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融雪剂及其制备方法以及包含该融雪剂的道路雾封层与流程

2021-10-08 23:47:00 来源:中国专利 TAG:融雪剂 道路 包囊 制备方法 包含


1.本发明涉及一种融雪剂及其制备方法以及包含该融雪剂的道路雾封层,特别涉及一种微型包囊融雪剂及其制备方法以及包含该融雪剂的道路雾封层,属于道路施工领域。


背景技术:

2.冰雪天气对公路系统影响日益突出。一方面,它降低行车安全,导致交通事故;另一方面,它降低公路网通行能力,严重时会造成交通中断、系统瘫痪。特别是持续时间长、范围大的冰雪极端气候还可能引发严重的社会问题,造成巨大的经济损失。目前国内外针对冬季道路冰雪最常使用清除法和融化法。清除法有人工清除法和机械除雪法。融化法分为化学融化法和热融化两种。化学融化法主要是采用融雪剂使其融化。另外近些年新研究出的还有蓄能融雪、自应力路面等多种方法。
3.其中,热融化法有地面加热法、电热丝法、流体加热法、导电混凝土法等。热融化法需要在路面中铺设各类加热装置,这对路面材料、结构和施工工艺都有特殊的要求,并且埋设的装备本身不便于后期维护。这类技术只能用于新建道路,热力融冰雪技术需要在结构层中增设加热装备,对于已建成的道路来说,会先破坏原有的结构。
4.化学融化法能使冰雪在

4℃以下的环境温度融化成液体,基本的原理是通过降低溶剂雪水的蒸汽压,使得整个溶液的凝固冰点降低。在道路表面撒布融雪剂能降低冰点,从而使冰雪融化。融雪剂可以分为氯化物融雪剂和其它融雪剂。氯化物为主料的融雪剂目前仍是国内外最主要的融雪材料,因其具有冰点低、融雪化冰效率高、原材料货源充足、价格便宜等诸多优点。该类融雪剂虽然达到了抑制冻结的目的,但却严重危害着公路基础设施和行驶的车辆,甚至对自然环境和水资源带来了极大的损害。盐中含有的氯离子可以腐蚀钢筋和汽车底盘,使道路过早老化、龟裂和损伤,甚至影响道路两侧植物的生长,污染水源。
5.现在,各公路养护部门都是降雪后才撒盐铲冰除雪。但是,传统撒布的融雪剂在低温环境下自身很难溶解,需通过车轮碾压才能发挥效能,除冰效果差。撒盐铲冰除雪技术的最大问题就是需要一段“反应时间”。无论是洒水、洒融雪剂,还是使用人工或设备对积雪结冰进行铲(吹)除,从冰雪天气出现,到抵达现场实施清除,中间都需要对人手、设备进行组织调度的时间。尽管气象预报和积极筹备可以适当减少上述的“反应时间”,但仅仅靠外部技术除冰雪还远远不能满足基础设施“完善可靠、反应快速”的要求。
6.引用文献1公开了一种抗冰冻沥青路面结构及其制备路面材料的方法。其通过在沥青路面表面层中加入缓释型融雪剂及防冻型改性沥青达到抑制沥青路面冬季结冰的作用。其缓释型融雪剂由多孔状非金属材料、氯化钠、氯化镁、氧化钙组成,其质量分数分别为8

15质量份、50

70质量份、5

15质量份、3

8质量份。可见,引用文献1中使用的缓释型融雪剂是应用在新建道路中,而新建道路中采用氯盐类融雪盐会增加建设成本,且冬季降雪时间短,暖冬时很多城市并不下雪,随着车轮行驶过程的不断碾压,表层盐分析出,待降雪时融雪能力不足。
7.引用文献2公开了一种含非氯离子型融雪盐颗粒及其制备方法。其包括非氯离子
型融雪盐、无机矿物质填料、聚烯烃树脂和沥青材料。较佳地,非氯离子型融雪盐100重量份、无机矿物质填料10重量份~20重量份、聚烯烃树脂30重量份~70重量份、沥青材料30重量份~70重量份。但是该含非氯离子型融雪盐颗粒的稳定性较差,融雪效果较差,并且会极大增加建设成本。
8.引用文献:
9.引用文献1:cn112160212a
10.引用文献2:cn111234779a


