一种渗透剂及其应用和一种道路沥青高渗透透层油及其制备方法

技术领域

本发明属于沥青路面新建与养护技术领域，更具体地，涉及一种渗透剂及其应用和一种道路沥青高渗透透层油及其制备方法。

背景技术

我国的沥青公路路面设计为多层弹性体系，使用热拌沥青混合料进行摊铺，层间条件为完全连续接触，路面结构层间结合不紧密，理论上结构层的厚度就要加大，经济上浪费，所以设计透层油来增强半刚性基层和沥青层面之间的结合，使其层间的结合尽可能接近完全连续状态。

目前，大多数透层油对水泥混凝土的渗透性虽然符合《JTG F40-2004公路沥青路面施工技术规范》规定的渗透深度要求，但多采用煤油或糠醛油作为渗透剂，其所含的挥发性组分在施工过程中会造成环境污染。

在国家知识产权局中外专利检索和服务系统、CNIPR等专利信息服务平台上，以“透层油”、“透层乳化沥青”为关键词进行搜索，共搜索到9篇与本发明相关的专利。对比分析如下：

1)专利CN 106479202 A、CN 108264773 B以煤油作为渗透剂，CN 102051055 A、CN101723618 A以糠醛油抽提物作为稀释剂，CN 102757654B以汽油、煤油、柴油的混合物作为稀释剂，CN 112239546 A以煤油和糠醛油的混合物作为渗透型复合轻组分。该发明以汽油、煤油、柴油的混合物作为稀释剂，其所含的挥发性组分在施工过程中会造成环境污染。

2)CN 104356655 B虽然也是使用 阳离子沥青乳化剂，但是以浅度氧化油浆作为主要原料，需配合使用氧化塔或氧化釜。

3)CN 103554933 B、CN 106883623 A使用阴离子、非离子沥青乳化剂，以SBS、萜烯树脂作为增粘剂，以煤油作为渗透剂。以煤油作为渗透剂，其所含的挥发性组分在施工过程中会造成环境污染。

发明内容

本发明的目的在于解决现有大多数透层油使用煤油或糠醛油等不环保原料的问题，提供一种道路沥青高渗透透层油，具有较高的渗透深度。

发明人在长期的研究中发现，将增粘剂PLM-612和包含C

为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种渗透剂，该渗透剂由增粘剂PLM-612和包含C

根据本发明，所述增粘剂PLM-612属于丙烯酸盐聚合物，剪切粘度低、增稠能力强，不含APEO、甲醛等挥发性组分。

根据本发明，包含C

作为优选方案，增粘剂PLM-612和包含C

本发明的第二方面提供上述的由增粘剂PLM-612和包含C

本发明的第三方面提供一种道路沥青高渗透透层油，该道路沥青高渗透透层油的原料组成包括：

植物沥青25～35重量份、酰胺型阳离子乳化剂1～1.8重量份、水50～70重量份、苯丙乳液4～8.5重量份、渗透剂2～7重量份；

所述渗透剂为上述的由增粘剂PLM-612和包含C

作为优选方案，该道路沥青高渗透透层油的原料组成包括：

植物沥青28.5～31重量份、酰胺型阳离子乳化剂1.2～1.5重量份、水54～62.8重量份、苯丙乳液5～7.5重量份、渗透剂2.5～6重量份。

作为优选方案，所述植物沥青的酸值≤45.4。

根据本发明，在一个具体的实施方式中，所述植物沥青选用茂名市万通兴业石化有限公司生产的植物沥青，其为酸值≤45.4。

作为优选方案，所述酰胺型阳离子乳化剂为酰胺型慢裂快凝阳离子乳化剂。

作为优选方案，所述酰胺型阳离子乳化剂的1％水溶液的pH值为2.0～4.0。

作为优选方案，所述酰胺型阳离子乳化剂的活性物含量≥50wt％。

作为优选方案，所述酰胺型阳离子乳化剂使用时不需要加盐酸进行pH值调节。

根据本发明，在一个具体的实施方式中，所述酰胺型阳离子乳化剂来源于：厂家：天津康泽威科技有限公司，牌号：kzw-801M，活性物含量≥50％，pH值(1％水溶液)2.0-4.0。选择该乳化剂的原因是，其对植物沥青进行乳化的过程中，不需要额外使用浓盐酸作为pH值调节剂，可降低浓盐酸使用过程中对操作工人的皮肤腐蚀风险，同时加快生产效率。

