專利名稱：彩色膠結(jié)料乳液及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
涉及一種乳化瀝青，屬于路面建筑材料。

背景技術(shù)：
用彩色混合料鋪裝路面，對于區(qū)分路段和車道的功能，提高駕駛員的識別效果，增加道路的通行能力和強化交通安全以誘導(dǎo)車流、使交通管理直觀化以及采用彩色混合料裝飾城市街道、廣場、公園、住宅小區(qū)的人行道以及體育場地等以美化城市、展示城市風(fēng)貌、改善居住環(huán)境，不僅是人們交通意識的加強及物質(zhì)生活水平提高的需求，同時也是社會進(jìn)步與物質(zhì)文明的體現(xiàn)。國內(nèi)已成功地在北京、廈門、廣州、寧波、桂林、煙臺等20多個城市進(jìn)行了鋪筑，效果頗佳。
彩色膠結(jié)混合料通常由彩色膠結(jié)料或淺色膠結(jié)料與淺色石料或彩色石料拌制而成。淺色膠結(jié)料是在120℃～180℃下經(jīng)混煉富芳礦物油類、樹脂類和聚合物類材料等而成。將無機顏料加入到淺色膠結(jié)料中而成為彩色膠結(jié)料。高華等以克拉瑪依稠油餾分作為基礎(chǔ)原料，加入多種高分子聚合物作為填充劑、改性劑以及化學(xué)偶聯(lián)劑和穩(wěn)定劑，通過加熱攪拌生產(chǎn)改性彩色瀝青系列產(chǎn)品。石財彥等制備的彩色瀝青是將重交瀝青抽提除去瀝青中的黑色素、加入SBS改性劑、進(jìn)口染料、珠光研磨反應(yīng)后合成。汪成夫發(fā)明的彩色膠結(jié)料則由環(huán)氧樹脂、液態(tài)環(huán)氧樹脂稀釋增韌劑、無機顏料和液態(tài)環(huán)氧樹脂固化劑組成。ES溫拌式彩色膠結(jié)料是一種在常溫下制成的雙組分有機膠結(jié)材料，其A組分含高分子聚合物EPS、改性劑EB、有色無機顏料，B組分為高分子聚合物反應(yīng)改性劑HJ與穩(wěn)定劑MB的混合物。上述膠結(jié)料的主要性能均可滿足我國重交通道路瀝青的技術(shù)要求，或與國外同類產(chǎn)品性能相當(dāng)。
但現(xiàn)有彩、淺色膠結(jié)料以熱鋪裝形式為主，亦或?qū)⒉噬z結(jié)料乳化后再行冷鋪，前者在一定的程度上造成環(huán)境污染與較高能耗，后者存在工藝技術(shù)條件苛刻等困難。目前，讓城市環(huán)境綠起來城市道路亮起來城市交通快起來的當(dāng)務(wù)之急，不僅僅是要突破價格瓶頸，同時需要解決環(huán)境污染以及施工不便等問題。
文獻(xiàn)1中報道了一種用于彩色封層和路面的人工合成瀝青乳狀液，由透明膠結(jié)料、乳膠、水和乳化劑組成。該透明膠結(jié)料包含1)由石油餾分經(jīng)過萃取，富集芳烴后得到的高粘度集芳烴混合物；2)石油樹脂等。所用顏料為不容性偶氮顔料(黃色)、酞菁銅(綠色)等有機顏料。在制備方法上，該文獻(xiàn)首先制備淺色膠結(jié)料，然后將其乳化，得到非離子或陽離子淺色膠結(jié)料乳狀液，第三步是淺色膠結(jié)料乳狀液與乳膠混合。最后是乳狀液著色，而且，顏料是直接拌入或以乳狀液形式加入。
這種技術(shù)方案的缺點是由于所用顏料為非油溶性物質(zhì)，不能很好的分散在膠結(jié)料乳液中，當(dāng)機械攪拌強度不夠時可能導(dǎo)致色彩不均勻。此外，在服務(wù)期間，因膠結(jié)料老化，膠結(jié)性下降，顏料顆粒剝離而褪色，影響色彩效果。