技术实现要素:

11.发明要解决的问题
12.鉴于现有技术中存在的技术问题,例如:融雪剂严重危害着公路基础设施和行驶的车辆,甚至对自然环境和水资源带来了极大的损害,盐中含有的氯离子可以腐蚀钢筋和汽车底盘,使道路过早老化、龟裂和损伤,甚至影响道路两侧植物的生长,污染水源等,本发明首先提供了一种环保型非氯盐融雪剂。
13.进一步地,本发明将融雪剂制备成道路雾封层可以在降雪前喷洒在道路表面,削弱冰层在路面的附着力,使得道路表面水在低温下结晶为松散易碎的状态,极易被过往车辆碾压碎裂并进而融化为液态,不会产生黏结路面的冰层。本发明的融雪剂的融雪化冰效率高,极大的改善了道路抗冰雪的能力,避免封路并减少交通事故。
14.进一步地,本发明还提供了一种融雪剂的制备方法,该制备方法简单易行,原料易于获取,现制现用,对气候适应性较强。
15.用于解决问题的方案
16.本发明提供一种融雪剂,其包括以下组成:
17.乳化沥青,以及
18.包囊盐乳液,所述包囊盐乳液包括有机非氯盐和高分子包囊材料;其中,
19.所述乳化沥青与所述包囊盐乳液的质量比为1:0.1~5,优选1:0.2~5。
20.根据本发明所述的融雪剂,其中,所述乳化沥青包括沥青基质、乳化剂、稳定剂以及水,其中,以所述沥青基质和水的总质量为100%计,所述乳化剂的加入量为0.5~5%,优选1~5%;所述稳定剂的加入量为0.3~3%,优选0.5~3%。
21.根据本发明所述的融雪剂,其中,所述沥青基质和水的质量比为0.5~2:1,优选为0.8~1.5:1。
22.根据本发明所述的融雪剂,其中,所述稳定剂包括无机稳定剂和/或有机稳定剂;优选地,所述稳定剂包括无机稳定剂和有机稳定剂;更优选地,所述无机稳定剂和有机稳定剂的质量比为1:0.5~3。
23.根据本发明所述的融雪剂,其中,所述无机稳定剂包括氯化铵、氯化镁、氯化钙以及氯化钾中的一种或两种以上的组合,所述有机稳定剂包括聚丙烯酰胺、琼脂和聚乙烯醇中的一种或两种以上的组合。
24.根据本发明所述的融雪剂,其中,所述乳化剂包括阴离子型乳化剂或阳离子型乳化剂。
25.根据本发明所述的融雪剂,其中,所述包囊盐乳液中,所述有机非氯盐和所述高分
子包囊材料的质量比为10~30:1;和/或,
26.以所述包囊盐乳液的总质量为100%计,所述水的加入量可以是70~84.5%,所述有机非氯盐的加入量为15~29.5%,所述高分子包囊材料的加入量为0.5~5%。
27.根据本发明所述的融雪剂,其中,所述有机非氯盐包括乙酸钠、乙酸钾和乙酸钙中的一种或两种以上的组合;所述高分子包囊材料包括聚乙烯醇、聚乙二醇和聚乙烯吡咯烷酮中的一种或两种以上的组合。
28.本发明还提供一种根据本发明所述的融雪剂的制备方法,其包括以下步骤:
29.制备乳化沥青的步骤;
30.制备包囊盐乳液的步骤;
31.将所述乳化沥青和包囊盐乳液混合的步骤。
32.本发明又提供一种道路雾封层,其包括根据本发明所述的融雪剂。
33.发明的效果
34.本发明的融雪剂可以在降雪前喷洒在道路表面形成道路雾封层,削弱冰雪在路面的附着力,使得道路表面水在低温下结晶为松散易碎的状态,极易被过往车辆碾压碎裂并进而融化为液态,不会产生黏结路面的冰层。本发明的融雪剂的融雪化冰效率高,极大的改善了道路抗冰雪的能力,避免封路并减少交通事故。
35.进一步地,本发明的融雪剂的制备方法简单易行,原料易于获取,现制现用,对气候适应性较强。
具体实施方式
36.以下,针对本发明的内容进行详细说明。以下所记载的技术特征的说明基于本发明的代表性的实施方案、具体例子而进行,但本发明不限定于这些实施方案、具体例子。需要说明的是:
37.本说明书中,使用“数值a~数值b”表示的数值范围是指包含端点数值a、b的范围。
38.本说明书中,如没有特殊声明,则“多”、“多种”、“多个”等中的“多”表示2或以上的数值。
39.本说明书中,所述“基本上”、“大体上”或“实质上”表示于相关的完美标准或理论标准相比,误差在5%以下,或3%以下或1%以下。
40.本说明书中,如没有特别说明,则“%”均表示质量百分含量。
41.本说明书中,使用“可以”表示的含义包括了进行某种处理以及不进行某种处理两方面的含义。
