多等级沥青粉末添加剂的制作方法

专利名称：多等级沥青粉末添加剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于铺路和铺顶的膏体地沥青成份，特别涉及一种可以向膏体地沥青中添加的粉末添加成份，通过添加粉末添加成份可以使膏体地沥青具有多等级性质。
背景技术：
在美国，超过90％的道路表面铺设沥青成份。早在1874年，就已经应用从湖泊沉积矿中采集到的天然沥青。多年之后，在南部和西部的几个州，发现了可被粉碎、铺平、然后碾压成道路表面的石沥青沉积物。从二十世纪初，主要从石油炼制过程中得到的沥青已经在铺路和铺顶的应用中占到了主要地位。
沥青是一种以地沥青作为主要成分，颜色为黑棕色到黑色的高粘度物质，按不同比例存在于大多数原油中。原油精炼中得到的已被去除上层较轻部分的沥青基残油，通常被称作“沥青”。铺路用沥青通常可分为膏体地沥青、烯释沥青和沥青乳胶体。
膏体地沥青特别适用于铺路、铺顶以及特殊产品。对于道路建设，沥青被加热成可自由流动的粘稠液体，并与一种加热到大约相同温度(通常135℃～160℃)的集聚体混合。得到的混合体放置在预制表面，夯实，然后二次加热以制备热沥青混合物(HMA)。在使用沥青铺路的长久历史中，将膏体地沥青与集聚体热混合的过程是选择一种性价比最佳的平衡过程。
现今可以按老化前后不同温度下的硬度，将应用于铺路的膏体地沥青分成不同等级。在美国最常用的等级系统是根据美国公路和运输联合办公室(Association of American Highway and TransportationOfficials简称AASHTO)的技术规范而得到的。
超铺路材料(Superpave，即优良性能的铺路材料)是指按照由美国AASHTO办公室基金支持的研究中的构成法制得的铺路材料。超铺路材料性能等级(Superpave performance graded简称PG)明确规定了铺路沥青在高温以及低温下的硬度等级。一个PG等级为PG64-22的铺路沥青在64℃时的硬度参数至少为1KPa。这种沥青在短时间和长时间的硬化过程中，在超过2小时的时间内，-22℃的温度下，硬度极限值小于300,000KPa。低温硬度是在超过2分钟的时间内，-12℃(10℃的加温套)的温度下，按AASHTO采用的方法测得的当量值。在PG等级中采用两个温度及其指定的温度范围标明沥青性能。对于PG 64-22温度范围为86℃。这是未改良的铺路用膏体地沥青非常典型的温度范围。按照AASHTO所规定的PG等级系统，每当温度增加6℃，会在原等级基础上增加或者减少一个等级。对于未改性的沥青，若不能将低温降至-16℃，制造等级为PG 70-22的沥青很困难，只能达到分类中的下一个高温等级。只有很少的沥青可以在没有改性的情况下达到92℃的温度范围。对于大多数的膏体地沥青，需要通过添加改性剂，来增加其温度范围。这种改性可以通过添加聚合物或者化学物质等一系列方法获得。
美国以外的其它国家常利用像穿透性和粘度之类的方法划分沥青等级。穿透性是指将质量为100g的针落入25℃的膏体地沥青的深度。针在软沥青中插入的深度较深。在低温环境中使用软等级的沥青，在高温环境下使用高硬度沥青以避免在路面上产生车辙。另外一种等级系统是根据粘度划分的。在60℃的时候根据粘度划分等级，在25℃的时候利用穿透性划分等级，使用这两种温度下的性质来标明膏体地沥青的性质。用于屋顶建设中(Build Up Roofs简称BUR)的平面或者斜面屋顶所铺设的沥青是根据穿透性以及ASTM Method D312国际分类中的软化点来划分等级的。软化点是一个温度值，在此温度下，沥青第一次开始软化，对于铺顶以及铺路沥青的分类，此温度是指沥青的流动温度。通常具有较软透过性和较高软化点的沥青会与按PG等级划分的沥青相似，具有92℃或者更大的度范围，并且如果在其中加入改性剂，可以使沥青的温度范围更大。
