一種溫拌劑及其制備方法
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種改性劑，特別是涉及一種用于瀝青的改性劑。
【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)的熱拌瀝青混合料，需要對基料進行加熱在高溫下拌和，消耗大量的能源；且 在使用過程中會產(chǎn)生大量的煙氣，造成施工環(huán)境的污染，危害施工人員的身體健康。傳統(tǒng)的 熱拌瀝青混合料拌和溫度高、成型溫度高，瀝青老化，冬季氣溫低時及在高寒高海拔無法施 工。
[0003] 目前市面上也有一些溫拌劑，其基本都是只降低瀝青拌合溫度，基本保持瀝青混 合料性能，有的甚至會降低瀝青混合料的抗車轍性能或低溫彎曲性能。目前市面上沒有能 夠同時具有低溫拌和的特點，且性能優(yōu)良的溫拌劑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠降低瀝青混合料的拌合溫度、提高瀝青 混合料的抗車轍能力和低溫彎曲性能的溫拌劑及其制備方法。
[0005] 本發(fā)明一種溫拌劑，其包括60-90份酰胺類化合物、1-10份瀝青抗剝落劑、1-10份 瀝青延度改性劑和5-20份的彈性體改性劑；
[0006] 其中，所述的酰胺類化合物是由脂肪酸與乙二胺按質(zhì)量比為I :0.5-1:1.5反應制 得的，其熔點大于65°C ;
[0007] 所述的瀝青延度改性劑為硫化促進劑；
[0008] 所述的彈性體改性劑為乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA)。
[0009] 進一步，本發(fā)明一種溫拌劑，所述的脂肪酸為油酸、硬脂酸、月桂酸中的一種或多 種。
[0010] 進一步，本發(fā)明一種溫拌劑，所述瀝青抗剝落劑為硬質(zhì)酸鹽類抗剝落劑，其為淡黃 色至棕色固體、熔點為60-95°C。
[0011] 進一步，本發(fā)明一種溫拌劑，所述硫化促進劑為二_(叔丁基過氧化異丙基）苯 (BIPB)、過氧化二異丙苯（DCP)或硫磺。
[0012] 本發(fā)明一種溫拌劑的制備方法，包括以下步驟：
[0013] 一、酰胺類化合物的制備：在氮氣環(huán)境中將脂肪酸與乙二胺在催化劑作用下， 100-200°C反應l_8h，脫水縮合制得酰胺類化合物；
[0014] 二、向步驟一中制得的酰胺類化合物中加入瀝青抗剝落劑、瀝青延度改性劑和彈 性體改性劑，在100-160°C攪拌0. 5-3h，硫化促進交聯(lián)反應，冷卻至常溫，即制得溫拌劑；
[0015] 其中，所述催化劑為磷酸或亞磷酸，其質(zhì)量為脂肪酸和乙二胺總質(zhì)量的 0· 2-0. 5%〇
[0016] 本發(fā)明通過酰胺基團降低了瀝青分子間作用力從而減小瀝青粘度、由于采用熔點 大于65°C脂肪酸酰胺提高了瀝青的軟化點和瀝青混合料的抗車轍性能。如單獨采用熔點大 于65°C酰胺雖然有利于提高瀝青軟化點、降低瀝青粘度，但會降低瀝青延度和瀝青混合料 的低溫彎曲性能；向制得的酰胺類化合物中添加 EVA，通過硫化促進劑硫化交聯(lián)后制得的 溫拌劑，即提高了瀝青的軟化點、降低了瀝青的粘度、同時增大了瀝青的低溫延度。單獨使 用酰胺類化合物或乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA)對瀝青改性都不能大幅度提高瀝青的低溫 性能，酰胺類還會降低瀝青低溫性能，EVA改性瀝青可以對瀝青低溫有一定改善但達不到理 想效果。酰胺類化合物和EVA通過BIPB硫化交聯(lián)反應后獲得網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)共聚物，這種網(wǎng)狀共 聚物能大幅度提高瀝青低溫性能。
[0017] 本發(fā)明的溫拌劑及其制備方法與現(xiàn)有技術(shù)的不同之處在于：
[0018] 1、本發(fā)明的溫拌劑的制備方法制得的產(chǎn)品，其熔點大于65°C，能降低瀝青135°C 時的粘度，同時顯著提高瀝青60°C時的粘度；即能提高瀝青軟化點，還可以增大瀝青低溫 延度。添加本發(fā)明的溫拌劑能降低瀝青加熱溫度、減少瀝青老化延長瀝青混合料的使用壽 命。
