[发明专利]一种使铺路集料与阳离子沥青乳状液的组合物的凝固时间缩短的方法

说明书

本发明是关于沥青(asphalt)、沥青(bitumen)、煤焦油或其混合物的阳离子乳状液的改性。本说明书中所用“asphalt”一词的含义包括象特立尼达湖asphalt一类天然存在的asphalt和原油炼制中生产的合成asphalt。

沥青(asphalt)、沥青(bitumen)、煤焦油或其混合物的乳状液具有广泛的用途，其中包括，但不限于，集料路面的铺设。应用沥青(asphalt)、沥青(bitumen)、煤焦油或其混合物的乳状液时所遇到的问题之一是，该乳状液开始凝固所需的时间以及该乳状液与适用于铺设集料路面的集料混合后进行干燥所需要的时间都较长。当一条公路必须在一段较长的时间内留出一条狭窄的路面禁止车辆通行时，其代价是很高的。掺入一种聚合物可改进沥青(asphalt)、沥青(bitumen)、煤焦油或其混合物的粘合力、延展性、抗拉强度和低温性质。这可通过先将沥青(asphalt)、沥青(bitumen)、煤焦油或其混合物熔融然后再加入该聚合物的方法来完成。但是此法相当耗费能量。亦可通过将沥青(asphalt)、沥青(bitumen)、煤焦油或其混合物的乳状液与该聚合物胶乳互相混合的方法来将聚合物加入到上述这些物料中。此法虽然耗费能极少，但是却进一步延长了沥青(asphalt)、沥青(bitumen)、煤焦油或其混合物的乳状液与适用于铺设集料路面的集料混合后的凝固时间和干燥时间。

一种缩短阴离子沥青(asphalt)乳状液的干燥时间的方法是在此种体系中加入氟硅化物胶凝剂。此种方法的实例是，化学文摘(CA)96：16396lk条，1982年2月10日公布的欧洲专利第45,619号(英国石油有限公司)；化学文摘83：196173g条，1975年2月17日公布的比利时专利第821,210号(Kamenouhelve Poly Oberove Rzeditelstvi)；和化学文摘81：171549n条1874年7月4日公布的德国专利申请公开第2,363,085号(Ramelli Giacinto)。氟硅化物是时间依赖性胶凝剂。因此，在沥青(asphalt)乳状液快要凝固之前不久才将氟硅化物与该沥青(asphalt)乳状液混合。此种性能需要使用一种双组份操作体系或在加入胶凝剂后立即就使用该体系。氟硅化物是用作阴离子乳状液的胶凝剂。

另一种方法是在沥青(asphalt)乳状液中加入一种或几种增稠剂。Duzak等人(Hercules有限公司)在美国专利第4,492,781号中介绍了此种方法，此法公开了一种沥青(asphalt)/橡胶/丙烯酸共聚物(100～10∶0～90∶0～70)的阳离子乳状液、一种水溶性聚合物、增强组份、集料、一种固化和增稠剂以及一种松香酯的组合物。Hercules公司在该专利申请中所公开的丙烯酸聚合物是一种乙烯和丙烯酸的共聚物。叫做RETEN的水溶性聚合物是一种丙烯酰胺共聚物。在上述这些聚合物类型中，没有一种是本发明中所需要的聚C_3-4烯类不饱和羧酸。此外，上述这类聚合物不能改进已用一种与适用于铺设集料路面的集料混合的聚合物的水乳状液所改性的沥青(asphalt)、沥青(bitumen)、煤焦油或其混合物的乳状液的凝固时间或干燥时间。

在先有技术中，没有一种技术介绍过在沥青(asphalt)、沥青(bitumen)、煤焦油或其混合物与适用于铺设集料路面的集料混合后，加入极少量的阳离子乳化剂和选自丙烯酸或甲基丙烯酸或其混合物或其盐的聚合物的酸性溶液，可使它们以较快的速度凝固和干燥。

在本说明书中所用“凝固”一词的意思是指，在集料与沥青(asphalt)、沥青(bitumen)、煤焦油或其混合物的水乳状液接触后，首次出现不能流动时即称之为凝固。凝固时间是指沥青(asphalt)、沥青(bitumen)、煤焦油或其混合物的乳状液开始与集料接触至其凝固所需的时间。

本发明提供一种缩短沥青(asphalt)、沥青(bitumen)、煤焦油或其混合物与适用于铺设集料路面的集料混合的阳离子乳状液的凝固时间的方法，此法包括在上述乳状液中掺入由阳离子乳化剂和一种足量的选自丙烯酸或甲基丙烯酸或它们的混合物或它们的盐的聚合物所配成的有效量的酸性溶液。

该选自丙烯酸或甲基丙烯酸或其混合物或其盐的聚合物的用量，较好的是应足以使得每100份干重的沥青(bitumen)、沥青(asphalt)、煤焦油或其混合物的所述阳离子乳状液中至少含有0.001份干重的所述聚合物。

本发明还提供一种组合物，其中包括：