本发明属于沥青技术领域，具体涉及一种复合乳化沥青及其制备工艺。
背景技术：
乳化沥青在道路建设工程中的应用日益广泛，如可作为路面养护维修的微表处、稀浆封层、路面层间结合的粘层、路桥面的防水层等。乳化沥青是由沥青、水和乳化剂经机械的作用加工分散为悬浮于水中的沥青微粒而形成的。随着社会基建的快速发展，对乳化沥青的要求也越来越高。然而现有的乳化沥青的初期强度较低，无法满足重载交通道路以及高速公路等重要工程的应用要求。此外，乳化沥青的软化点通常为46-55℃，耐高温性能不佳，粘结强度低，尤其是在高温天气和车载量大的地区，极易出现沥青道路高温变形、层间粘结力不足等缺陷，大大降低了乳化沥青的使用性能和使用寿命。因此，提供一种综合性能优良的复合乳化沥青具有良好的市场应用前景。
技术实现要素：
为此，本发明提供一种复合乳化沥青及其制备工艺，解决现有技术中至少一种技术问题。
为此，本发明提供一种复合乳化沥青，按重量份计，由下述组分组成：基质沥青45-58份、石油焦10-18份、聚丁烯2-9份、EVA3-7份、异戊四醇2-6份、8-羟基喹啉4-8份、单月桂基磷酸酯3-9份、叔碳酸乙烯酯1-5份、丙二醇嵌段聚醚3-8份、太古油6-10份、油酰胺2-9份、环氧乙烷二胺0.8-1.5份、胺化木质素0.5-2.4份、膨润土1-3份、磷酸脂甜菜碱0.6-1.8份、水14-20份、十二烷基苯磺酸钠3-6份、腐植酸铵2-8份、盐酸1.6-3份、氯化铵2.2-5份、β-丁内酯1.5-4份、乙烯基双硬脂酰胺1.8-3份。
根据本发明的一个实施方式，其中，所述基质沥青为石油沥青、氧化沥青或脱油沥青的至少一种，其针入度为50-80 1/10mm。
根据本发明的一个实施方式，其中，按重量份计，由下述组分组成：基质沥青48-56份、石油焦12-17份、聚丁烯2.5-8.6份、EVA3.5-6.4份、异戊四醇2.7-5.3份、8-羟基喹啉4.6-7.2份、单月桂基磷酸酯3.5-8.6份、叔碳酸乙烯酯1.2-4.5份、丙二醇嵌段聚醚3.3-7.4份、太古油6.4-9.2份、油酰胺2.6-8.7份、环氧乙烷二胺0.9-1.4份、胺化木质素0.7-2.1份、膨润土1.6-2.7份、磷酸脂甜菜碱0.8-1.5份、水16-19份、十二烷基苯磺酸钠3.5-5.2份、腐植酸铵2.6-7.4份、盐酸1.8-2.6份、氯化铵2.6-4.3份、β-丁内酯1.6-3份、乙烯基双硬脂酰胺2-2.8份。
根据本发明的一个实施方式，其中，按重量份计，由下述组分组成：基质沥青53份、石油焦15份、聚丁烯6.4份、EVA4.7份、异戊四醇3.9份、8-羟基喹啉5.6份、单月桂基磷酸酯6.4份、叔碳酸乙烯酯3.8份、丙二醇嵌段聚醚5.4份、太古油7份、油酰胺5.3份、环氧乙烷二胺1.2份、胺化木质素1.8份、膨润土2.4份、磷酸脂甜菜碱1.2份、水18份、十二烷基苯磺酸钠4份、腐植酸铵5.2份、盐酸2.3份、氯化铵3.8份、β-丁内酯2.1份、乙烯基双硬脂酰胺2.6份。
为此，本发明提供一种复合乳化沥青的制备工艺，包括如下步骤：
1）按照上述重量份称重；
2）将基质沥青加热至130-145℃，加入聚丁烯、石油焦、太古油和油酰胺搅拌30min，在150-168℃温度，以4000-5500rpm转速下高速剪切分散60-90min；