[0019] 2、本發(fā)明制得的溫拌劑不但實現(xiàn)了減低瀝青混合料的拌合溫度，還大幅度提高了 瀝青混合料的抗車轍能力和低溫彎曲性能，克服了目前溫拌劑降低瀝青拌合溫度基本保持 瀝青混合料性能、甚至會略微降低混合料的抗車轍和低溫彎曲性能的狀況。
[0020] 3、采用本發(fā)明的產(chǎn)品可以使瀝青在較低的溫度下拌和處理，比熱拌瀝青能降低 約20-30°C，一方面可以降低瀝青混合料生產(chǎn)時的能耗，同時顯著降低拌和過程中二氧化碳 (CO 2)、氧化氮（NOx)以及可揮發(fā)的有機物的排放量，也可大大地減少鋪筑過程中尾氣和瀝 青煙的排放，改善施工工人的操作環(huán)境；另一方面可以使時間緊迫的工程能快速地交付使 用；此外，在進行瀝青混合料再生時、以及在有嚴酷天氣情況的地區(qū)也可將其作為輔助材料 投入使用，比如在高寒高海拔施工和冬季施工，不需延長拌和時間，可保證設備的全負荷運 轉(zhuǎn)、延長設備壽命。
[0021] 4、本發(fā)明的溫拌劑使用方便，可以提前加入瀝青中，和瀝青混合均勻使用；也可以 直接投入瀝青混合料的拌缸中，和瀝青混合使用。
【具體實施方式】
[0022] 下面結(jié)合實施例與驗證試驗對本發(fā)明的溫拌劑及其制備方法作進一步的說明。
[0023] 實施例1
[0024] 本實施例的溫拌劑按以下步驟制備：
[0025] 一、酰胺類化合物的制備：在裝有攪拌器、溫度計、冷凝器、分水器的500mL四口燒 瓶中，先用氮氣置換，然后依次加入120g油酸、60g乙二胺和0. 54g磷酸，攪拌均勾，同時通 入氮氣保護，150°C攪拌4h，冷卻得到油酸酰胺；
[0026] 二、向步驟一種制得的酰胺類化合物中加入3g瀝青抗剝落劑、18g二_(叔丁基過 氧化異丙基）苯和60gEVA，在150°C攪拌3h，冷卻至常溫，即制得溫拌劑。
[0027] 實施例2
[0028] 一、酰胺類化合物的制備：在裝有攪拌器、溫度計、冷凝器、分水器的500mL四口燒 瓶中，先用氮氣置換，然后依次加入l〇5g硬脂酸、150g乙二胺和0. 51g磷酸，攪拌均勾，同時 通入氮氣保護，120°C攪拌6h，冷卻得到硬脂酸酰胺；
[0029] 二、向步驟一種制得的酰胺類化合物中加入IOg瀝青抗剝落劑、IOg過氧化二異丙 苯和36gEVA，在100°C攪拌lh，冷卻至常溫，即制得溫拌劑。
[0030] 實施例3
[0031] -、酰胺類化合物的制備：在裝有攪拌器、溫度計、冷凝器、分水器的500mL四口燒 瓶中，先用氮氣置換，然后依次加入120g月桂酸、120g乙二胺和0. 96g亞磷酸，攪拌均勻，同 時通入氮氣保護，200°C攪拌lh，冷卻得到月桂酸酰胺；
[0032] 二、向步驟一種制得的酰胺類化合物中加入26g瀝青抗剝落劑、3g硫磺和27gEVA， 在110°C攪拌I. 5h，冷卻至常溫，即制得溫拌劑。
[0033] 實施例4
[0034] -、酰胺類化合物的制備：在裝有攪拌器、溫度計、冷凝器、分水器的500mL四口燒 瓶中，先用氮氣置換，然后依次加入56g油酸、52g月桂酸、162g乙二胺和I. 35g亞磷酸，攪 拌均勻，同時通入氮氣保護，180°C攪拌2h，冷卻得到油酸酰胺與月桂酸酰胺的混合物；
[0035] 二、向步驟一種制得的酰胺類化合物中加入30g瀝青抗剝落劑、26g二-(叔丁基過 氧化異丙基）苯和15gEVA，在130°C攪拌0. 5h，冷卻至常溫，即制得溫拌劑。
[0036] 實施例5
[0037] 一、酰胺類化合物的制備：在裝有攪拌器、溫度計、冷凝器、分水器的500mL四口燒 瓶中，先用氮氣置換，然后依次加入33g油酸、58g硬脂酸、23g月桂酸、96g乙二胺和0. 42g 亞磷酸，攪拌均勻，同時通入氮氣保護，100°C攪拌8h，冷卻得到油酸酰胺、硬脂酸酰胺和月 桂酸酰胺的混合物；
[0038] 二、向步驟一種制得的酰胺類化合物中加入18g瀝青抗剝落劑、30g過氧化二異丙 苯和48gEVA，在160°C攪拌2. 5h，冷卻至常溫，即制得溫拌劑。