用于铺路的膏体地沥青必须根据沥青铺设地的交通负载、车速和气候选择。高的交通负载、低的车速以及温度范围变化较大的的环境需要沥青具有较大温度范围。沥青必须有足够的硬度以承受高温天气下，由于低速运行的车辆而产生的流动性能。特别在多年使用之后，沥青不能在一年中的最冷天气产生破裂现象。在温度适宜的天气以及低交通流量下，需要采用温度范围较小的铺路沥青，历史上常在这种情况下，采用上述未经改良的沥青。
用于屋顶铺设的沥青，屋顶的位置(气候)以及屋顶的坡度都是重要的考虑因素。并且沥青不能在每年中最热的天气下变软，使得屋顶沥青由于坡度的存在而下滑。为防止这种情况的发生，最小软化点是一种优良的标准。这与铺路沥青在高温下的硬度测量相似。
为了避免低温下，根据穿透性划分的膏体地沥青破裂，膏体地沥青需要在25℃以及4℃下测定其穿透性的最小值，以保证沥青不会达到铺路沥青等级测试中的极限硬度值300,000Kpa。
专利号为4,874,432的美国专利披露了一种沥青物质，这种沥青物质是在传统膏体地沥青基础上改性得到的“多等级”或者凝胶状膏体地沥青，这里的改性包括降低温度敏感性以及降低时效硬化率。这些改良的性质可以通过在传统的热混合设备、标准铺顶应用设备和特殊沥青应用设备中进行传统的热混合过程来实现。
专利号为4,874,432的美国专利中，设计者采用了多等级沥青这个术语，用于描述一个与传统膏体地沥青相比，降低了温度敏感性以及改善了时效硬化性的新颖的凝胶状膏体地沥青。这些改进可以通过以下过程获得在无水条件下，在液体沥青中使至少一种可皂化有机酸、至少一种树脂酸与碱金属基进行皂化反应，或者将现存的皂化产物添加到液态沥青中。得到的凝胶状沥青可以用于铺路、铺顶的传统过程以及特殊应用。
在热混合过程中升高温度，传统的膏体地沥青具有粘性流体的流变性。贯穿沥青与集聚体相混合并以膏体地沥青状态沉淀的过程，沥青是一种保持与其特殊粘度-温度关系相对应的流动性的液体。在这种物理状态，根据温度、集聚体的物性和表面积以及空洞的大小和形状这些参数，沥青很容易流离集聚体。
专利号为4,874,432的美国专利的发明人披露只需在能发生皂化反应的液态沥青中加入少量的电离液体来形成电离区域，沥青就可以在这里通过直接的皂化反应凝结。反应过程中生成的水足以维持整个包含了沥青和皂化成份的混合体的反应。
根据专利号为4,874,432的美国专利制得的凝胶状多等级沥青，由于其性质上的优点，超铺路材料中等级为PG 64-22的一种铺路沥青的等级可以升至PG 70-22。这使得在不失去低温下性能的同时将高温下的沥青性能增加一个等级。结果，利用这种方式制得的膏体地沥青会使其温度范围由86℃增加为92℃。同样，此过程会改善利用穿透性、粘性以及软化点范围得到的铺路和铺顶沥青的等级范围。
由上面所描述的专利号为4,874,432的美国专利制得的多等级膏体地沥青是一种无水物质，可以在120℃或者更高的温度下储存，而不会产生泡沫并且适合货运至用户手中，用户可以利用传统的热混合方法将其与集聚体混合，制得膏状沥青。这种沥青也适于货运至用户手中，用于传统的铺顶以及特殊用途。