3）降温至120-135℃，加入异戊四醇、β-丁内酯、单月桂基磷酸酯、叔碳酸乙烯酯、丙二醇嵌段聚醚，在140℃温度下以5000rpm的速度剪切分散40-90min，然后转移至乳化设备中，加热至140-155℃，备用；
4）将环氧乙烷二胺、胺化木质素、膨润土、磷酸脂甜菜碱和水混合，然后加入盐酸、十二烷基苯磺酸钠、腐植酸铵和8-羟基喹啉，加热至50-65℃，搅拌均匀，得皂液，备用；
5）将步骤4）中的皂液加入步骤3）中的乳化设备中，经研磨乳化、加压、冷却至室温；
6）将EVA、氯化铵和乙烯基双硬脂酰胺加入步骤5）中的产物中，在130-170℃下以1500-3000rpm的速度搅拌混合1-3h，即得目标产物。
根据本发明的一个实施方式，其中，在步骤1），将基质沥青加热至138℃。
根据本发明的一个实施方式，其中，在步骤1），在156℃温度，以5500rpm转速下高速剪切分散80min。
根据本发明的一个实施方式，其中，在步骤6），在162℃下以2500rpm的速度搅拌混合2h。
本发明的有益效果为：
本发明制备的乳化沥青在25℃下其抗剪强度为1.12-1.23MPa，同时在60℃下其抗剪强度为0.59-0.74MPa，粘结强度佳且耐高温性能较好；此外其软化点达63.4-65.1℃，25℃的针入度为68.7-71.2/0.1mm，综合性能优良，可满足道路建设工程的应用需求。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
一种复合乳化沥青，按重量份计，由下述组分组成：基质沥青45份、石油焦10份、聚丁烯2份、EVA3份、异戊四醇2份、8-羟基喹啉4份、单月桂基磷酸酯3份、叔碳酸乙烯酯1份、丙二醇嵌段聚醚3份、太古油6份、油酰胺2份、环氧乙烷二胺0.8份、胺化木质素0.5份、膨润土1份、磷酸脂甜菜碱0.6份、水14份、十二烷基苯磺酸钠3份、腐植酸铵2份、盐酸1.6份、氯化铵2.2份、β-丁内酯1.5份、乙烯基双硬脂酰胺1.8份。
所述基质沥青为石油沥青，其针入度为50-80 1/10mm。
上述复合乳化沥青的制备工艺，包括如下步骤：
1）按照上述重量份称重；
2）将基质沥青加热至130℃，加入聚丁烯、石油焦、太古油和油酰胺搅拌30min，在150℃温度，以4000rpm转速下高速剪切分散60min；
3）降温至120℃，加入异戊四醇、β-丁内酯、单月桂基磷酸酯、叔碳酸乙烯酯、丙二醇嵌段聚醚，在140℃温度下以5000rpm的速度剪切分散40min，然后转移至乳化设备中，加热至140℃，备用；
4）将环氧乙烷二胺、胺化木质素、膨润土、磷酸脂甜菜碱和水混合，然后加入盐酸、十二烷基苯磺酸钠、腐植酸铵和8-羟基喹啉，加热至50℃，搅拌均匀，得皂液，备用；
5）将步骤4）中的皂液加入步骤3）中的乳化设备中，经研磨乳化、加压、冷却至室温；
6）将EVA、氯化铵和乙烯基双硬脂酰胺加入步骤5）中的产物中，在130℃下以1500rpm的速度搅拌混合1h，即得目标产物。
实施例2
一种复合乳化沥青，按重量份计，由下述组分组成：基质沥青58份、石油焦18份、聚丁烯9份、EVA7份、异戊四醇6份、8-羟基喹啉4-8份、单月桂基磷酸酯9份、叔碳酸乙烯酯5份、丙二醇嵌段聚醚8份、太古油10份、油酰胺9份、环氧乙烷二胺1.5份、胺化木质素2.4份、膨润土3份、磷酸脂甜菜碱1.8份、水20份、十二烷基苯磺酸钠6份、腐植酸铵8份、盐酸3份、氯化铵5份、β-丁内酯4份、乙烯基双硬脂酰胺3份。