[0039] 以上實施例中使用的瀝青抗剝落劑為常州信拓路面改性材料有限公司生產(chǎn)的 XT-G1。本發(fā)明制得的溫拌劑添加方便，既可以提前加入瀝青中，和瀝青混合均勻；也可以直 接投入瀝青混合料的拌缸中，和瀝青混合均勾。
[0040] 實施例6
[0041] 本實施例的溫拌劑的使用步驟如下：在120-150°C的基質(zhì)瀝青中加入本發(fā)明的溫 拌劑，攪拌均勻即可。
[0042] 實施例7
[0043] 本實施例的溫拌劑的使用步驟如下：在135_165°C的改性瀝青中加入本發(fā)明的溫 拌劑，攪拌均勻即可。
[0044] 實施例8
[0045] 本實施例的溫拌劑的使用步驟如下：在拌缸加完石料后、直接將溫拌劑加入拌缸， 同時加入瀝青并在拌缸混合均勻，按原來瀝青的拌和時間拌和即可，不需要增加攪拌時間。
[0046] 將以上實施例1-5制得的產(chǎn)品按照實施例6的使用方法，向基質(zhì)瀝青中加入3%的 溫拌劑制得瀝青產(chǎn)品，對所得產(chǎn)品的各項性能指標進行檢測；并與加入采用本發(fā)明的方法 但不添加 EVA和硫化劑制得產(chǎn)品的瀝青（CKl)、加入采用本發(fā)明的方法但不添加脂肪酰胺 類化合物和硫化劑制得產(chǎn)品的瀝青（CK2)和不添加任何改性劑的瀝青（CK)進行對比。所 得結(jié)果如表1所示。
[0047] 表1實施例1-5制得產(chǎn)品的性能指標
[0048]
【主權(quán)項】
1. 一種溫拌劑，其特征在于：包括60-90份酰胺類化合物、1-10份瀝青抗剝落劑、1-10 份瀝青延度改性劑和5-20份的彈性體改性劑； 其中，所述的酰胺類化合物是由脂肪酸與乙二胺按質(zhì)量比為1 :〇. 5-1:1. 5反應制得 的，其熔點大于65°C ; 所述的瀝青延度改性劑為硫化促進劑； 所述的彈性體改性劑為乙烯-醋酸乙烯共聚物。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫拌劑，其特征在于：所述的脂肪酸為油酸、硬脂酸、月桂酸 中的一種或多種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫拌劑，其特征在于：所述瀝青抗剝落劑為硬質(zhì)酸鹽類抗剝 落劑，其為淡黃色至棕色固體、熔點為60-95°C。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫拌劑，其特征在于：所述硫化促進劑為二-(叔丁基過氧化 異丙基）苯、過氧化二異丙苯或硫磺。
5. -種權(quán)利要求1-5其中之一所述的溫拌劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟： 一、 酰胺類化合物的制備：在氮氣環(huán)境中將脂肪酸、乙二胺與催化劑混勻，100_200°C攪 拌l-8h，即制得酰胺類化合物； 二、 向步驟一中制得的酰胺類化合物中加入瀝青抗剝落劑、瀝青延度改性劑和彈性體 改性劑，在100-160°C攪拌0. 5-3h，冷卻至常溫，即制得溫拌劑； 其中，所述催化劑為磷酸或亞磷酸，其質(zhì)量為脂肪酸和乙二胺總質(zhì)量的〇. 2-0. 5%。
【專利摘要】本發(fā)明一種溫拌劑及其制備方法，涉及一種改性劑，特別是涉及一種用于瀝青的改性劑。其目的是為了提供一種能夠降低瀝青混合料的拌合溫度、提高瀝青混合料的抗車轍能力和低溫彎曲性能的溫拌劑及其制備方法。發(fā)明的溫拌劑包括60-90份酰胺類化合物、1-10份瀝青抗剝落劑、1-10份瀝青延度改性劑和5-20份的彈性體改性劑。發(fā)明的溫拌劑使用方便；加入瀝青中能夠在降低瀝青混合料的拌合溫度，同時提高瀝青混合料的抗車轍能力和低溫彎曲性能。發(fā)明用于瀝青的改性領域。
【IPC分類】C08L95-00, C04B26-26, C08K5-20, C08K5-098, C08L23-08
【公開號】CN104559266
【申請?zhí)枴緾N201510048095
【發(fā)明人】李海勇, 張曉華
【申請人】常州信拓路面改性材料有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2015年1月29日