在一些小工厂中采用专利号为4,874,432的美国专利中披露的方法制造多等级膏体地沥青。然后将这种多等级膏体地沥青运送至其它地点的HMA制造设备中，与适当的已加热的集聚体混合。由于货运成本的限制，多等级膏体力沥青对市场的占有仅限于运送成本所及的范围内。此外，构建运送多等级膏体地沥青生产工厂的资金成本也限制了世界范围内许多地方使用这种高品质的产品。
上面所提到的多等级沥青是通过在液体沥青成份中添加未进行反应的反应物质，使反应物质在液态沥青介质中进行反应而制得的。通过在液态沥青中添加反应物制得的反应产物与液体沥青中的成分相互作用，可以改善生成产物在高温和/或者低温时的性质。此过程的一个缺点在于反应物质在液态沥青成份介质中进行反应，这使得液态沥青质量和体积都很大，因而导致操作困难，而需要一个更大型的工艺设备。
本发明有关一种在任一沥青外部进行反应制备反应产品的物质。反应产物(下面提到的多等级添加剂)能加入到传统的膏体地沥青成份中，以制备下面所描述的多等级膏体地沥青。

发明内容
根据本发明的各种各样的特征以及实施例，在下面的过程中对本发明进行详细描述，本发明提供一种多等级粉末状添加成份，主要包括以下反应产物a)至少有一种可皂化有机酸；b)至少有一种树脂酸；c)至少一种非饱和有机化合物；和d)一种碱金属基，其特征在于水在反应过程中被移走，使得最终反应产物中水的质含量大约为0.2％～1.5％。
本发明进一步提供一种用于制造多等级粉末状添加剂的方法，包括a)提供至少一种可皂化有机酸；b)提供至少一种树脂酸；c)提供至少一种非饱和有机化合物；和d)提供一种碱金属基；e)将至少一种可皂化有机酸、至少一种树脂酸、至少一种非饱和有机化合物和碱金属基混合，以形成一种能进行皂化反应的混合物；f)在皂化反应过程中将水从反应混合物中移出；并且g)回收反应产物。
本发明还提供了一种多等级沥青，包括a)由下列物质生成的一种预制的反应产物i)至少一种可皂化有机酸；ii)至少一种树脂酸；iii)至少一种非饱和有机化合物；和iv)一种碱金属基与下面物质混合b)一种沥青物质。
本发明进一步提供了一种用于制造多等级沥青的方法，包括a)将下述物质混合在一起并反应i)至少一种可皂化有机酸；ii)至少一种树脂酸；iii)至少一种非饱和有机化合物；和
iv)一种碱金属基以形成反应产物；以及b)将反应产物与沥青物质相混合。


本发明会根据下面的附图进行描述，这些附图仅作为例子给出，但不限于此，其中图1是一种过程示意图，用于描述一种本发明的MAC粉末的制造和使用方式。
具体实施例方式
本发明涉及一种用于铺路和铺顶的膏体地沥青成份，特别涉及一种可以向膏体地沥青中添加的粉末添加成份，通过添加粉末添加成份可以使膏体地沥青具有多等级性质。
本发明涉及一种可以加入到传统的膏体地沥青成份中，用于制备多等级(或凝胶状)膏体地沥青产物的多等级膏体地沥青粉末(Multigrade Asphalt power，在本文中即MAC粉末)的形成过程。本发明制备的MAC粉末含有一种可在中心地带制造的单独成份，可将其以粉末形式运送至用户手中，然后加入膏体地沥青产品中。
MAC粉末可以通过将至少一种可皂化有机酸、至少一种树脂酸以及至少一种非饱和有机化合物(例如烯烃)与一种碱金属基进行皂化反应来制备。可以在指定的水含量下制得皂化产品，在中央生产设备中通过粉碎、研磨等方法将其制成粉末，以粉末添加剂的形式将其运送至沥青工艺设备中制造膏体地沥青。在沥青设备中制得的多等级膏体地沥青产物可以通过采用传统的热混合设备、标准铺顶应用设备以及其它传统应用设备或者采用装备了高速搅拌器的加热设备进行制备。