文獻(xiàn)1Synthetic bitumen emulsion for cold applied colored coatings onseals and road surfaces，consists of a clear binder，a latex，water andemulsifier.Patent Number(s)EP1184423-A；EP1184423-A1；US2002052431-A1；FR2813309-A1；JP2002146213-A；US6767957-B2；EP1184423-B1；DE60120301-E；ES2267694-T3；DE60120301-T2

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有彩、淺色膠結(jié)料熱鋪污染環(huán)境、施工不便，或冷鋪工藝技術(shù)條件苛刻等問題，提供一種不需再行乳化而可直接冷施工的路用彩色膠結(jié)料乳液，在保證滿足彩色膠結(jié)料性能指標(biāo)的前提下，通過改變彩色膠結(jié)料乳液的組分和制備方法，達(dá)到穩(wěn)定、節(jié)能、省料與環(huán)保。
本發(fā)明的技術(shù)方案是彩色膠結(jié)料乳液，它分為乳液A和乳液B，其特征在于 乳液A主要由淺色石油餾分油25-45份，石油樹脂30-70份，油溶性有機顏料3-8份三者的均勻混合液乳化而成； 乳液B為丁苯熱塑彈性體膠乳； 乳液A與乳液B按80-95∶5-20份數(shù)比例混合均勻，成為彩色膠結(jié)料乳液。
如上所述的彩色膠結(jié)料乳液，其特征在于乳液A與乳液B按92-95∶5-8份數(shù)比例混合均勻。
上述彩色膠結(jié)料乳液的制備方法，其特征在于將淺色石油餾分油、石油樹脂和油溶性有機顏料在120℃～140℃下混合均勻，然后加入60℃左右表面活性劑水溶液，通過乳化機械進(jìn)行乳化得到乳液A；乳液A和乳液B混合均勻得到彩色膠結(jié)料乳液。
如上所述的彩色膠結(jié)料乳液的制備方法，其特征在于乳液A和乳液B分裝儲備，現(xiàn)場使用時再混合獲得目的產(chǎn)物。
有益的效果1不掉色；2節(jié)能；3省料；4環(huán)保。
1、不掉色本發(fā)明由于采用了油溶性有機顏料，而且先將油溶性有機顏料與淺色石油餾分油和石油樹脂均勻后再乳化，所用油溶性有機顏料能很好的分散在膠結(jié)料乳液中因此在服務(wù)期間，即使膠結(jié)料老化，膠結(jié)性下降，顏料顆粒也不會剝離而褪色，其色彩效果可以保持長久不變。
2、節(jié)能目前，彩、淺色膠結(jié)料的制備通常是在120℃～180℃下混煉富芳礦物油類、樹脂類和聚合物類材料而成，其使用方式與一般的熱拌瀝青大體相同，即將膠結(jié)料加熱到130℃～150℃左右再與140℃～160℃熱礦料拌和。而本發(fā)明的彩色膠結(jié)料乳液只需將淺色石油餾分油、樹脂和有機顏料在120℃～140℃下混合均勻，然后加入60℃左右表面活性劑水溶液，通過乳化機械進(jìn)行乳化即可得到乳液A，乳液A和乳液B混合均勻得到產(chǎn)品。彩色膠結(jié)料乳液與礦料的拌和在常溫下即可進(jìn)行。雖然在制備彩色膠結(jié)料乳液時加熱乳化劑水溶液和乳化機械做功耗能，但從彩色膠結(jié)料乳液(或稱乳化瀝青)的實際應(yīng)用效果看，用彩色膠結(jié)料乳液(乳化瀝青)筑養(yǎng)路比用熱瀝青可節(jié)省熱能在50％以上。
