改性乳化沥青的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种改性乳化浙青的制备方法，具体地说是一种TiO2改性乳化浙青的 制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着经济的迅猛发展，轿车保有量快速增长，例如中国至2011年2月底的机动车 保有量达2. 3亿辆。城市中的汽车尾气所给人们的生命健康和日常生活造成的危害，随着 汽车保有量的不断增加，问题逐步凸显出来。在我国的大城市，40%以上的氮氧化物（NO x)， 80%以上的一氧化碳（CO)和70%以上的碳氢化合物（CH)来源于汽车尾气的排放污染。而 汽车尾气中的氮氧化物和碳氢化合物，经紫外光照射发生反应形成光化学烟雾的危害更是 十分巨大。因此，采用新的环境治理技术，研究开发控制和减少汽车尾气污染的材料，已经 迫在眉睫。作为与汽车尾气频繁接触的路面材料，成为大家关注和研究的新方向。在修建 路面材料中加入具有光催化性能的添加剂，如光催化活性高、无毒、价廉的TiO 2，已经成为 解决问题的一种办法，国内外对于在加入到水泥混凝土中的研究取得了一定的效果，而加 入到主要路面材料的浙青中，效果都不是很理想。
[0003] CN03131764. 2将具有光催化性质的纳米TiO2加入到浙青中，制备出具有降解汽 车尾气功能的浙青。同时对加入TiO 2的浙青中加入Fe3+或SiO2，以提高其光催化能力。而 期刊论文《路面材料负载纳米二氧化钛光催化降解氮氧化物》（硅酸盐学报，2005年，04期） 中，制备了水泥混凝土负载的TiO 2光催化剂，该催化剂具有优越的光催化功能，但用于浙青 混合料后的效果较差。上述文献中都存在纳米TiO2在浙青中的分散性问题，仅利用普通或 高速搅拌来分散纳米TiO 2，很难达到好的分散效果，容易发生团聚和沉降，TiO2颗粒不能有 效均匀分散在浙青中，降低了与汽车尾气的有效接触面积，进而影响到浙青的储存稳定性 及催化降解汽车尾气的性能。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术的不足，本发明提供一种TiO2改性乳化浙青的制备方法，本发明乳 化浙青储存稳定性好，绿色环保、成本低、制备简便。
[0005] 本发明TiO2改性乳化浙青的制备方法，包括如下内容：将钛源、乳化剂溶于醇中制 备成含钛的醇溶液，将水缓慢加入到含钛的醇溶液中进行水解反应，得到TiO 2溶胶；将TiO2 溶胶与熔融态的浙青加入到胶体磨中，均匀分散后，陈化，得到TiO2改性乳化浙青。
[0006] 本发明方法中，所述的钛源为钛酸乙酯、钛酸异丙酯和钛酸丁酯中的一种或几种， 优选钛酸丁酯。
[0007] 本发明方法中，所述的醇为乙醇、丙醇、异丙醇和正丁醇中的一种或几种，优选乙 醇。
[0008] 本发明方法中，所述的乳化剂为十八烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、 十二烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵和十二烷基三甲 基溴化铵中的一种或几种。
[0009] 本发明方法中，所述的基础浙青为直馏浙青、氧化浙青和溶剂脱油浙青中的一种 或多种，其针入度为70?120 l/10mm。
[0010] 本发明方法中，各原料加入量的质量百分比按照总原料加入量计，基础浙青： 28%?40%，乳化剂：0· 5%?3%，钛源：1%?15%，醇：1%?15%，水：27%?67. 5%。
[0011] 本发明TiO2改性乳化浙青也可以根据实际需要加入本领域技术人员熟知的聚合 物改性剂、稳定剂、抗老化剂以及抗车辙剂等。
[0012] 本发明方法中，水解反应的温度为4(T80°C，优选6(T75°C。
[0013] 本发明方法中，水解反应的pH为2~5,通过加入盐酸或冰醋酸进行调节。
[0014] 本发明方法中，水需缓慢加入到含钛的醇溶液，滴加速度为1飞滴/秒。
[0015] 本发明方法中陈化过程可以在TiO2改性乳化浙青使用前进行，陈化温度为 25~85°C，陈化时间为1~15天；或者在TiO 2改性乳化浙青使用之后，如用于道路铺筑、维修 和建筑等，在自然条件下自行陈化。
[0016] 本发明TiO2改性乳化浙青，采用直接在乳化浙青制备过程中引入钛源，通过控制 适宜的反应条件，将TiO 2溶胶均匀分散到乳化浙青当中的水相中，经陈化后，TiO2溶胶变为 锐钛矿型的TiO 2粒子，在使用过程中，乳化浙青破乳后，TiO2粒子粘附在浙青外表面周围， 增大了与反应物的有效接触面积，提高了汽车尾气的处理效率。同时加入的乳化剂即有乳 化作用又阻碍了 TiO2S子之间的团聚，有效地解决了 TiO2在浙青中的分散性和储存稳定性 问题，本发明TiO2改性乳化浙青，绿色环保、成本低、制备简便，在道路铺筑、维修和建筑上 有着广阔的应用前景，特别适用于降解空气中的氮氧化物。
【具体实施方式】
