法，简化了脱色乳化沥青的制备工艺的高温要求，降低了对反应温度要高于160℃的要求。
[0054]
3、通过本发明采用简单搅拌的处理方式，避免了需要进行较长时间剪切混合的工艺要求，降低了对乳化设备的要求，无需提前改性，在生产乳化沥青或生产后可以随时添加
胶乳，制备工艺操作更具有灵活性。
[0055]
4、本发明通过限定胶乳、稳定剂的类型与脱色沥青进行配合使用，可以改善脱色沥青的乳化性能。
[0056]
5、本发明中通过限定阴离子型乳化剂和非离子型乳化剂的类型与脱色沥青进行配合使用，改善了脱色乳化沥青的储存稳定性。
具体实施方式
[0057]
实施例1
[0058]
本实施例第一方面提供了一种脱色乳化沥青，按质量百分比计，其制备原料包括脱色沥青60％、非离子型乳化剂1％、阴离子型乳化剂1％、胶乳2％、稳定剂0.05％、余量水。
[0059]
所述脱色沥青的制备原料按重量份计，包括树脂50份、软化油50份、抗老化剂1份。
[0060]
所述脱色沥青的制备方法，包括以下步骤：
[0061]
s1.将50份软化油进行加热至130℃后加入1份抗老化剂搅拌至溶解，得到混合液a；
[0062]
s2.将50份树脂分三批次与混合液a进行混合，所述混合温度为130℃，搅拌均匀后，将最后一批次的树脂加入到混合液a中，再持续搅拌10min，使得各组分相互融合，搅拌的转速为200r/min，得到脱色沥青。
[0063]
所述石油树脂为c5c9共聚石油树脂。
[0064]
所述软化油为环烷油。
[0065]
所述抗老化剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。
[0066]
所述c5c9共聚石油树脂购买厂家为濮阳市恒丰石油化工有限公司，型号为c5c9共聚石油树脂。
[0067]
所述环烷油的购买厂家为山东菲特化工科技有限公司，型号为环烷油。
[0068]
所述四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯的购买厂家为常州友丰化工有限公司，型号为1010。
[0069]
所述胶乳为丁苯胶乳。
[0070]
所述稳定剂为羟甲基纤维素。
[0071]
所述非离子型乳化剂为壬基酚聚氧乙烯醚。
[0072]
所述阴离子型乳化剂为松香酸钠。
[0073]
所述丁苯胶乳的购买厂家为西安博望新材料科技有限公司，型号为英杰维特indulin1468。
[0074]
所述羟甲基纤维素的购买厂家为石家庄安森化工有限公司，型号为hmpc。
[0075]
所述松香酸钠的购买厂家为河南优创化工产品有限公司，型号为fc-9475。
[0076]
所述壬基酚聚氧乙烯醚的购买厂家为广州市度特化工有限公司，型号为np-10。
[0077]
本实施例第二方面提供了一种脱色乳化沥青的制备方法，包括以下步骤：
[0078]
s1.将脱色沥青加热至140℃，保温备用；
[0079]
s2.将阴离子型乳化剂、非离子型乳化剂、稳定剂、胶乳依次加入水中进行混合得到混合液b，并加入碱调节混合液b的ph值为12；
[0080]
s3.将混合液b加热至55℃后，再加入稳定剂进行搅拌至稳定剂溶解，保温备用；
[0081]
s4.将加热的脱色沥青和混合液b进行研磨10min后得到脱色乳化沥青。
[0082]
实施例2
[0083]
实施例2提供了一种脱色乳化沥青及其制备方法，实施例2和实施例1的区别在于，在脱色乳化沥青的制备方法上，胶乳在s4步骤中与脱色沥青、混合液b进行混合添加。
[0084]
实施例3
[0085]
实施例3提供了一种脱色乳化沥青及其制备方法，实施例3和实施例1的区别在于，按质量百分比计，其制备原料包括脱色沥青65％、非离子型乳化剂1％、阴离子型乳化剂0.5％、胶乳5％、稳定剂0.05％、余量水。
[0086]
实施例4
[0087]