3、省料本發(fā)明的彩色膠結(jié)料乳液可以在礦料表面形成均勻的膜，容易準(zhǔn)確的控制其用量，保證礦料之間能有足夠的結(jié)構(gòu)膠結(jié)料，使混合料中的自由膠結(jié)料降低到適宜程度。從公路部門采用灌入式路面結(jié)構(gòu)實際瀝青用量看，采用乳化瀝青(彩色膠結(jié)料乳液)比采用熱瀝青節(jié)約瀝青約10％。
4、環(huán)保乳液A的制備只需將淺色石油餾分油、樹脂和油溶性有機顏料在120℃～140℃下混合均勻，然后加入60℃左右表面活性劑水溶液，通過乳化機械進(jìn)行乳化即可，從而避免了使用熱拌膠結(jié)料時的高溫和長時間下加熱可能產(chǎn)生的有害氣體對環(huán)境造成的污染。
本發(fā)明以高黏度富芳烴淺色石油餾分與淺色石油樹脂為主要原料，以環(huán)保型的油溶性有機顏料為著色劑，制備水包油型乳狀液；將商品聚合物乳狀液與所得乳狀液混合制備新型路用彩色膠結(jié)料乳液，進(jìn)而開發(fā)出一種不需再行乳化而可直接冷施工的路用彩色膠結(jié)混合料。
本發(fā)明將淺色石油餾分油、石油樹脂和油溶性有機顏料在適當(dāng)?shù)臏囟认禄旌暇鶆颍x用優(yōu)質(zhì)乳化劑進(jìn)行乳化，得到貯存性能穩(wěn)定的乳液A，乳液B為商品聚合物乳液，乳液A與乳液B混合均勻作為產(chǎn)品。乳液A和乳液B可以合裝，也可分裝，現(xiàn)場使用時根據(jù)路面結(jié)構(gòu)需要調(diào)節(jié)二者的比例，可獲得目的產(chǎn)物。
本發(fā)明的制備過程是先將淺色石油餾分油、石油樹脂、油溶性有機顏料混合好得到彩色的中間產(chǎn)物，然后對其進(jìn)行乳化，由此得到彩色的中間產(chǎn)物乳狀液A，最后乳狀液A與乳液B混合成為路用彩色膠結(jié)料乳液。
其蒸發(fā)殘留物的主要技術(shù)指標(biāo)滿足重交通石油瀝青和聚合物改性瀝青SH/T0734-2003聚合物改性道路瀝青的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求。通過改變聚合物、淺色石油餾分油、石油樹脂比例制得滿足不同氣候條件下的使用要求的彩色膠結(jié)料殘留物。
除作為膠結(jié)料，因為具有良好的流動性和成膜性能，所以彩色膠結(jié)料乳液可作為彩色涂料使用。
具體的實施方式 本發(fā)明實施例的彩色膠結(jié)料乳液，它分為乳液A和乳液B； 乳液A主要由淺色石油餾分油25-45份，石油樹脂30-70份，油溶性有機顏料3-8份三者的均勻混合液乳化而成； 乳液B為丁苯熱塑彈性體膠乳； 乳液A與乳液B按80-95∶5-20份數(shù)比例混合均勻，成為彩色膠結(jié)料乳液。
上述彩色膠結(jié)料乳液的制備方法是將淺色石油餾分油、石油樹脂和油溶性有機顏料在120℃～140℃下混合均勻，然后加入60℃左右表面活性劑水溶液，通過乳化機械進(jìn)行乳化得到乳液A；乳液A和乳液B混合均勻得到彩色膠結(jié)料乳液。
乳液A和乳液B可以分裝儲備，現(xiàn)場使用時再混合獲得目的產(chǎn)物。
本發(fā)明具體實施例如下 乳液A實施例1～5的組成見表1，乳液A與乳液B的配比見表2，彩色膠結(jié)料乳液蒸餾殘留物性質(zhì)見表3。
其中有機顏料為下列一種(或多種)塑料中黃HRG、永固橙GC或永固 紅RB 乳液B為下列一種(或兩種)SBS膠乳或SBR膠乳。
表面活性劑為下列一種十六烷基三甲基溴化銨，烷基苯酚聚氧乙烯醚。
實施例1 將淺色石油餾分油28份、石油樹脂(軟化點120℃)68份和油溶性有機顏料塑料中黃HRG 4份在130℃±5℃下混合均勻后加入到72份60℃±5℃十六烷基三甲基溴化銨水溶液中，通過乳化機械進(jìn)行乳化即可得到乳液A；將95份乳液A和5份SBR膠乳混合均勻得到產(chǎn)品。
