[发明专利]一种阴离子型沥青温拌剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种沥青温拌剂及其制备方法，尤其涉及一种阴离子型沥青温拌剂及其制备方法。

背景技术

目前道路工程中使用的沥青混合料根据拌和施工温度一般分为两种类型：冷拌沥青混合料CMA(Cold Mix Asphalt)和热拌沥青混合料HMA(Hot Mix Asphalt)。冷拌沥青混合料一般采用乳化沥青或者液体沥青与集料在常温状态下拌和、铺筑，无需对集料和结合料进行加热，这样可节约大量能源。但是冷拌沥青混合料初期路用性能差，难以满足高速公路、重载交通道路等重要工程的要求。热拌沥青混合料是应用最为广泛、路用性能最为良好的一种混合料。但是在热拌沥青混合料生产过程中，沥青与石料需要在150～180℃高温条件下拌和。将石料、沥青加热到如此高的温度，消耗了大量能源。另外在热拌沥青混合料生产过程中产生了大量的CO₂、烟尘和有害气体(CO、SO₂、NO_x等)，不仅污染了环境，而且也影响了工作人员的身体健康。同时，高温条件下的拌和也造成了沥青的老化，降低了沥青混合料的路用性能。

为保护环境、节约能源，在20世纪90年代中后期欧洲及美国等国家开展了温拌沥青混合料WMA(Warm Mix Asphalt)的研究，其目的是通过降低沥青混合料的拌和与摊铺温度，达到降低沥青混合料生产过程中的能耗，减少CO₂等气体及粉尘排放量，同时保证温拌沥青混合料具有与热拌沥青混合料基本相同的路用性能和施工和易性。

目前，温拌沥青混合料技术主要有三种方式：一是预先在沥青中添加一种能够降低沥青135℃粘度的添加剂，从化学角度来改变沥青的粘温曲线，从而降低沥青与石料的拌和温度，但此方法通常也会降低沥青的60℃粘度即降低了混合料的高温稳定性；二是采用固含量较高的乳化沥青，在80～120℃温度下与石料拌和，该方式较热拌沥青的温度低约30～50℃；三是在拌制混合料时把水和沥青同时加入拌和罐中，由于水的存在使沥青发泡，达到降粘效果。但该方法若加水量过大，则会产生大量的水蒸气或引起暴沸，若水量过少，则发泡效果不好。

CN101602862A公开了一种温拌沥青添加剂及其制备方法，该添加剂是通过将去离子水加入到事先配成的聚乙烯醇水溶液中，然后依次加入松香季铵盐、芳香烃季铵盐乳化剂、脂肪烃季铵盐乳化剂、阴离子型表面活性剂，搅拌溶解，再将事先配成的聚丙烯酰胺水溶液和三乙醇胺加入，混合搅拌至溶解均匀后即为成品。该添加剂能够明显降低沥青拌和温度，沥青混合料各项路用性能指标也符合要求，但是该添加剂成分复杂，增加了制备的难度和成本，不利于实际应用。CN102268189A公开了一种温拌沥青添加剂及其制备方法，它是在溶剂体系中采用一种聚醚改性有机硅聚合物组成的添加剂。可以有效降低拌和温度40℃左右，且温拌沥青各项性能指标不低于热拌沥青，但缺乏相关的测试方法和实例数据支持。此外该添加剂采用的酸碱催化剂等刺激性和毒性较大，易造成人体危害和环境污染。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种阴离子型沥青温拌剂及其制备方法。本发明的沥青温拌剂能够有效降低沥青的高温粘度，并且具有性能稳定，原料易采集，生产成本低，制备方法简便以及应用范围广泛等优点。

本发明阴离子型沥青温拌剂，以重量百分比计包括：

（1）羧酸型高分子组分：0.1wt%～5wt%

（2）硫酸酯型高分子组分：0.1wt%～5wt%

（3）磺酸型高分子组分：0.1wt%～5wt%

（4）低分子组分： 0.1wt%～20wt%

（5）无机微粉：1wt%～15wt% 

（6）水：50wt %～98.6wt%。

本发明阴离子型沥青温拌剂，以重量百分比计优选组成包括：

（1）羧酸型高分子组分：1wt%～3wt%

（2）硫酸酯型高分子组分：1wt%～3wt%

（3）磺酸型高分子组分：1wt%～3wt%

（4）低分子组分：2wt%～10wt%

（5）无机微粉：2wt%～10wt%

（6）水：71wt%～93wt%。

所述的羧酸型高分子组分选自聚丙烯酸及其共聚物、聚丁烯酸及其共聚物、丙烯酸-马来酸酐共聚物及其衍生物中的一种或几种，其分子量在3000～30000，优选5000～20000。