实施例4提供了一种脱色乳化沥青及其制备方法，实施例4和实施例1的区别在于，按质量百分比计，其制备原料包括脱色沥青48％、非离子型乳化剂1％、阴离子型乳化剂2％、胶乳1％、稳定剂0.05％、余量水。
[0088]
实施例5
[0089]
实施例5提供了一种脱色乳化沥青及其制备方法，实施例5和实施例1的区别在于，所述阴离子型乳化剂为十二烷基苯磺酸钠。
[0090]
所述十二烷基苯磺酸钠的购买厂家为济南昂新化工有限公司，型号为十二烷基苯磺酸钠。
[0091]
实施例6
[0092]
实施例6提供了一种脱色乳化沥青及其制备方法，实施例6和实施例1的区别在于，所述非离子型乳化剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。
[0093]
所述脂肪醇聚氧乙烯醚的购买厂家为河北万变科技有限公司，型号为脂肪醇聚氧乙烯(aeo-9)。
[0094]
实施例7
[0095]
实施例7提供了一种脱色乳化沥青及其制备方法，实施例7和实施例1的区别在于，所述非离子型乳化剂为聚氧乙烯辛基苯酚醚。
[0096]
所述聚氧乙烯辛基苯酚醚的购买厂家为济南英出化工科技有限公司，型号为吉化op-10。
[0097]
实施例8
[0098]
实施例8提供了一种脱色乳化沥青及其制备方法，实施例8和实施例1的区别在于，所述阴离子型乳化剂为十二烷基硫酸钠。
[0099]
所述十二烷基硫酸钠的购买厂家为常州百运渡化工有限公司，型号为byd0212。
[0100]
实施例9
[0101]
实施例9提供了一种脱色乳化沥青及其制备方法，实施例9和实施例1的区别在于，所述非离子型乳化剂为聚氧乙烯辛基苯酚醚；阴离子型乳化剂为十二烷基硫酸钠。
[0102]
所述聚氧乙烯辛基苯酚醚的购买厂家为济南英出化工科技有限公司，型号为吉化op-10。
[0103]
所述十二烷基硫酸钠的购买厂家为常州百运渡化工有限公司，型号为byd0212。
[0104]
性能测试
[0105]
1.储存稳定性、蒸发残留物含量、平均粒径测试
[0106]
测试标准：将实施例1-9制备得到的脱色乳化沥青按照中华人民共和国交通部标准jtj052-2000《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中“乳化沥青存储稳定性试验”(t0655-1993)进行测试乳化沥青的储存稳定性测试，测试结果见表1。
[0107]
对实施例1-4中制备得到的脱色乳化沥青进行蒸发残留物的测试，测试结果见表2。
[0108]
对实施例1中制备得到的脱色乳化沥青进行平均粒径的测定，测试结果见表3。
[0109]
测试条件：
[0110]
1.将稳定性试验管分别用溶剂(可用汽油)、洗液和洁净水洗净并置温度105℃
±
5℃的烘箱中烘干，冷却后用塞子塞好上下支管出口。
[0111]
2.将均匀的脱色乳化沥青试样300ml通过1.18mm滤筛过滤至试样容器内。
[0112]
3.将过滤后的乳液试样用玻璃棒搅匀，缓缓注入稳定性试验管内，使液面达到管壁上的250ml标线处。注入时应注意支管上不得附有气泡。然后，用塞子塞好管口。
[0113]
4.将盛样封闭好的稳定性试验管置于试管架上，在25℃下静置5昼夜。静置过程中，观察乳液有否分层、沉淀或变色等情况，对于出现分层、沉淀或变色的脱色乳化沥青继续25℃放置，并记录放置的状态。
[0114]
5.静置后，轻轻拔出上支管口的塞子，从上支管口流出试样50g接入一个已称质量的蒸发残留物试验容器中；再拔开下支管口的塞子，将下支管以上的试样全部放出，流入另一容器测定平均粒径；然后充分摇匀下支管以下的试样，倾斜稳定性管，将管内的剩余试样从下支管口流出试样50g，接入第三个已称质量的蒸发残留物试验容器内。
[0115]
6.分别称取上下的两部分试验质量，准确至0.2g，然后按本规程t 0651“乳化沥青蒸发残留物含量试验”方法测定蒸发残留物含量pa及pb。