可皂化有机酸和树脂酸物质可以以松浆油的形式加入。松浆油是一种造纸过程中从木浆的溶化处理中得到的液体树脂材料。商业用松浆油通常包含复杂的脂肪酸，含有18个碳原子的基础酸，树脂酸以及固醇、高度酒精、蜡以及碳水化合物等非皂化物质。在包括供给木浆的树木的地理位置等因素的影响下，松浆油的组成成份会发生变化。一般来说，松浆油中非皂化物质含量应少于30％(ASTM D803)。脂肪酸与树脂酸的比例应该处于0.7～2之间，最佳比利为1∶1。原油或者精炼松浆油都可以被使用。否则，从非松浆油中获得的单独脂肪酸可以和树脂酸混合，并且按与松浆原油中的酸物质相近的比例使用。
在本发明中，可皂化有机酸(包括酯类)包括含有12到24个碳原子的一种或者多种饱和或者非饱和的支链或者直链脂肪酸。可皂化有机酸包括硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、有机磺酸以及上述物质的混和物。
在本发明中，树脂酸包括枞酸、新枞酸、二羟化枞酸、长叶松酸、异海松酸或者上述物质的混和物。
在本发明中，非饱和有机化合物通常包括固醇和烯烃。对于本发明非常有用的一种非饱和有机化合物是EE-2，EE-2是EastmanChemical Company，Kingsport，TN生产的一种功能上改良的烯烃。
在本发明中，碱金属基可以是一种碱金属、碱金属的氧化物、碱金属的氢氧化物或者碱金属盐，例如金属钠、氧化钠、碳酸钠或者氢氧化钠，或者相应的钾或者锂的化合物。当加入碱金属基时，碱金属基最好为干燥的细碎颗粒。
通过采用本发明的MAC粉末，可以在低造价、高效率下获得多等级膏体地沥青。就此而言，通过在膏体地沥青设备中采用低造价搅拌器，就可将MAC粉末加入到膏体地沥青成份中，这样可使MAC粉末的运输费用与运送总体膏体地沥青的费用相比减少很多。此外，与传统的多等级膏体地沥青的加工方法相比，MAC粉末的高效性可以降低MAC粉末的添加率(通常会降低20％)。MAC粉末的加工过程适宜生产低水含量物质，这种物质可以在对标准操作程序修改很小甚至不作修改的客户设备中，直接加入到膏体地沥青中。
MAC粉末可以通过加入膏体地沥青使用，通常加入浓度很低，质含量大约在1.6％～4％之间，只需在这样低的浓度下，就可以使膏体地沥青具有多等级性质。使用如此低浓度的MAC粉末可以很便宜的将其运送至较大范围，因而增加多级膏体地沥青的市场占有率。MAC粉末可以以干物质的形式储藏运输，因而会降低对特殊的热储运罐和卡车的需求。此外，可以在相对简单的设备中将MAC粉末加入到膏体地沥青中，而无需采用当前使用的制备多等级膏体地沥青的昂贵设备。这使得较小的膏体地沥青终端和HMA设备可以直接使用MAC粉末，因而使其系统和操作升级用于生产多等级膏体地沥青和HMA产品。这也可以用于生产铺顶以及其它特殊用途的膏体地沥青。
MAC粉末可以在中央生产设备中生产，因而利用了大型生产设备的经济性。在大型中央设备中进行MAC粉末的生产可以更好的控制生产过程中的产品质量，因而可制造一种更均一的产品。像上面所说的一样，通过皂化至少一种脂肪酸、至少一种树脂酸以及至少一种带有碱金属基的非饱和有机化合物(例如烯烃)生产MAC粉末。加热混合这些物质直到获得指定的水汽含量。在这时，可以将混合物进行称量、包装运送到用户手中，使用户能制备膏体地沥青。对于每一个使用地点，都可通过安置了高速搅拌桨的加热设备的简单搅拌，将MAC粉末产品加入到沥青成份中。