42.本说明书中,“任选的”或“任选地”是指接下来描述的事件或情况可发生或可不发生,并且该描述包括该事件发生的情况和该事件不发生的情况。
43.本说明书中,所提及的“一些具体/优选的实施方案”、“另一些具体/优选的实施方案”、“实施方案”等是指所描述的与该实施方案有关的特定要素(例如,特征、结构、性质和/或特性)包括在此处所述的至少一种实施方案中,并且可存在于其它实施方案中或者可不存在于其它实施方案中。另外,应理解,所述要素可以任何合适的方式组合在各种实施方案中。
44.本说明书中,所述“常温”、“室温”等,其含义可以是10~40℃。
45.第一方面
46.本发明的第一方面提供了一种融雪剂,其包括以下组成:
47.乳化沥青,以及
48.包囊盐乳液,所述包囊盐乳液包括有机非氯盐和高分子包囊材料;其中,
49.所述乳化沥青与所述包囊盐乳液的质量比为1:0.1~5。
50.本发明的有机非氯盐是指不含氯离子的有机氯盐。本发明的融雪雾封层中的乳化沥青与包囊盐乳液这两相体系可以稳定的存在。本发明的融雪剂冬季在降雪前喷洒在道路表面形成道路雾封层,削弱冰层在路面的附着力,使得道路表面的水在低温下结晶为松散易碎的状态,极易被过往车辆碾压碎裂并进而融化为液态,不会产生黏结路面的冰层。本发明的融雪剂融雪化冰效率高,极大的改善了道路抗冰雪的能力,避免封路并减少交通事故。具体而言:
51.<乳化沥青>
52.本发明的融雪剂中包含有乳化沥青中。具体而言,所述乳化沥青包括沥青基质、乳化剂、稳定剂以及水,其中,以所述沥青基质和水的总质量为100%计,所述乳化剂的加入量为0.5~5%,优选1~5%;所述稳定剂的加入量为0.3~3%,优选0.5~3%。
53.在一些具体的实施方案中,所述沥青基质和水的质量比为0.5~2:1,优选为0.8~1.5:1,例如:0.7:1、0.9:1、1:1、1.1:1、1.3:1、1.4:1、1.5:1、1.6:1等等。当沥青基质的用量很大时,沥青基质的微粒靠的很紧密,容易造成相互粘结,不能完全乳化。若沥青基质的用量过低,则乳化沥青就不能很好地发挥沥青基质的技术性质。当沥青基质和水的质量为0.5~2:1,特别是0.8~1.5:1时,所制备得到的融雪剂适用于喷洒且稳定性较好。
54.对于沥青基质,本发明不作特别限定,可以是本领域常用的一些沥青源料。例如:道路石油沥青、改性沥青等。
55.一般而言,所述道路石油沥青包括低标号道路石油沥青、70#~200#道路石油沥青等中的一种或两种以上的组合。进一步地,所述低标号道路石油沥青,可以是50#道路石油沥青等。所述改性沥青包括:sbs改性沥青、橡胶沥青、天然沥青改性沥青、高粘改性沥青等中的一种或两种以上的组合。
56.进一步,在本发明中,以所述沥青基质和水的总质量为100%计,所述稳定剂的加入量为0.3~3%,优选0.5~3%,例如:0.8%、1%、1.2%、1.5%、1.8%、2%、2.2%、2.5%、2.8%等。本发明的发明人发现,随着稳定剂用量的增加,制备出的乳化沥青的筛上剩余量变小,说明乳化沥青的细度变化,沥青基质已完全乳化,5天的稳定性变好。但当稳定剂用量到一定程度时,稳定性的增幅有限,过多的使用稳定剂会增加成本,因此,本发明的稳定剂的加入量为0.3~3%。
57.具体地,在本发明中,所述稳定剂包括无机稳定剂和/或有机稳定剂。在一些更为具体的实施方案中,为了使本发明的乳化沥青更为稳定,从而有利于获得性能稳定的融雪剂,所述稳定剂包括无机稳定剂和有机稳定剂,优选地,所述无机稳定剂和有机稳定剂的质量比为1:0.5~3,例如:1:0.8、1:1、1:1.2、1:1.5、1:1.8、1:2、1:2.2、1:2.5、1:2.8等。当所述无机稳定剂和有机稳定剂的质量比为1:0.5~3时,能够获得性能稳定的融雪剂。
58.本发明对无机稳定剂和有机稳定剂的具体组成不作特别限定,可以是本领域常用的一些无机稳定剂和有机稳定剂。具体地,所述无机稳定剂包括氯化铵、氯化镁和氯化钙中
的一种或两种以上的组合,所述有机稳定剂包括聚丙烯酰胺、琼脂和聚乙烯醇中的一种或两种以上的组合。