所述基质沥青为氧化沥青，其针入度为50-80 1/10mm。
上述复合乳化沥青的制备工艺，包括如下步骤：
1）按照上述重量份称重；
2）将基质沥青加热至145℃，加入聚丁烯、石油焦、太古油和油酰胺搅拌30min，在168℃温度，以5500rpm转速下高速剪切分散90min；
3）降温至135℃，加入异戊四醇、β-丁内酯、单月桂基磷酸酯、叔碳酸乙烯酯、丙二醇嵌段聚醚，在140℃温度下以5000rpm的速度剪切分散90min，然后转移至乳化设备中，加热至155℃，备用；
4）将环氧乙烷二胺、胺化木质素、膨润土、磷酸脂甜菜碱和水混合，然后加入盐酸、十二烷基苯磺酸钠、腐植酸铵和8-羟基喹啉，加热至65℃，搅拌均匀，得皂液，备用；
5）将步骤4）中的皂液加入步骤3）中的乳化设备中，经研磨乳化、加压、冷却至室温；
6）将EVA、氯化铵和乙烯基双硬脂酰胺加入步骤5）中的产物中，在170℃下以3000rpm的速度搅拌混合3h，即得目标产物。
实施例3
一种复合乳化沥青，按重量份计，由下述组分组成：基质沥青48份、石油焦12份、聚丁烯2.5份、EVA3.5份、异戊四醇2.7份、8-羟基喹啉4.6份、单月桂基磷酸酯3.5份、叔碳酸乙烯酯1.2份、丙二醇嵌段聚醚3.3份、太古油6.4份、油酰胺2.6份、环氧乙烷二胺0.9份、胺化木质素0.7份、膨润土1.6份、磷酸脂甜菜碱0.8份、水16份、十二烷基苯磺酸钠3.5份、腐植酸铵2.6份、盐酸1.8份、氯化铵2.6份、β-丁内酯1.6份、乙烯基双硬脂酰胺2份。
所述基质沥青为重量比为4:1的石油沥青和脱油沥青，其针入度为50-80 1/10mm。
上述复合乳化沥青的制备工艺，包括如下步骤：
1）按照上述重量份称重；
2）将基质沥青加热至135℃，加入聚丁烯、石油焦、太古油和油酰胺搅拌30min，在158℃温度，以4800rpm转速下高速剪切分散70min；
3）降温至126℃，加入异戊四醇、β-丁内酯、单月桂基磷酸酯、叔碳酸乙烯酯、丙二醇嵌段聚醚，在140℃温度下以5000rpm的速度剪切分散55min，然后转移至乳化设备中，加热至146℃，备用；
4）将环氧乙烷二胺、胺化木质素、膨润土、磷酸脂甜菜碱和水混合，然后加入盐酸、十二烷基苯磺酸钠、腐植酸铵和8-羟基喹啉，加热至58℃，搅拌均匀，得皂液，备用；
5）将步骤4）中的皂液加入步骤3）中的乳化设备中，经研磨乳化、加压、冷却至室温；
6）将EVA、氯化铵和乙烯基双硬脂酰胺加入步骤5）中的产物中，在145℃下以2200rpm的速度搅拌混合2h，即得目标产物。
实施例4
一种复合乳化沥青，按重量份计，由下述组分组成：基质沥青56份、石油焦17份、聚丁烯8.6份、EVA6.4份、异戊四醇5.3份、8-羟基喹啉7.2份、单月桂基磷酸酯8.6份、叔碳酸乙烯酯4.5份、丙二醇嵌段聚醚7.4份、太古油9.2份、油酰胺8.7份、环氧乙烷二胺1.4份、胺化木质素2.1份、膨润土2.7份、磷酸脂甜菜碱1.5份、水19份、十二烷基苯磺酸钠5.2份、腐植酸铵7.4份、盐酸2.6份、氯化铵4.3份、β-丁内酯3份、乙烯基双硬脂酰胺2.8份。