[0017] 下面通过实施例对本发明进一步说明，但不因此限制本发明，其中的百分含量为 质量百分含量。
[0018] 实施例1 将钛酸丁酯、十六烷基三甲基溴化铵溶于45°c的乙醇中制备成含钛的乙醇溶液，用盐 酸调节PH值为2备用；然后以1滴/秒的速度滴加水到上述溶液中进行水解反应，得到TiO2 溶胶；将TiO2溶胶与熔融态的浙青（25°C针入度为115 l/10mm)加入到胶体磨中，均匀分散 后，65°C陈化2天，得到TiO2改性乳化浙青，原料配比及产物性质见表1和表2。
[0019] 实施例2 将钛酸丁酯、十八烷基三甲基氯化铵溶于60°C的异丙醇中制备成含钛的异丙醇溶液， 用盐酸调节pH值为3. 5备用；然后以2滴/秒的速度滴加水到上述溶液中进行水解反应， 得到TiO2溶胶；将TiO2溶胶与熔融态的浙青（25°C针入度为108 1/10_)加入到胶体磨中， 均匀分散后，55°C陈化5天，得到TiO2改性乳化浙青，原料配比及产物性质见表1和表2。
[0020] 实施例3 将钛酸丁酯、十二烷基三甲基氯化铵溶于70°C的丙醇中制备成含钛的丙醇溶液，用冰 醋酸酸调节PH值为4备用；然后以4滴/秒的速度滴加水到上述溶液中进行水解反应，得 到TiO2溶胶；将TiO 2溶胶与熔融态的浙青（25°C针入度为97 l/10mm)加入到胶体磨中，均 匀分散后，70°C陈化36小时，得到TiO2改性乳化浙青，原料配比及产物性质见表1和表2。
[0021] 实施例4 将钛酸丁酯、十十二烷基三甲基溴化铵溶于80°C的异丁醇中制备成含钛的异丁醇溶 液，用盐酸调节pH值为2. 5备用；然后以1滴/秒的速度滴加水到上述溶液中进行水解反 应，得到TiO2溶胶；将TiO2溶胶与熔融态的浙青（25°C针入度为90 1/10_)加入到胶体磨 中，均匀分散后，60°C陈化3天，得到TiO2改性乳化浙青，原料配比及产物性质见表1和表 2 〇
[0022] 对比例1 将3g纳米Ti02(2(T50nm)浸入到十二烷基硫酸钠溶液中处理后，加入到IOOg按本领域 常规方法制备的乳化浙青(基础浙青针入度为97 l/10mm，固含量为50%)中，以不低于4000 转/分的速度进行搅拌，直至分散均匀，得到产物，产物性质见表2。
[0023] 表I TiO2改性乳化浙青原料配比。
【主权项】
1. 一种TiO2改性乳化浙青的制备方法，其特征在于包括如下内容：将钛源、乳化剂溶 于醇中制备成含钛的醇溶液，将水缓慢加入到含钛的醇溶液中进行水解反应，得到TiO 2溶 胶；将TiO2溶胶与熔融态的浙青加入到胶体磨中，均匀分散后，陈化，得到TiO 2改性乳化浙 青。
2. 按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的钛源为钛酸乙酯、钛酸异丙酯和钛 酸丁酯中的一种或几种。
3. 按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的醇为乙醇、丙醇、异丙醇和正丁醇 中的一种或几种。
4. 按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的乳化剂为十八烷基三甲基氯化铵、 十六烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基 溴化铵和十二烷基三甲基溴化铵中的一种或几种。
5. 按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的基础浙青为直馏浙青、氧化浙青和 溶剂脱油浙青中的一种或多种，其针入度为70?120 l/10mm。
6. 按照权利要求1所述的方法，其特征在于：各原料加入量的质量百分比按照总原料 加入量计，基础浙青：28%?40%，乳化剂：0. 5%?3%，钛源：1%?15%，醇：1%?15%，水：27%?67. 5%。
7. 按照权利要求1所述的方法，其特征在于：皂液的温度为4(T80°C，皂液的pH为2~5。
8. 按照权利要求1所述的方法，其特征在于：水加入到含钛的醇溶液的滴加速度为 1?5滴/秒。
9. 按照权利要求1所述的方法，其特征在于：陈化过程在TiO2改性乳化浙青使用前进 行，陈化温度为25~85°C，陈化时间为1~15天；或在自然条件下自行陈化。
【专利摘要】本发明公开了一种TiO2改性乳化沥青的制备方法，包括如下内容：将钛源、乳化剂溶于醇中制备成含钛的醇溶液，将水缓慢加入到含钛的醇溶液中进行水解反应，得到TiO2溶胶；将TiO2溶胶与熔融态的沥青加入到胶体磨中，均匀分散后，陈化，得到TiO2改性乳化沥青。本发明TiO2改性乳化沥青储存稳定性好，绿色环保、成本低、制备简便，在道路铺筑、维修和建筑上有着广阔的应用前景。
【IPC分类】C08L95-00, C08K3-22
【公开号】CN104559244
【申请号】CN201310496106
【发明人】石君章, 李明林, 宁爱民, 李志军
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月22日