可以预见到，通过采用中央设备制备MAC粉末，将其运送到更广阔的区域。相对于采用小型生产操作过程，采用加大生产设备生产均一产品的经济性以及潜能变得很显著。中央设备可以采用混合系统将至少一种脂肪酸、至少一种树脂酸以及至少一种非饱和有机化合物(例如烯烃)与一种碱金属基混合。将这些物质混合进行放热皂化反应。反应过程中产生副产品水，为了获得指定的最终产物，必须将水从混合物中移出。水是通过控制反应温度而移出的。过程中移出的水量过少会使操作困难。另外，当用户将MAC粉末加入热沥青时，水是作为有害因素存在的，因为水会引起发泡以及其它的操作问题。如果将所有的水移出MAC粉末，粉末在制造多等级膏体地沥青时会丧失活性。在将MAC粉末与膏体地沥青混合之前加入适量的水(通常0.2％～2％)，会使MAC粉末恢复活性。
图1是一种工艺图用于描述本发明中MAC粉末的制造和使用方式。在图1中，用于生产MAC粉末的反应物在搅拌釜1中混合。这些反应物质包括至少一种可皂化有机酸、至少一种树脂酸、至少一种非饱和有机化合物、以及一种碱金属基，将其按箭头2所示方向加入搅拌釜1中。搅拌釜和反应物可采用传统方式加热。像在此处所讨论的一样，反应产物水可通过控制反应温度以及增温(如果需要的话)的方式移出。水移出的路线见箭头3所示。如果水引起泡沫，可以按箭头4所示方向往搅拌釜中添加消泡剂。反应过程中，反应混合物逐渐从液态变成黑色膏体，干燥后最终变成块状黄色固体物质。干燥产物按箭头5所示方向移出搅拌釜，进入研磨设备6中研磨，直到最终产品的绝大部分能通过3mm的筛孔。产物MAC粉末可以准备与膏体地沥青混合。相应地，图1描述了一个二级混合设备8，在此设备中MAC粉末与已经加热到液体状态的沥青物质混合。图1中，箭头9的方向标明了沥青进入二级混合设备的路线，箭头10的方向标明了多等级膏体地沥青产物的路线。图1中虚线7联接研磨设备6和二级混合设备8。虚线7既表示在一般设备或地点中，将MAC粉末从研磨设备6运送至二级混合设备8，也表示将从设备中制得的MAC粉末运送至产地外的二级混合设备8中，在设备8中将其与沥青物质混合。可以从下面的例子得知，MAC粉末可以被运送至不止一个远离产地的设备中，运送过程中MAC粉末可以含水汽或者基本是上干燥的，而不仅仅是以粉末状形式运送。
下面的实施例中对现有发明各种性质和特征的举例，这些实施例不应被看作是对本发明的限制。在所有的实施例中，除非特别指出，所有的百分数均指质量百分数。
实施例1在本实施例中，将35kg的松浆油加热至120±1℃，然后将EE-2聚合物(从Eastman Chemical Company，Kingsport，TN获得)与产自南平(表1中第G批)的已被加热的松浆油相混合。松浆油/EE-2混合物进入已被加热的Sigma混合设备，并且在混合过程中加入液态氢氧化钠(NaOH质含量为50％)。松浆油与EE-2与液体NaOH的比例为1∶0.1∶0.27。NaOH的加入引起放热反应，放热反应会使温度升高至106±1℃，并同时产生气泡以及泡沫。可以在混合物中加入大约50g的消泡剂以减少泡沫的产生，例如可加入型号为Foam Blast 7的消泡剂(由Ross Chemicals，Fountain Inn，South Carolina生产)。在混合过程中，混合物逐渐从液相变成黑色膏体相，最终变成为黄色块状固体。当混合物变干时，停止加热，继续进行混合直到混合物的温度降至120±1℃。对于生产38Kg的MAC粉末，这种混合过程需花费4个小时。
干燥的产品被裂成碎块，在密封容器中放置24小时。储藏过后，将产品引入研磨设备研磨，直到大多数最终产品能通过3mm的筛孔。通常，产品为黄棕色粉末，大约79％的部分可以通过3mm的筛孔。水或者水汽的质含量大约为1.1±0.1％。
