logo好方法网

一种乳化沥青及其制备方法


技术摘要:
本发明提供了一种乳化沥青及其制备方法,所述乳化沥青包括:核,沥青基质;壳层,位于所述沥青基质的外周部,所述壳层为表面包括亲水区和疏水区的杂化粒子,所述杂化粒子同时表现出亲水性和疏水性。根据本发明的提供的沥青材料的安全环保,储存稳定性好、力学性能理想  全部
背景技术:
沥青是一种粘性、黑色液体或半固体,存在于大多数原油和一些自然沉积物中。沥 青材料具有优良的路用性能,而且资源丰富,价格低廉,因而广泛用于路面。目前,沥青材料 要求其粘性和防水性能以符合市场的运用,但是从另一方面,高粘结性和高粘度使得沥青 很难处理和运输。 现有技术可以通过加热使得沥青达到可处理黏度,在沥青整个处理过程中,需要 提供120℃-190℃的温度。其缺陷是维持沥青低黏度水平的能量消耗。而且对操作者来说, 长时间暴露于这种可能烧伤皮肤及呼吸挥发组分的环境中不利于身体健康。以及由此带来 的在运输上带俩的严格管控也是极为不便的。 现有技术还可以通过将沥青分散到水相,形成水包沥青乳液,然而这种方法使得 沥青黏度大幅降低,由此使得室温下的操作更加便捷。但水包油这种沥青存在使用有机小 分子乳化剂,会造成环境污染。而且常常会造成沥青性能如延性等性能的下降。 因此,提供一种乳化沥青及其制备方法,解决目前传统乳化沥青所存在的问题,并 且对提高沥青的力学性能十分有利。
技术实现要素:
鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的之一在于提供一种乳化沥青,用于 解决目前基质沥青及传统沥青存在的储存稳定性差、粘附容器或工具、力学性能差的问题, 减少能源消耗并减少环境污染。 本发明的另一目的是提供一种乳化沥青的制备方法。 本发明提供了一种乳化沥青,所述沥青包括:核,沥青基质;壳层,位于所述沥青基 质的外周部,所述壳层为表面包括亲水区和疏水区的杂化粒子,所述杂化粒子同时表现出 亲水性和疏水性,其中,所述杂化粒子的表面包括多个官能团,所述多个官能团选自羟基、 巯丙基、甲基、丙基、氨丙基、环氧基、单氨基、二氨基、聚醚基、脂环式环氧基、硫醇基、羧基、 氢基、甲基丙烯酸基、苯酚基、烷氧基、酯基、烷基、氟烷基、二醇基、单烷基氨基、二烷基氨 基、芳氧基、酰氧基、烷基羰基、芳基、链烯基、取代和未取代的炔基、环烷基、醚基、苯胺基、 酰胺基、巯基、醛基、烯基、炔基、丙烯酸基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、氰基和异氰基基 团中的组合。 在本发明的一些实施例中,所述杂化粒子的粒径为30-1000nm。 在本发明的一些实施例中,所述沥青基质具有80-160kJ/mol的活化能和/或105- 106Pa·S的粘度。 本发明还提供了一种乳化沥青的制备方法,包括以下方法:提供一杂化粒子,并分 散至水中,以形成一水分散液;向水分散液内添加熔融态的沥青基质,并进行混合乳化,以 4 CN 111592770 A 说 明 书 2/5 页 形成一稳定乳液,制备所述沥青;其中,杂化粒子的表面包括亲水区和疏水区,所述杂化粒 子的表面包括多个官能团,所述多个官能团选自羟基、巯丙基、甲基、丙基、氨丙基、环氧基、 单氨基、二氨基、聚醚基、脂环式环氧基、硫醇基、羧基、氢基、甲基丙烯酸基、苯酚基、烷氧 基、酯基、烷基、氟烷基、二醇基、单烷基氨基、二烷基氨基、芳氧基、酰氧基、烷基羰基、芳基、 链烯基、取代和未取代的炔基、环烷基、醚基、苯胺基、酰胺基、巯基、醛基、烯基、炔基、丙烯 酸基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、氰基和异氰基基团中的组合。 在本发明的一些实施例中,所述水分散液的pH为1-4。 在本发明的一些实施例中,所述包含杂化粒子的水分散液的浓度为0.1wt .%- 20wt.%。 在本发明的一些实施例中,所述杂化粒子通过以下过程进行制备:提供一无机粒 子;通过第一改性剂对所述无机粒子进行第一改性,得到第一改性后的无机粒子;通过第二 改性剂对所述第一改性后的无机粒子进行第二改性,得到所述杂化粒子;其中,所述第一改 性剂和所述第二改性剂带有选自以下任意一种的官能团:羟基、巯丙基、甲基、丙基、氨丙 基、环氧基、单氨基、二氨基、聚醚基、脂环式环氧基、硫醇基、羧基、氢基、甲基丙烯酸基、苯 酚基、烷氧基、酯基、烷基、氟烷基、二醇基、单烷基氨基、二烷基氨基、芳氧基、酰氧基、烷基 羰基、芳基、链烯基、取代和未取代的炔基、环烷基、醚基、苯胺基、酰胺基、巯基、醛基、烯基、 炔基、丙烯酸基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、氰基和异氰基基团,所述第一改性剂的官能 团不同于所述第二改性剂的官能团。 在本发明的一些实施例中,所述混合乳化的速率为1000-10000rpm。 在本发明的一些实施例中,所述混合乳化的温度为80-100℃。 本发明还提供了一种沥青的制备方法,包括:提供一杂化粒子,并分散至水中,以 形成一水分散液,所述水分散液的pH值为1-4;向水分散液内添加熔融态的沥青基质,并进 行混合乳化,以形成一稳定乳液,制备所述沥青,所述沥青基质具有80-160kJ/mol的活化能 和/或105-106Pa·S的粘度;其中,杂化粒子的表面包括亲水区和疏水区,所述杂化粒子的表 面包括多个官能团,所述多个官能团选自羟基、巯丙基、甲基、丙基、氨丙基、环氧基、单氨 基、二氨基、聚醚基、脂环式环氧基、硫醇基、羧基、氢基、甲基丙烯酸基、苯酚基、烷氧基、酯 基、烷基、氟烷基、二醇基、单烷基氨基、二烷基氨基、芳氧基、酰氧基、烷基羰基、芳基、链烯 基、取代和未取代的炔基、环烷基、醚基、苯胺基、酰胺基、巯基、醛基、烯基、炔基、丙烯酸基、 丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、氰基和异氰基基团中的组合。 本发明提供了一种乳化沥青及其制备方法,所述乳化沥青制备方法利用表面具有 亲水区和疏水区的杂化粒子作为沥青改性剂,对沥青基质进行乳化形成稳定的沥青乳液, 极大的提高了沥青的储存稳定性、力学性能,且避免了因粘度过高而导致粘附容器或工具 问题。此外,在所述乳化沥青的制备过程中,不含小分子乳化剂,减少环境污染问题,减少能 源消耗和环境污染,适于工业化生产,且制备过程简单,对制备环境要求低、制备周期短、而 且成本较低,具有较大经济效益。其他特征、益处和优势将通过本文详述的包括说明书和权 利要求在内的本公开而显而易见。 附图说明 图1根据本发明提供的乳化沥青制备方法的一
下载此资料需消耗2积分,
分享到:
收藏