一種膠結料及其製備與應用的製作方法
2023-05-12 21:16:01
專利名稱：：一種膠結料及其製備與應用的製作方法
技術領域：
：本發明涉及一種膠結料，尤其涉及一種可染色的膠結料。
背景技術：
：彩色瀝青路面在公路、自行車道、便道、公交汽車專線、步行區、廣場以及家用車道上得到了廣泛的應用。彩色瀝青膠結料的力學性能與流變性能與一般的道路用重交瀝青相同，彩色瀝青膠結料路面的主要原理就是採用彩色瀝青膠結料，通過各種加入顏料使其具有各種所需要的顏色，同時通過採用彩色石料或者淺色石料，使其有更長久的彩色效果，好的彩色瀝青膠結料應當滿足以下三方面的要求彩色瀝青膠結料的性能好，應儘量達到重交瀝青甚至改性瀝青的要求；抗車轍性能好；抗水損害性能好。目前，已經有許多專利和文獻公開了各自的彩色瀝青膠結料，有的已經工業化生產，如JPA2001-253988描述了一種具有耐板缺(plate-out)特性的著色樹脂。板缺是一種與擠壓模塑相關的現象，它會導致在塑形外觀形成刻痕和缺陷。JPA2001-253988所述著色樹脂含有苯乙烯基樹脂、顏料、脂肪酸和金屬皂，所述脂肪酸醯胺和金屬皂是作為分散劑添加的，以在所樹脂之中均勻分散所述顏料，為了防止板缺和保證所核實，需要特定的醯胺與金屬皂比值。JPA2001-253988所述著色樹脂用於擠壓模塑中，並且不適合用作合成瀝青中的粘合劑。專利US4629754、US5340869、GB1226234、EP-A0179510、EP-A0330281、ZL03802619.X也記載了彩色瀝青相關技術，所報導的技術。上述專利公開缺陷在於無法兼顧其施工溫度及粘附性，高的施工溫度會汙染環境，施工困難，也不可能向組合物中加入過多比例的聚合物，限制了彩色瀝青膠結料的高溫穩定性，不利於推廣使用，而產品的粘附性能不佳，又會產生鋪筑後的路面出現水損害、鬆散、剝落等病害。因此，開發研究一種粘附性能優異、且施工溫度不高、高溫性能優異的彩色瀝青膠結料，是有十分有必要的。
發明內容本發明需要解決的技術問題是公開一種膠結料及其製備方法和應用，以克服現有技術存在的上述缺陷。本發明的膠結料的組分及各組分的重量百分比如下C9石油樹脂30~55%N，N，一亞乙基雙油酸醯胺1~3%SIS3-8%芳烴油餘量所說的C9石油樹脂，可採用商業化產品，如韓國Kolon公司產，商品名HikotackP140的產品，軟化點為10016(TC，優選130150°C，平均分子量(GPC方法)80(T3200;所說的N，N，一亞乙基雙油酸醯胺的分子式為CHHHCOCi7HssCHNHCOC函s可市購獲得。該物質為淡黃色蠟狀固體，閃點約296'C。是一種非離子表面活性劑。它在酸、鹼和水介質中穩定，常溫下不溶於大多數溶劑。所說的芳烴油即Bright-Stock抽出油，通過溶劑提取脫瀝青油得到的潤滑油提取物在石油加工行業被稱作Bright-Stock抽出油，在石油煉製過程中通過溶劑提取的油，所用溶劑可以為苯酚、N—甲基吡咯烷酮、液態二氧化硫、糠醛等，其40'C粘度為27Pa.S，芳香分含量5CT80wt%。可採用商業化產品，如東營孚潤達化工有限公司的商品名為芳烴油的潤滑油；中海瀝青(濱州)公司的商品名為抽出油2弁的潤滑油精製抽出油；臺灣中油股份有限公司的商品名為國光牌橡膠軟化油的潤滑油等。所說的SIS是苯乙烯一異戊二烯一苯乙烯嵌段共聚物，是一種熱塑性彈性體。SIS為成熟的市售產品。本發明驚奇的發現，將上述原料按上述配比混合後製得的膠結料，不僅施工溫度要求低，而且在粘附性上得到了很大的改善。本發明的膠結料的製備方法包括如下步驟將芳烴油加熱到17018(TC，然後按照比例加入C9石油樹脂、N，N，一亞乙基雙油酸醯胺及SIS，攪拌混合0.53小時，即製備出膠結料；本發明的膠結料可與顏料、骨料(aggregato)混合形成瀝青混合料，用於鋪築彩色瀝青路面，膠結料的添加量一般為混合料重量的4~7%。發明人經過試驗，驚奇地發現，通過膠結料組分的選擇，尤其是少量N，N，一亞乙基雙油酸醯胺及SIS聚合物的引入，不僅能夠大大降低瀝青混合料的混合、攤鋪及碾壓溫度，'而不會對最終的彩色瀝青路面產生負面影響，而且由於彩色瀝青混合料的施工溫度可以得到較低，使施工變得容易，同時由於施工溫度降低，膠結料散發的氣味也相應減少，有利於環保，此外，該配方與其他的膠結料配方相比，還具有更好的粘附性，可以防止鋪筑後的彩色路面出現水損害、鬆散、剝落等病害，並可用於透水路面及公交專用道等對瀝青膠結料要求很高的路面。具體實施例方式5以下將通過實施例對本發明做進一步詳細的描述，但是，實施例並不限制本發明權利要求保護的範圍。實施例15採用的原料A芳烴油，臺灣中油股份有限公司生產，商品名國光牌橡膠軟化油，40。C粘度3.lPa.S,閃點253°C，芳香分含量74.7wt°/。，15"C密度:0.94g/cm3。BC9石油樹脂，韓國Kolon公司產品，商品名HikotackP140，軟化點145°C，平均分子量(GPC方法)2200CN，N'—亞乙基雙油酸醯胺，江西威科油脂化學有限公司生產DSIS，Kraton公司生產，商品名D-1107。