作为优选方案，所述苯丙乳液为苯丙乳液-816，其分子式为C

作为优选方案，所述苯丙乳液的有效物含量为58％～62％。

作为优选方案，所述苯丙乳液的pH值为6.0～7.0。

根据本发明，在一个具体的实施方式中，所述苯丙乳液来源于：厂家：上海保立佳化工有限公司，牌号BLJ-816，有效物含量(48±1)％，pH值7.0-9.0。选择苯丙乳液-816，作用有二：作为植物沥青被乳化后的高分子改性剂，提升透层油的低温抗冻性能、抗车辙性能、冻融稳定性等技术指标。

本发明的第四方面提供上述的道路沥青高渗透透层油的制备方法，该制备方法包括：

(1)将水与酰胺型阳离子乳化剂、苯丙乳液混合均匀，得到皂液；

(2)将皂液与渗透剂混合均匀，得到复合皂液；

(3)将植物沥青与复合皂液混合，经剪切、乳化、降温后，得到所述道路沥青高渗透透层油。

作为优选方案，步骤(1)中，将水升温至46℃～48℃，与酰胺型阳离子乳化剂、苯丙乳液混合均匀。选择该温度范围，既可以使酰胺型阳离子乳化剂有效发挥作用，又不像石油沥青一样，需要水温在50℃以上才能使沥青乳化剂发挥作用。

作为优选方案，步骤(3)中，将植物沥青升温至115℃～120℃，再与复合皂液混合。在该温度范围内，植物沥青即可达到合适的、可被乳化剂有效乳化的流动状态，不需像石油沥青一样，需要沥青温度在130℃以上才能达到有效的流动状态。