59.进一步,在本发明中,以所述沥青基质和水的总质量为100%计,所述乳化剂的加入量为0.5~5%,优选1~5%;例如:0.8%、1.2%、1.5%、1.8%、2%、2.2%、2.5%、2.8%、3%、3.2%、3.5%、3.8%、4%、4.2%、4.5%、4.8%等。在本发明中,随着乳化剂用量的增加,制备出的乳化沥青的筛上剩余量变小,说明乳化沥青的细度变好,沥青基质已完全乳化,稳定性变好。但当乳化剂用量到一定程度时,稳定性的增幅有限,过多的使用乳化剂会增加成本;但过少的乳化剂也不能获得所需要的乳化沥青,因此,在本发明中,所述乳化剂的加入量为0.5~5%。
60.进一步,在本发明中,所述乳化剂包括阴离子型乳化剂或阳离子型乳化剂。根据稳定性试验及与融雪盐的搭配试验,乳化沥青与胶囊盐乳液采用1:0.1~5,优选1:0.2~5,例如:1:0.5、1:1、1:1.5、1:2、1:2.5、1:3、1:3.5、1:4、1:4.5等,搭配制出的融雪剂具有良好的稳定性和均匀性,破乳时间长,可以达到30天以上。
61.在本发明中,无论是使用阳离子型乳化剂还是阴离子型乳化剂,随着乳化剂用量的增加,制备出的乳化沥青的筛上剩余量变小,说明乳化沥青的细度变好,沥青基质已完全乳化,稳定性变好。但当乳化剂用量到一定程度时,稳定性的增幅有限,过多的使用乳化剂会增加成本;但过少的乳化剂也不能获得所需要的乳化沥青。
62.在一些具体的实施方案中,当使用阴离子型乳化剂时,所得到的乳化沥青的ph值为9~11;当使用阳离子型乳化剂时,所得到的乳化沥青的ph值要求为2~5。本发明对ph调节剂的组成不作特别限定,可以是本领域常用的一些ph调节剂。具体地,可以使用盐酸(hcl溶液)和氢氧化钠(naoh)作为ph调节剂,用来调节ph值,通过调节ph值可以改善乳化沥青的稳定性。
63.<包囊盐乳液>
64.沥青基质和水是不能相互混溶的液体,如果通过机械较强的剪切作用,将沥青基质剪切成细小的微粒均匀分散在水中,形成了沥青乳液。乳化沥青是不稳定的两相体系。如若要保持乳化沥青的储存稳定性,就一定要降低沥青与水两相界面的自由能,来达到热力学上的平衡,并符合能量最低原则。当在乳化沥青中加入大量电解质的时候会加快乳液的破乳速度。
65.本发明的包囊盐乳液包括有机非氯盐和高分子包囊材料。本发明人发现,本发明的包囊盐乳液从微观的角度是用高分子包囊材料包裹在有机非氯盐的周围,形成一种包囊结构,与乳化沥青混合后,乳化沥青并不会与盐直接接触,并且乳化沥青不受电解质的干扰依然能保持其稳定性,这样融雪剂就能稳定的储存较长时间。
66.在一些具体的实施方案中,在本发明的所述包囊盐乳液中,所述有机非氯盐和所述高分子包囊材料的质量比为10~30:1,例如:12:1、14:1、16:1、18:1、20:1、21:1、23:1、24:1、26:1、28:1等等。当有机非氯盐和所述高分子包囊材料的质量比为10~30:1时,能够获得性能优异的融雪剂。
67.具体地,所述有机非氯盐包括乙酸钠、乙酸钾和乙酸钙中的一种或两种以上的组合;所述高分子包囊材料包括聚乙烯醇、聚乙二醇和聚乙烯吡咯烷酮中的一种或两种以上的组合。
68.进一步地,考虑到与乳化沥青的更好的混合以获得性能优异的融雪剂,可以利用水制备到得包囊盐乳液。具体地,以所述包囊盐乳液的总质量为100%计,所述水的加入量可以是70~84.5%,例如:71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、80%、82%、84%等;所述有机非氯盐的加入量为15~29.5%,例如:16%、18%、20%、22%、24%、25%、26%、28%、29%等;所述高分子包囊材料的加入量为0.5~5%;例如1%、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%等。当上述各组分在本发明的范围内时,所制备得到的融雪剂的稳定性以及融雪效果均优异。
69.在本发明中,使用高分子包囊材料(例如聚乙烯醇等)与有机非氯盐混合制备成乳液后,在有机非氯盐表面形成致密的界面膜。与乳化沥青混合后能将有机非氯盐稳定的分散在沥青乳液之中,减缓已分散的沥青微粒的碰撞强度,减少其相互碰撞,避免发生聚结或沉淀。这种包囊结构可以将有机非氯盐稳定的分散在乳化沥青中,且不影响乳化沥青的稳定性。