將芳烴油加熱到175°C，然後加入C9石油樹脂、N，N，一亞乙基雙油酸醯胺和SIS，並採用攪拌器以200轉/分鐘的轉速進行攪拌60分鐘，即製備出成品膠結料。具體組成比例(重量百分比)，以及採用中國交通部標準《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》JTJ052-2000標準規定的檢測方法檢測的膠結料結果見表l。將膠結料與集料進行混合料馬歇爾試件與車轍試件成型，其中50%重量份石料4.75-9.5mm玄武巖石料、10%重量份2.363-4.75mm石灰巖石料、32%重量份0-2.36mm石灰巖，混合料中膠結料佔混合料的總重量為4.6%，混合料的成型方法依照中國交通部標準《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》JTJ052-2000規定的標準方法進行，其中混合料的拌和溫度為160°C，成型溫度為145°C，馬歇爾擊實次數為雙面擊實75次，車轍試件碾壓成型次數為12次，並依照中國交通部標準《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》JTJ052-2000規定的標準方法測試其瀝青混合料車轍試驗動穩定度、瀝青混合料凍融劈裂試驗殘留強度比及空隙率，試驗結果如下表與混合料性能結果見表對比實施例126採用與實施例15相同的方法製備的膠結料，其中，對比例1不添加N，N，一亞乙基雙油酸醯胺，對比例2不添加SIS，具體組成比例(重量百分比)見表1，採用中國交通部標準《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》JTJ052-2000標準規定的檢測方法檢測的膠結料結果見表1。將膠結料與集料進行混合料馬歇爾試件與車轍試件成型，其中50%重量份石料4.75-9.5mm玄武巖石料、10。/。重量份2.363-4.75mm石灰巖石料、32%重量份0-2.36mm石灰巖，混合料中膠結料佔混合料的總重量為4.6%，混合料的成型方法依照中國交通部標準《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》JTJ052-2000規定的標準方法進行，其中混合料的拌和溫度為160°C，成型溫度為145°C，馬歇爾擊實次數為雙面擊實75次，車轍試件碾壓成型次數為12次，並依照中國交通部標準《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》JTJ052-2000規定的標準方法測試其瀝青混合料車轍試驗動穩定度、瀝青混合料凍融劈裂試驗殘留強度比及空隙率，試驗結果如下表與混合料性能結果見表1。tableseeoriginaldocumentpage7tableseeoriginaldocumentpage8從表1可以看出，對比例1與實施例2的差別僅在於不添加N，N'一亞乙基雙油酸醯胺，但其瀝青混合料空隙率比實施例2大一倍，表明其施工性能差；瀝青混合料車轍試驗動穩定度僅為實施例2的三分之一，表明其高溫性能差；瀝青混合料凍融劈裂試驗殘留強度比僅有35%，而其實施例2的可以達到85%，表明N，N'—亞乙基雙油酸醯胺的加入對提高混合料的粘附性有明顯好處。從表l可以看出，對比例2與實施例3的差別僅在於不添加SIS，對比例2在車轍動穩定度與凍融劈裂殘留強度比方面均較實施例3差，表明SIS與N，N，一亞乙基雙油酸醯胺配合用有意想不到的好處。權利要求1.一種膠結料，其組分及各組分的重量百分比如下C9石油樹脂30-55％N，N』—亞乙基雙油酸醯胺1-3％SIS3-8％芳烴油餘量。2.如權利要求l所述膠結料，其特徵在於，所述C9石油樹脂的軟化點為100-160°C，平均分子量為800-3200道爾頓。3.如權利要求1所述膠結料，其特徵在於，所述芳烴油的4(TC粘度為2-7Pa.S，芳香分含量50-80wt%。4.如權利要求卜3中任一權利要求所述膠結料，其特徵在於，所述膠結料的製備方法包括如下步驟將芳烴油加熱到170-180°C，然後按照比例加入C9石油樹脂、N，N，一亞乙基雙油酸醯胺及SIS，攪拌混合0.5-3小時，即製備出膠結料。5.如權利要求1-3中任一權利要求所述膠結料用於鋪築彩色瀝青路面。6.如權利要求5所述的膠結料的應用，其特徵在於，在鋪築彩色瀝青路面，膠結料的添加量為混合料重量的4-7%。全文摘要本發明公開了一種膠結料及其製備與應用，該膠結料的組分及各組分的重量百分比為C9石油樹脂30-55％；N，N』-亞乙基雙油酸醯胺1-3％；SIS3-8％；芳烴油餘量。本發明的膠結料施工溫度低，N，N』-亞乙基雙油酸醯胺的加入使得膠結料具有更好的粘附性。文檔編號C08L57/00GK101463178SQ20081020475公開日2009年6月24日申請日期2008年12月17日優先權日2008年12月17日發明者孫立軍,黃衛東申請人:同濟大學