[发明专利]无机层状化合物改性乳化沥青及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种改性乳化沥青及其制备方法，具体地说是一种用于道路铺筑、维修养护，建筑防水行业的无机层状化合物改性乳化沥青组合物及其制备方法。

背景技术

公路交通是交通的主要构成部分，高等级公路特别是高速公路是各国的主要干线公路，其交通量大，重型车较多，车载作用时间间歇短，由于行车速度快，车载对路的作用冲击力大，偶然条件下车辆刹车滑行距离长等。在行车荷载的作用下，路面过早地出现车辙和坑槽现象，在光、热及水等的作用下，引起沥青和矿料界面的粘附性降低，导致路面出现剥落、松散、坑洞等破坏。这样使公路的维修养护周期缩短，从而大大增加了维修和养护的费用。特别是对于蜡含量相对较高的石油沥青来说，其延度小，与矿料结合力不强，对温度敏感性高，在抗老化性方面的性能需要进一步提高。同时，在世界性能源供应紧张的影响下，在筑路工程中要求节省能源、节约资源、保护环境、减少污染的呼声也越来越高。寻找一种良好耐磨性、强度和抗老化性的改性沥青就成为当前亟待解决的一个重要问题，尤其是在已建公路的维修养护过程中。此外，随着经济的发展，对建筑防水材料需求量的也不断增加，建筑物的防水要求的不断提高，而目前市场上防水材料的价格普遍较高，也需要开发成本低、防水效果好的新型防水材料来投放市场。

乳化沥青是一种常用的沥青材料，与热沥青相比，乳化沥青具有节省能源、使用方便、环保等优点。CN200510103505.1中介绍了一种有机膨润土组合物改性乳化沥青，生产效率高、生产易控制、操作方便、成本低等优点，但是对于乳化沥青的耐磨性和抗老化性方面的性能还有待于提高。CN200610032241.X中的介绍了一种无机纳米粒子与聚合物复合改性乳化沥青，无机纳米粒子为纳米氧化硅、氧化钛、氧化锌、氧化铝等，虽然具有一定的改性效果，但是所使用的大部分添加剂的成本较高。CN200710035073.4中介绍了一种无机粉体与纳米材料复合改性乳化沥青裂缝修补料沥青，具有优良的耐磨性、强度、优良的防水效果及很好的渗透等综合性能，但是简单的无机纳米粒子与乳化沥青的混合，势必会产生相容性差，分散性不好的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种无机层状化合物改性乳化沥青及其制备方法，本发明水滑石改性乳化沥青具有优良的耐磨性、强度和抗老化性，良好的分散效果，添加剂绿色环保，成本低，制备简便。

本发明无机层状化合物改性乳化沥青，按质量份计包括：

（1） 基础沥青：20~80份，优选为35~50份

（2） 剥离态水滑石胶体溶液：20~80份，优选为35~50份

（3） 乳化剂：0.04~1.6份

其中基础沥青根据应用的场合确定所需的性质，可以为普通重交道路石油沥青，如：AH-70（埃索70号，以下类推），AH-90，AH-110，也可以是聚合物改性沥青，如：SBS改性沥青，SBR改性沥青，或者是废胶粉、胶乳等其他类型改性沥青，上述基础沥青的25℃针入度为50-160，以0.1mm计。

其中剥离态水滑石胶体溶液的固体质量含量为0.05 %～2%，是通过乳酸根插层水滑石与水在加热搅拌方法制得。

本发明改性乳化沥青中，用于剥离的水滑石为乳酸根插层水滑石，优选为镁铝乳酸根水滑石，如具体为分子式为[Mg_1-xAl_x(OH)₂](C₃H₅O₃)_y(CO₃)_z·mH₂O，x=0.2~0.33，y=0.068~0.33，z=0~0.066，0.1≤m≤0.8，x=y+z+z。其中C₃H₅O₃代表乳酸根，CO₃代表碳酸根，碳酸根的存在，一般为乳酸根插层水滑石制备过程中空气中CO₂的影响。

本发明改性乳化沥青中，剥离态乳酸根插层水滑石的来源为（Hibino T, Kobayashi M. Delamination of layered double hydroxides in water[J]. J. Mater. Chem., 2005, 15: 653-656）。

本发明中乳化剂可以为常用的阳离子乳化剂、两性乳化剂和非离子乳化剂，如：季铵盐、咪唑啉、胺化木质素、氨基酸钠和烷基聚环氧乙烯醚等中的一种或几种。