所述基质沥青为重量比为1:2的氧化沥青和脱油沥青，其针入度为50-80 1/10mm。
上述复合乳化沥青的制备工艺，包括如下步骤：
1）按照上述重量份称重；
2）将基质沥青加热至140℃，加入聚丁烯、石油焦、太古油和油酰胺搅拌30min，在162℃温度，以5200rpm转速下高速剪切分散80min；
3）降温至130℃，加入异戊四醇、β-丁内酯、单月桂基磷酸酯、叔碳酸乙烯酯、丙二醇嵌段聚醚，在140℃温度下以5000rpm的速度剪切分散80min，然后转移至乳化设备中，加热至148℃，备用；
4）将环氧乙烷二胺、胺化木质素、膨润土、磷酸脂甜菜碱和水混合，然后加入盐酸、十二烷基苯磺酸钠、腐植酸铵和8-羟基喹啉，加热至55℃，搅拌均匀，得皂液，备用；
5）将步骤4）中的皂液加入步骤3）中的乳化设备中，经研磨乳化、加压、冷却至室温；
6）将EVA、氯化铵和乙烯基双硬脂酰胺加入步骤5）中的产物中，在155℃下以2800rpm的速度搅拌混合3h，即得目标产物。
实施例5
一种复合乳化沥青，按重量份计，由下述组分组成：基质沥青53份、石油焦15份、聚丁烯6.4份、EVA4.7份、异戊四醇3.9份、8-羟基喹啉5.6份、单月桂基磷酸酯6.4份、叔碳酸乙烯酯3.8份、丙二醇嵌段聚醚5.4份、太古油7份、油酰胺5.3份、环氧乙烷二胺1.2份、胺化木质素1.8份、膨润土2.4份、磷酸脂甜菜碱1.2份、水18份、十二烷基苯磺酸钠4份、腐植酸铵5.2份、盐酸2.3份、氯化铵3.8份、β-丁内酯2.1份、乙烯基双硬脂酰胺2.6份。
所述基质沥青为重量比为3:1:2的石油沥青、氧化沥青和脱油沥青，其针入度为50-80 1/10mm。
上述复合乳化沥青的制备工艺，包括如下步骤：
1）按照上述重量份称重；
2）将基质沥青加热至138℃，加入聚丁烯、石油焦、太古油和油酰胺搅拌30min，在156℃温度，以5500rpm转速下高速剪切分散80min；
3）降温至128℃，加入异戊四醇、β-丁内酯、单月桂基磷酸酯、叔碳酸乙烯酯、丙二醇嵌段聚醚，在140℃温度下以5000rpm的速度剪切分散80min，然后转移至乳化设备中，加热至145℃，备用；
4）将环氧乙烷二胺、胺化木质素、膨润土、磷酸脂甜菜碱和水混合，然后加入盐酸、十二烷基苯磺酸钠、腐植酸铵和8-羟基喹啉，加热至60℃，搅拌均匀，得皂液，备用；
5）将步骤4）中的皂液加入步骤3）中的乳化设备中，经研磨乳化、加压、冷却至室温；
6）将EVA、氯化铵和乙烯基双硬脂酰胺加入步骤5）中的产物中，在162℃下以2500rpm的速度搅拌混合2h，即得目标产物。
对比例1
本对比例与实施例1的区别之处在于：不添加聚丁烯、8-羟基喹啉和腐植酸铵。
对比例2
本对比例与实施例1的区别之处在于：不添加石油焦、丙二醇嵌段聚醚和胺化木质素。
性能测试
对实施例1-5和对比例1、2所制备的乳化沥青按照行业标准进行相关性能测试，且测试结果为：
由以上测试结果可以看出，本发明制备的乳化沥青在25℃下其抗剪强度为1.12-1.23MPa，同时在60℃下其抗剪强度为0.59-0.74MPa，粘结强度佳且耐高温性能较好；此外其软化点达63.4-65.1℃，25℃的针入度为68.7-71.2/0.1mm，综合性能优良，可满足道路建设工程的应用需求。