[发明专利]用于生产聚合物改性沥青的稳定乳液

说明书

相关申请的引用

本申请要求于2008年10月1日提交的题为“STABLE EMULSIONS FOR PRODUCING POLYMER MODIFIED ASPHALT”的美国临时申请序列号61/101,942的权益，将其全部内容以引用方式结合于本文。

背景技术

沥青粘合剂或沥青膏用于各种各样的铺面产品。例如，一些沥青粘合剂连同集料一起用来生产铺面材料，而其它沥青粘合剂则在没有集料的情况下用来密封或涂布表面。

沥青粘合剂通常包含来自常用石油炼制过程的残余物。在许多沥青粘合剂中，将性能增强添加剂加入残余物中以便改变沥青粘合剂的性能。此外，在一些情况下，在使用前乳化沥青粘合剂。通过减小沥青粘合剂的处理粘度，乳化过程降低了可以使用沥青粘合剂的温度。乳化作用通常使用高剪切胶体磨或其它机械设备，其能够将散装沥青液体减小成非常小的颗粒(通常4至20微米)。乳化作用需要沥青粘合剂处于其中通过可获得的设备可以处理粘度的温度。使用了表面活性剂溶液，其能够将粘合剂的细沥青颗粒分散到表面活性剂溶液中并在高于凝固的温度下在长时期内将沥青颗粒保持在分散状态。

各种各样的性能增强添加剂可以用来改变沥青粘合剂的性能，这取决于所期望的用途。一些性能增强添加剂与沥青反应以影响基础沥青材料的性能，从而产生改性沥青。例如，可以将一些聚合物加入沥青粘合剂中，从而产生聚合物改性沥青(PMA)粘合剂。在其它实例中，将一些酸加入沥青粘合剂中，从而产生酸改性沥青粘合剂。在一些情况下，乳化上述改性沥青粘合剂在乳化作用以后在保持乳液方面以及在保持改性沥青粘合剂的性能方面均面临独特的挑战。

发明内容

在本发明的一些实施方式中，包含稳定乳液(乳状液)的沥青粘合剂由酸改性沥青粘合剂、胺磷酸盐(磷酸胺，amine phosphate)、以及水形成。酸改性沥青粘合剂可以是聚合物改性沥青粘合剂。稳定乳液可以保持或增强酸改性沥青粘合剂的回复率(回收率，percent recovery)、非回复柔性(non-recovery compliance)、弹性、以及刚性性能。

在本发明的其它实施方式中，形成乳化沥青粘合剂材料的方法包括：通过组合沥青粘合剂和多磷酸(PPA)来形成基础沥青粘合剂材料(base asphalt binder material)、在水中混合胺化合物和磷基酸(基于磷的酸，phosphorous-based acid)以形成包含胺磷酸盐的乳化剂溶液、以及混合基础沥青粘合剂和基础乳液以形成乳化沥青粘合剂。在一些实施方式中，基础沥青粘合剂可以是聚合物改性沥青粘合剂。

在本发明还有的其它实施方式中，可以通过下述来制造道路铺面(road pavement)：使酸改性沥青粘合剂与包含胺磷酸盐的乳化剂溶液结合以形成沥青乳液(沥青乳胶体，asphalt emulsion)、使沥青乳液与集料材料(aggregate material)结合以形成铺面材料(铺路材料，paving material)、以及压实铺面材料。在一些实施方式中，酸改性沥青粘合剂可以是聚合物改性沥青粘合剂。

虽然披露了多种实施方式，但对于本领域技术人员来说，根据以下示出和描述了本发明示例性实施方式的详细描述，本发明还有的其它实施方式会变得显而易见。因此，附图和详细描述应看作实际上是示例性的而不是限制性的。

附图说明

图1和2是示出了根据下述多种沥青合成的韧度和强度(韧性和韧度，强韧性，toughness and tenacity)测试结果的曲线图。

具体实施方式

在本发明的一些实施方式中，改性沥青粘合剂形成为水基乳液。通过在乳化剂溶液中乳化基础沥青材料来形成乳液。基础沥青可以是酸改性沥青。在一些实施方式中，还通过聚合物以及酸来改性酸改性沥青以形成聚合物改性沥青。在美国专利号4,882,373、5,070,123、6,031,029、以及6,228,909中，以及在以下提供的其它美国专利中，提供了酸改性沥青的典型实例。

酸改性剂或改性剂的混合物，当与沥青粘合剂结合时，可以增加沥青材料的刚度。在基础沥青中的一种或多种酸可以包括磷基酸如多磷酸或过磷酸，两者均是无水的，或磷酸，或可以包括其它无机酸，或它们的任何组合。