[0116]
计算
[0117]
所述乳化沥青的储存稳定性按式(t 0655-1)式计算，取其绝对值。
[0118]ss
＝|p
a-pb|(t 0655-1)
[0119]
式中：ss————试样的储存稳定性(％)；
[0120]
pa————储存后上支管部分试样蒸发残留物含量(％)；
[0121]
pb————储存后下支管部分试样蒸发残留物含量(％)。
[0122]
结果记录：对于观察的状态为无分层、无沉淀、无变色的评价为a；对于有分层、无沉淀、无变色的评价为b；对于有分层、有沉淀、无变色的评价为c；对于有分层、有沉淀、有变色的评价为d。
[0123]
2.稳定性测试
[0124]
按照jtg f40-2004《公路沥青路面施工技术规范》改性乳化沥青要求，为评价脱色乳化沥青的长期稳定性，对脱色乳化沥青进行长期稳定性测试，测试结果见表2。
[0125]
表1
[0126][0127]
表2
[0128][0129]
表3
[0130][0131]
通过表3中数据可以看出按照本发明方法制备得到的脱色乳化沥青在放置过程中的平均粒径小于5μm，90％的通过率的粒径小于10μm的乳化沥青拥有较好的稳定性。

技术特征：
1.一种脱色乳化沥青，其特征在于，按质量百分比计，其制备原料包括脱色沥青40-70％、阴离子型乳化剂0.4-4.0％、非离子型乳化剂1.0-4.0％、胶乳1-5％、稳定剂0.01-0.2％、余量水。2.如权利要求1所述的脱色乳化沥青，其特征在于，所述脱色沥青的制备原料按重量份计，包括树脂30-60份、软化油40-60份、抗老化剂0.1-1.5份。3.如权利要求2所述的脱色乳化沥青，其特征在于，所述树脂的软化点为80-150℃，所述树脂选自松香树脂、石油树脂、焦油树脂、萜烯树脂中的一种或多种的混合。4.如权利要求1所述的脱色乳化沥青，其特征在于，所述阴离子型乳化剂选自羧酸盐、磺酸盐、磷酸脂盐中的一种或多种的混合。5.如权利要求4所述的脱色乳化沥青，其特征在于，所述羧酸盐包括脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸单酯二钠或松香酸钠。6.如权利要求4所述的脱色乳化沥青，其特征在于，所述磺酸盐中碳原子的数量为12-20。7.如权利要求1-6任一项所述的脱色乳化沥青，其特征在于，所述非离子型乳化剂和阴离子型乳化剂的重量比为1:(0.5-1.5)。8.如权利要求1所述的脱色乳化沥青，其特征在于，所述非离子型乳化剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚或壬基酚聚氧乙烯醚。9.如权利要求1所述的脱色乳化沥青，其特征在于，所述稳定剂选自甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、纤维素醚、羧甲基纤维素中的一种或多种。10.一种如权利要去1-9任一项所述的脱色乳化沥青的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将脱色沥青、阴离子型乳化剂、非离子型乳化剂、胶乳、稳定剂、水依次进行混合后得到脱色乳化沥青。

技术总结
本发明涉及C08L95/00，具体涉及一种脱色乳化沥青及其制备方法。一种脱色乳化沥青，按质量百分比计，其制备原料包括脱色沥青40-70％、阴离子型乳化剂0.4-4.0％、非离子型乳化剂1.0-4.0％、胶乳1-5％、稳定剂0.01-0.2％、余量水。通过本发明提供的脱色乳化沥青，具有储存稳定性好的特性，大大超出改性乳化沥青的稳定性的要求，密封保存可保存半年至一年，随取随用。随用。


技术研发人员：朱杰
受保护的技术使用者：中科庆华（上海）科技有限公司
技术研发日：2023.02.23
技术公布日：2023/7/20