70.本发明在冬季降雪前将融雪雾封层喷洒在道路表面,由于有机非氯盐的存在,可以降低道路表面水的冰点值,进而在环境温度较高时可以主动融冰化雪,环境温度较低时可以削弱路表及冰层间的粘结力,并且喷洒一次即可,无需在每次下雪前喷洒。
71.第二方面
72.本发明的第二方面提供了一种第一方面的融雪剂的制备方法,其包括以下步骤:
73.制备乳化沥青的步骤;
74.制备包囊盐乳液的步骤;
75.将所述乳化沥青和包囊盐乳液混合的步骤。
76.<制备乳化沥青的步骤>
77.本发明的制备乳化沥青的步骤可能包括:
78.将稳定剂和乳化剂溶于水中,制备得到皂液;
79.将所述皂液加入胶体磨中剪切搅拌,进行乳化,得到乳化沥青;
80.在一些具体的实施方案中,本发明的制备乳化沥青的步骤包括以下步骤:
81.1、按比例称取一定量的水,并进行加热,然后加入稳定剂,使稳定剂先溶胀后溶解;使用ph调节剂调整水的ph值,然后加入乳化剂搅拌均匀制成皂液,其中,如使用阳离子型乳化剂,则调节ph值呈酸性,如使用阴离子型乳化剂,则调节ph值呈碱性;
82.2、将水不断在胶体磨内循环预热乳化机,充分预热后,排出水分。使用水的目的是使胶体磨达到一定温度,胶体磨设备本身不带加热功能,在一定温度下制备会达到更好地乳化效果,因为乳化沥青为极不稳定的体系,易受温度、环境的影响从而容易破乳。然后将步骤1的皂液加入胶体磨中剪切搅拌,保证乳化剂和各种助剂的剪切效果。再缓慢加入沥青基质与皂液在胶体磨中进行剪切搅拌,即进行乳化。
83.3、打开胶体磨的阀门流出制备好的乳化沥青,用保鲜膜密封并消泡。
84.在一些具体的实施方案中,所述步骤1中,所述加热的温度为70~90℃,如使用阳离子型乳化剂,则ph值为2~5;如使用阴离子型乳化剂,则ph值为9~13。
85.在一些具体的实施方案中,所述步骤2中,所述水的温度为60~80℃,皂液剪切搅拌的时间为20~40s。另外,为避免沥青基质产生颗粒感,乳化时间为1~5min,乳化的温度为120~160℃。
86.在一些具体的实施方案中,所述步骤3中,所述消泡的温度为40~70℃,消泡的时间为0.1~1小时。
87.<制备包囊盐乳液的步骤>
88.本发明的制备包囊盐乳液的步骤可能包括:取高分子包囊材料和有机非氯盐溶于水中,得到包囊盐乳液。
89.在一些具体的实施方案中,取水置于容器中加热,加入高分子包囊材料不断搅拌使其在水中先溶胀后溶解。最后称取相应比例的有机非氯盐加入后搅拌至完全分散均匀。
90.具体地,所述制备包囊盐乳液的步骤中,所述加热的温度为60~80℃。
91.<混合>
92.将所述乳化沥青和包囊盐乳液混合均匀后,得到融雪剂。具体地,可以在室温环境下混合后搅拌均匀,从而制备得到本发明的融雪剂。
93.第三方面
94.本发明的第三方面提供了一种包括本发明的第一方面的融雪剂的道路雾封层。本发明的道路雾封层是一种“缓释型”抗凝冰、持久耐用的融雪雾封层。
95.本发明的道路雾封层可以有效地填补路面微裂缝,能够有效的对道面沥青油性基质进行补给并激活已经严重老化的沥青分子,降低路面的硬化程度,解决由于沥青的流失而导致的各种病害。在不降低摩擦系数及其它性能的情况下,其良好的粘结性能,更能固锁住已经散落和松动的骨料,防止骨料脱落。具有补充沥青,填充细缝,固锁骨料及防水防油等性能,同时它耐严寒,不仅能够使路面漆黑如新,美化路面,同时还具有较高的粘稠性、耐久性,能一定程度上恢复沥青性能,延长其有效使用年限,降低年度的维修费用。
96.本发明通过添加高分子包囊材料,使有机非氯盐包裹在其中,从而有机非氯盐能够稳定的分散在沥青乳液之中制成融雪剂。使用该种包囊盐乳液和乳化沥青制成融雪剂,进而制备得到的融雪雾封层,通过增稠、增韧等技术提升,改善融雪雾封层的耐久性及“缓释”性,冬季降雪前喷洒在易积雪凝冰等重要路段,是一种兼具自融冰及养护功效的预防性养护施工技术。
97.实施例
98.下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述,但是本领域技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本发明,而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售获得的常规产品。
99.实施例1

