[发明专利]沥青乳液

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2008年8月2日提交的共同未决的临时申请序列号61/085,840的权益并将其通过引用结合在此。

发明领域

本发明广泛地涉及水中的一种沥青乳液，如一种妥尔油沥青、煤焦油沥青、重原油、重石油馏出物、费歇尔-托普希产物、或柏油(沥青)，对于降低扬尘的发展，尤其是从运输煤的敞篷有轨汽车(漏斗车)中减少煤尘的损失是有用的。

发明背景

据估计从西部矿山横跨美国运输煤的敞篷有轨汽车在运输期间由于的扬尘损失在任何地方可能损失2％至5％重量的煤装载量。

这种煤的损失不仅表示了一种经济损失和一种环境污染问题，特别是对于邻近铁路的人口稠密地区，而且在火车轨道上面以及周围煤尘的聚集还被认为对火车脱轨有影响。因此，本领域长期追求用于在运输期间降低来自有轨汽车的的煤损失的方法。

在这些年里，已经使用和/或考虑了多种物质作为一种降低与操作煤相关的扬尘的水平的方法。此类降低扬尘的组合物总体上也在多种其他除尘应用中具有实用性。

诸位申请人理解在某些情况下，妥尔油沥青乳液不被认为是适用于煤运输应用的，因为这些常规的乳液在显著范围的使用条件上展现出了过度的粘附性水平，即，粘性。

一种用于降低沥青乳液的粘性的途径涉及加入一种细颗粒填充剂(如碳酸钙)作为乳化沥青的一种组分。这种较低粘性的沥青乳液可以通过将该沥青(如一种妥尔油沥青或柏油(沥青))在一种乳化剂的存在下作为连续相分散于水中并且与一种细颗粒填充剂(尤其是细颗粒碳酸钙)相结合来制备。已鉴定了多种物质作为适合的乳化剂。

诸位申请人现在已出乎意料地发现在某些乳化剂的存在下，如美国专利申请序列号12/166,387(美国专利公布2009-0065736A1)、12,023,886(美国专利公布2008-0194795A1)、11/669,713(美国专利公布2008-0179570A1)、以及于2009年1月30日提交的名称为“Oxidized and Maleated Derivative Compositions”的12/363,483中所描述的妥尔油产物及衍生物，为了降低这些沥青乳液的粘性没有必要将这种细颗粒填充剂物质包括在乳化的沥青中。

发明概述

在一个实施方案中，本发明提供了一种沥青乳液，该乳液包括在一种乳化剂的存在下分散于水中的一种沥青颗粒，如妥尔油沥青、煤焦油沥青、重原油、重石油馏出物、费歇尔-托普希产物、或柏油(沥青)，该乳化剂包括一种脂肪酸、一种化学修饰的脂肪酸、一种松香酸、一种化学修饰的松香酸、或其组合。典型地，该乳化剂是被部分地中和的。

该沥青乳液对于降低与形成粉尘物质相关的扬尘形成是有用的。本发明的沥青乳液的一种有用的特性是该乳液干燥成一个具有减小粘性的薄膜。特别有用的乳化剂是基于含有一种妥尔油脂肪酸或一种化学修饰的妥尔油脂肪酸的产物。此类产物可以是选自下组，其构成为：粗制妥尔油、蒸馏的妥尔油(包括鉴定为TOFA的产物)、化学修饰的妥尔油(包括鉴定为二聚酸、氧化的妥尔油、马来酸化的妥尔油、氧化的并且马来酸化的妥尔油及其化学修饰形式的产物)及其混合物。也可以使用其他基于脂肪酸的产物，如从动物或植物衍生的油中得到的那些及其衍生物。

在另一个实施方案中，本发明还涉及一种制造沥青乳液的方法，该方法包括以足以生产一种乳液的搅拌来将一种熔化的沥青如妥尔油沥青、煤焦油沥青、重原油、重石油馏出物、费歇尔-托普希产物、或柏油(沥青)与一种乳化剂进行共混，该乳化剂包括一种脂肪酸、一种化学修饰的脂肪酸、一种松香酸、一种化学修饰的松香酸、或其组合。典型地，该乳化剂是被部分地中和的。特别有用的乳化剂是基于含有一种妥尔油脂肪酸或一种化学修饰的妥尔油脂肪酸的产物。此类产物可以是选自下组，其构成为：粗制妥尔油、蒸馏的妥尔油(包括鉴定为TOFA的产物)、化学修饰的妥尔油(包括鉴定为二聚酸、氧化的妥尔油、马来酸化的妥尔油、氧化的并且马来酸化的妥尔油及其化学修饰形式的产物)及其混合物。也可以使用其他基于脂肪酸的产物，如从动物或植物衍生的油中得到的那些及其衍生物。