将质含量大约为2.5％的MAC粉末混入Qilu 70渗透用膏体地沥青(Qilu 70 Penetration Asphalt cement)，在185℃下混合30分钟，结果可获得软化点大约为98℃的多等级膏体地沥青。
表1列出了一系列由上面实施例描述过程得到的产品。
表1

表1的结果是通过采用NH-100混合设备，将MAC粉末混入Qilu70渗透用膏体地沥青后得到的结果。
表1的结果表明MAC粉末的粒径，MAC粉末中的水汽含量以及松浆油的来源都是对改良膏体地沥青的软化点起改善作用的因素。C批(0.32％)中的粉末过于干燥，与水汽含量为0.54％的B批相比，对软化点的改善程度很小。同样，当B批中的水汽含量从0.54％提高到D批的0.74％之后，即使MAC粉末的含量从4.0％降为3.0％，软化点也会得到改善。
表1的结果也表明所有的测试的松浆油都能改变膏体地沥青的软化点，特别是在对比沥青的基础上，通过加入MAC粉末改变了膏体地沥青的高温特性。
实施例2根据一个实施例，可采用一个中央制造设备来制造用于销售和向HMA制造设备输送的MAC粉末。可通过将一定量的商业用松浆油(或者其它适合的包含脂肪酸和树脂酸的物质)与烯烃(或者其它适合的非饱和碳水化合物)以及苛性碱(或者其它适合的碱金属基)相混合制得MAC粉末。对于本实施例，这些材料的质量比例大约为100份的松浆油比10份的烯烃比27份的苛性碱(50％)。在将松浆油和烯烃引入加热混合系统之前，将松浆油和烯烃混合并预热至120℃。为了进行初始的皂化反应，需将液态苛性化合物在低速状态下加入混合系统。反应过程中会生成水和热。水被蒸发，混合产物会从液态变成黑色膏体，然后变成黄色块状固体物质。将所得产物干燥到指定结点(大约含1％的水汽)，进行储藏附加处理后包装，并将其送至用户手中。
MAC粉末会破碎成较小的碎块，研磨成适合的粉末(80％的粉末需要通过3mm的筛孔)。这种物质可以在密封的桶中或者袋子中运送到用户手中。在用户所在地，将质含量大约1.6％～2.5％的MAC粉末，在185℃时加入到装配有高速搅拌桨的膏体地沥青设备，用于制造高质量的多等级膏体地沥青。
实施例3在本实施例中，在与实施例2相同的生产过程基础上，将MAC粉末物质中所有的水分移出。所得干燥的MAC粉末会被装入密封的桶或者袋子中运送到用户手中。在将干燥的MAC粉末加入装配有高速搅拌桨的膏体地沥青设备之前需要加水，以确保膏体地沥青在混合设备中发生完全反应。对于需要添水的MAC粉末，所添加的水的质含量大约为0.2％～2.0％。
表2中列出了按此实施例得出的改良膏体地沥青的数据。
表2

实施例4在本实施例中，除了是将MAC粉末产品加入从Canadian Crude得到的按美国性能等级系统(U.S.Performance Grading system)划分的等级号为PG 64-22的BP沥青(BP Asphalt)，其余制造过程与实施例3相同。表3列出了加入MAC粉末之前，在与加入MAC粉末后，相同的测试状态下，得到的沥青温度分布范围。MAC粉末与已经加热到185℃的BP沥青混合30分钟。
表3

表3中的结果表明按超铺路材料性能等级划分的等级为PG64-22的未经改良的沥青的实际温度范围为PG 65-23或者88℃。在加入2.5％的MAC粉末之后(第M批)，温度范围增至PG 71-23或者94℃，这要比基础沥青增加了6℃。在第N批中，MAC粉末质含量增至3.5％时，按等级划分可达到PG 75-22等级或者97℃，要比按超铺路材料性能等级划分的等级增加9℃。这会在较大温度范围内提高沥青性能。