實施例2 將淺色石油餾分油32份、石油樹脂(軟化點120℃)64份和油溶性有機顏料塑料中黃HRG 4份在130℃±5℃下混合均勻后加入到72份60℃±5℃十六烷基三甲基溴化銨水溶液中，通過乳化機械進(jìn)行乳化即可得到乳液A；將92份乳液A和8份SBR膠乳混合均勻得到產(chǎn)品。
實施例3 將淺色石油餾分油35份、石油樹脂(軟化點120℃)60份和油溶性有機顏料永固紅RB 5份在130℃±5℃下混合均勻后加入到88份60℃±5℃烷基苯酚聚氧乙烯醚水溶液中，通過乳化機械進(jìn)行乳化即可得到乳液A；將95份乳液A和5份SBS膠乳混合均勻得到產(chǎn)品。
實施例4 將淺色石油餾分油38份、石油樹脂(軟化點140℃)56份和油溶性有機顏料永固橙GC6份在140℃±5℃下混合均勻后加入到91份60℃±5℃烷基苯酚聚氧乙烯醚水溶液中，通過乳化機械進(jìn)行乳化即可得到乳液A；將92份乳液A和8份SBR膠乳混合均勻得到產(chǎn)品。
實施例5 將淺色石油餾分油42份、石油樹脂(軟化點140℃)50份和油溶性有機顏料永固紅RB8份在140℃±5℃下混合均勻后加入到100份60℃±5℃十六烷基三甲基溴化銨水溶液中，通過乳化機械進(jìn)行乳化即可得到乳液A；將95份乳液A和5份SBS膠乳混合均勻得到產(chǎn)品。
表1乳液A實施例1～5的組成(單位份數(shù)) 表2乳液A與乳液B(濃度40％)的配比 當(dāng)乳液B的濃度低于40％，比如20％時，份數(shù)就要較多一些。
表3實施例1～實施例5彩色膠結(jié)料乳液蒸餾殘留物性質(zhì)
權(quán)利要求
1.彩色膠結(jié)料乳液，它分為乳液A和乳液B，其特征在于
乳液A主要由淺色石油餾分油25-45份，石油樹脂30-70份，油溶性有機顏料3-8份三者的均勻混合液乳化而成；
乳液B為丁苯熱塑彈性體膠乳；
乳液A與乳液B按80-95∶5-20份數(shù)比例混合均勻，成為彩色膠結(jié)料乳液。
2.如權(quán)利要求1所述的彩色膠結(jié)料乳液，其特征在于乳液A與乳液B按92-95∶5-8份數(shù)比例混合均勻。
3.上述彩色膠結(jié)料乳液的制備方法，其特征在于將淺色石油餾分油、石油樹脂和油溶性有機顏料在120℃～140℃下混合均勻，然后加入60℃左右表面活性劑水溶液，通過乳化機械進(jìn)行乳化得到乳液A；乳液A和乳液B混合均勻得到彩色膠結(jié)料乳液。
4.如權(quán)利要求3所述的彩色膠結(jié)料乳液的制備方法，其特征在于乳液A和乳液B分裝儲備，現(xiàn)場使用時再混合獲得目的產(chǎn)物。
全文摘要
彩色膠結(jié)料乳液及其制備方法，它分為乳液A和乳液B，其特征在于乳液A主要由淺色石油餾分油25-45份，石油樹脂30-70份，油溶性有機顏料3-8份三者的均勻混合液乳化而成；乳液B為丁苯熱塑彈性體膠乳；乳液A與乳液B按80-95∶5-20份數(shù)比例混合均勻，成為彩色膠結(jié)料乳液。不需再行乳化而可直接冷施工，具有穩(wěn)定、節(jié)能、省料與環(huán)保的特點。
文檔編號C08L57/02GK101205346SQ20071016873
公開日2008年6月25日 申請日期2007年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月11日
發(fā)明者左美俊, 劉國祥, 鴿 王 申請人:左美俊, 劉國祥, 鴿 王