根据本发明，所述水可采用本领域技术人员常规采用的水，本领域技术人员可根据需要进行选择。作为优选方案，所述水为无污染、不含重金属离子的工业级用水。

根据本发明，在一个具体的实施方式中，道路沥青高渗透透层油的制备方法包括：

1)在反应容器1中加入植物沥青，加热升温到(115～120)℃；

2)在反应容器2中加入水，升温至(46～48)℃；

3)在反应容器2中加入乳化剂、苯丙乳液，300rpm搅拌1小时至形成溶解状态均匀的皂液；

4)将渗透剂加入到反应容器2的皂液中，600rpm搅拌15min，至形成溶解状态均匀的复合皂液；

5)将反应容器1中的植物沥青与反应容器2中的复合皂液，按照一定比例通过胶体磨，进行剪切、乳化，降温冷却至室温，即制得高渗透透层油。

本发明的有益效果：

1.环保、可喷洒施工：由增粘剂PLM-612与包含C

2.制得的透层油对水泥混凝土基层的渗透深度可达(21～25)mm。

本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。

本发明实施例中，各组份来源分别为：

植物沥青：生产厂家：茂名市万通兴业石化有限公司；

乳化剂：生产厂家：天津康泽威科技有限公司，牌号：kzw-801M；

水：某无污染、不含重金属离子的工业级用水；

苯丙乳液：生产厂家：上海保立佳化工有限公司，牌号：BLJ-816；

增粘剂PLM-612：生产厂家：上海摩田化学有限公司，牌号PLM-612；

渗透剂OE-35：生产厂家：海安利和新型材料有限公司，牌号：OE-35，C

实施例1：

一种道路沥青高渗透透层油，其组分和重量份数如下：

其制备方法如下：

1)在反应容器1中加入28.5重量份的植物沥青，加热升温到115℃。

2)在反应容器2中加入62.8重量份的水，升温至46℃。

3)在反应容器2中加入1.2重量份的乳化剂、5重量份的苯丙乳液，300rpm搅拌1小时至形成溶解状态均匀的皂液。

4)在反应容器3中，加入按1:1.5比例混合的增粘剂PLM-612、渗透剂OE-35，500rpm搅拌5min，制得渗透剂AS-1。

5)将步骤4制备的渗透剂AS-1，加入到反应容器2的皂液中，600rpm搅拌15min，至形成溶解状态均匀的复合皂液。

6)将反应容器1中的植物沥青与反应容器2中的复合皂液，按照一定比例通过胶体磨，进行剪切、乳化，降温冷却至室温，即制得高渗透透层油。

实施例2：

一种道路沥青高渗透透层油，其组分和重量份数如下：

其制备方法如下：

1)在反应容器1中加入30重量份的植物沥青，加热升温到120℃。

2)在反应容器2中加入57.4重量份的水，升温至48℃。

3)在反应容器2中加入1.5重量份的乳化剂、7.5重量份的苯丙乳液，300rpm搅拌1小时至形成溶解状态均匀的皂液。

4)在反应容器3中，加入按1:1.5比例混合的增粘剂PLM-612、渗透剂OE-35，500rpm搅拌5min，制得渗透剂AS-1。

5)将步骤4制备的渗透剂AS-1，加入到反应容器2的皂液中，600rpm搅拌15min，至形成溶解状态均匀的复合皂液。

6)将反应容器1中的植物沥青与反应容器2中的复合皂液，按照一定比例通过胶体磨，进行剪切、乳化，降温冷却至室温，即制得高渗透透层油。

实施例3：

一种道路沥青高渗透透层油，其组分和重量份数如下：

其制备方法如下：

1)在反应容器1中加入31重量份的植物沥青，加热升温到120℃。

2)在反应容器2中加入54重量份的水，升温至48℃。

3)在反应容器2中加入1.5重量份的乳化剂、7.5重量份的苯丙乳液，300rpm搅拌1小时至形成溶解状态均匀的皂液。

4)在反应容器3中，加入按1:1.5比例混合的增粘剂PLM-612、渗透剂OE-35，500rpm搅拌5min，制得渗透剂AS-1。

5)将步骤4制备的渗透剂AS-1，加入到反应容器2的皂液中，600rpm搅拌15min，至形成溶解状态均匀的复合皂液。

6)将反应容器1中的植物沥青与反应容器2中的复合皂液，按照一定比例通过胶体磨，进行剪切、乳化，降温冷却至室温，即制得高渗透透层油。

对比例1

一种道路沥青高渗透透层油，其组分和重量份数如下：

其制备方法如下：

1)在反应容器1中加入30重量份的植物沥青，加热升温到(175±5)℃。

2)在反应容器2中加入57.4重量份的水，升温至48℃。

3)在反应容器2中加入1.5重量份的乳化剂、7.5重量份的苯丙乳液，300rpm搅拌1小时至形成溶解状态均匀的皂液。

4)在反应容器3中，加入按1:1.5比例混合的萜烯树脂(预先加热至熔融流动状态)、渗透剂OE-35，500rpm搅拌5min，制得渗透剂AS-1。

5)将步骤4制备的渗透剂AS-1，加入到反应容器2的皂液中，600rpm搅拌15min，至形成溶解状态均匀的复合皂液。

6)将反应容器1中的植物沥青与反应容器2中的复合皂液，按照一定比例通过胶体磨，进行剪切、乳化，降温冷却至室温，即制得高渗透透层油。

对比例2

一种道路沥青高渗透透层油，其组分和重量份数如下：

其制备方法如下：

1)在反应容器1中加入30重量份的植物沥青，加热升温到120℃。

2)在反应容器2中加入57.4重量份的水，升温至48℃。

3)在反应容器2中加入1.5重量份的乳化剂、7.5重量份的苯丙乳液，300rpm搅拌1小时至形成溶解状态均匀的皂液。

4)在反应容器3中，加入按1:1.5比例混合的增粘剂PLM-612(预先加热至熔融流动状态)、渗透剂JFC-S，500rpm搅拌5min，制得渗透剂AS-1。

5)将步骤4制备的渗透剂AS-1，加入到反应容器2的皂液中，600rpm搅拌15min，至形成溶解状态均匀的复合皂液。

6)将反应容器1中的植物沥青与反应容器2中的复合皂液，按照一定比例通过胶体磨，进行剪切、乳化，降温冷却至室温，即制得高渗透透层油。

对比例3

一种道路沥青高渗透透层油，其组分和重量份数如下：

其制备方法如下：

1)在反应容器1中加入30重量份的植物沥青，加热升温到(175±5)℃。

2)在反应容器2中加入57.4重量份的水，升温至48℃。

3)在反应容器2中加入1.5重量份的乳化剂、7.5重量份的苯丙乳液，300rpm搅拌1小时至形成溶解状态均匀的皂液。

4)在反应容器3中，加入按1:1.5比例混合的萜烯树脂(预先加热至熔融流动状态)、渗透剂OE-35，500rpm搅拌5min，制得渗透剂AS-1。

5)将步骤4制备的渗透剂AS-1，加入到反应容器2的皂液中，600rpm搅拌15min，至形成溶解状态均匀的复合皂液。

6)将反应容器1中的植物沥青与反应容器2中的复合皂液，按照一定比例通过胶体磨，进行剪切、乳化，降温冷却至室温，即制得高渗透透层油。

各实施例及对比例的性能测试结果见表1：

表1

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。