实施例5在本实施例中，在与实施例2相同的生产过程的基础上，在初始的反应中只将少量的水移出。得到的MAC粉末经过包装运送到用户手中，用户必须提高警惕，以防止在将MAC粉末加入混合设备的过程中产生大量泡沫。在这种情形下，为了控制泡沫需要在混合设备中加入消泡剂。
实施例6
在本实施例中，在与上面实施例4相同的生产过程的基础上，不进行研磨反应产物的程序。MAC粉末物质经过包装运送到用户手中。用户需要采用一种更主动的方式将MAC粉末与膏体地沥青混合，例如混合过程采用高能量的剪切混合设备而不采用高速混合设备。
实施例7根据本发明的另外一个具体实施例，在采用相同的反应物和过程中，无论采用小型区域加工设备还是位置特殊的设备都可以制造MAC粉末。在较小批次中生产MAC粉末的能力依赖于与特殊操作过程相关的主要设备、原材料以及操作成本。
尽管本发明已经通过特殊方式、材料以及实施例进行描述，从以上的描述中，一个本领域的熟练工可以轻易地断定本发明的主要特征，并且可以采用各种变化和改良，在不远离上面所描述的本发明的精神和范围的情况下使本发明适应于各种用途，具有各种特征。
权利要求
1.一种多等级沥青添加剂，主要包括以下反应产物a)至少有一种可皂化有机酸；b)至少有一种树脂酸；c)至少一种非饱和有机化合物；和d)一种碱金属基，其特征在于水在反应过程中被移走，使得最终反应产物中水的质含量大约为0.2％～1.5％。
2.如权利要求1所述多等级沥青添加剂，其特征在于在松浆油中添加至少一种可皂化有机酸和至少一种树脂酸。
3.如权利要求1所述多等级沥青添加剂，其特征在于反应产物为粉末状。
4.如权利要求1所述多等级沥青添加剂，其特征在于至少一种可皂化有机酸至少包含硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、有机磺酸以及这些酸的混合物中的一种。
5.如权利要求1所述多等级沥青添加剂，其特征在于至少一种树脂酸至少包含枞酸、新枞酸、二羟化枞酸、长叶松酸、异海松酸以及这些酸的混合物中的一种。
6.如权利要求1所述多等级沥青添加剂，其特征在于至少一种非饱和有机化合物包含至少一种烯烃或者类似的化合物以及这些化合物的混合物。
7.如权利要求1所述多等级沥青添加剂，其特征在于碱金属基至少包含一种碱金属、一种碱金属的氧化物、一种碱金属的氢氧化物、一种碱金属盐以及这些物质的混合物中的一种。
8.如权利要求7所述多等级沥青添加剂，其特征在于碱金属基包含至少一种钠、钾、锂的化合物。
9.一种制造多等级粉末状添加剂的方法，包括a)提供至少一种可皂化有机酸；b)提供至少一种树脂酸；c)提供至少一种非饱和有机化合物；d)提供一种碱金属基；e)将至少一种可皂化有机酸，至少一种树脂酸和碱金属基混合，以形成一种能进行皂化反应的反应混合物；f)在皂化反应过程中将水从反应混合物中移出；并且g)回收反应产物。
10.如权利要求9所述制造多等级沥青添加剂的方法，其特征在于至少一种可皂化有机酸和至少一种树脂酸可作为松浆油提供。
11.如权利要求9所述制造多等级沥青添加剂的方法，其特征在于反应产物做成粉末状。
12.如权利要求9所述制造多等级沥青添加剂的方法，其特征在于脂肪酸与树脂酸的比例大约在0.7～2之间。
13.如权利要求9所述制造多等级沥青添加剂的方法，其特征在于至少一种可皂化有机酸包含至少一种硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、有机磺酸以及这些的混合物。
14.如权利要求9所述制造多等级沥青添加剂的方法，其特征在于至少一种树脂酸至少包含枞酸、新枞酸、二羟化枞酸、长叶松酸、异海松酸以及这些酸的混合物中的一种。
15.如权利要求9所述制造多等级沥青添加剂的方法，其特征在于至少一种非饱和有机化合物包含至少一种烯烃或者类似的化合物以及这些化合物的混合物。
16.如权利要求9所述制造多等级沥青添加剂的方法，其特征在于碱金属基至少包含一种碱金属、一种碱金属的氧化物、一种碱金属的氢氧化物、一种碱金属盐以及这些物质的混合物中的一种。
17.一种多等级沥青，包括a)一种预制的反应产物i)至少一种可皂化有机酸；ii)至少一种树脂酸；iii)至少一种非饱和有机化合物；和iv)一种碱金属基与下面物质混合b)一种沥青物质。
18.如权利要求17所述的多等级沥青，其特征在于在含有至少一种可皂化的有机酸、至少一种树脂酸、至少一种非饱和有机化合物，以及一种碱金属基的皂化反应过程中将水移出，使得最终反应产物中的水的质含量大约为0.2％～1.5％。
19.如权利要求17所述的多等级沥青，其特征在于反应产物在与沥青混合前就已被干燥。
20.如权利要求19所述的多等级沥青，其特征在于反应产物在与沥青混合前就已经形成粉末状。
21.如权利要求20所述的多等级沥青，其特征在于粉末物质的尺寸为至少80％的粉末可以通过3mm的筛孔。
22.如权利要求17所述的多等级沥青，包含质含量大约为1.6％～4％的预制反应产物。
23.一种制造多等级沥青的方法，包括a)将下述物质混合在一起并反应i)至少一种可皂化有机酸；ii)至少一种树脂酸；iii)至少一种非饱和有机化合物；和iv)一种碱金属基以形成反应产物；并且b)将反应产物与沥青物质相混合。
24.如权利要求23所述制造多等级沥青的方法，其特征在于在含有至少一种可皂化的有机酸、至少一种树脂酸以及一种碱金属基的皂化反应过程中将水移出，使得最终反应产物中的水的质含量大约为0.2％～1.5％。
25.如权利要求23所述制造多等级沥青的方法，其特征在于反应产物在与沥青混合前就已被干燥。
26.如权利要求23所述制造多等级沥青的方法，，其特征在于反应产物在与沥青混合前就已经形成粉末状。
27.如权利要求26所述制造多等级沥青的方法，其特征在于粉末物质的尺寸为至少80％的粉末可以通过3mm的筛孔。
28.如权利要求23所述制造多等级沥青的方法，其特征在于质含量大约为1.6％～4％的反应产物加入到质含量大约为96％～98％的沥青物质中。
29.如权利要求23所述制造多等级沥青的方法，其特征在于在第一个地点制得反应产物，在第二个地点将反应产物与沥青物质混合。
30.如权利要求29所述制造多等级沥青的方法，其特征在于反应产物从上述第一个地点运送至上述第二个地点。
全文摘要
一种添加剂成分可以加入沥青材料中，使其具有多等级性质。添加剂是由至少一种可皂化有机酸、至少一种树脂酸、至少一种非饱和有机化合物以及一种碱金属基共同反应所形成的反应产物。随反应的进行，反应过程中产生的水被取走。最终的反应产品可以制成粉末状，此粉末状物质与沥青材料相混合可以制成多等级沥青。
文档编号C10C3/00GK1513916SQ02148759
公开日2004年7月21日 申请日期2002年11月15日 优先权日2002年5月16日
发明者安东尼·J.·卡瑞其, 赫伯特·L.·韦赛尔, 周海防, 刘雪峰, 徐峰, L. 韦赛尔, 安东尼 J. 卡瑞其 申请人:山东华瑞道路材料技术有限公司