4、6以及对比例1

2中所使用的阴离子型乳化剂丁二烯苯乙烯胶乳:生产厂家:美国ingevity公司,牌号为indulin

1475。
100.实施例5中所使用的阳离子型乳化剂:生产厂家:江苏金阳新材料科技有限公司,牌号:jy

r1w。
101.沥青基质:道路石油沥青90号a级。
102.实施例1
103.1、制备乳化沥青:以沥青基质和水的总质量为100%计,阴离子乳化剂丁二烯苯乙烯胶乳用量为2.8%,其中,沥青和水的质量比为11:9。
104.(1)将称量好的水加热至80℃,以沥青和水的总质量为100%计,加入0.8%的聚丙
烯酰胺及0.4%的氯化铵不断搅拌使其先溶胀后溶解。利用naoh调整水溶液的ph值为11左右。调节ph值后能增加乳化剂的溶解性,所以先调整ph值之后再加入乳化剂。按量加入乳化剂搅拌均匀制成皂液。
105.(2)将70℃左右的水不断在胶体磨内循环预热乳化机。充分预热后,排出预热水。将皂液加入胶体磨中剪切搅拌30s左右,保证乳化剂和各种助剂的剪切效果。缓慢加入恒温至140℃的沥青与皂液一起在胶体磨中进行剪切搅拌。为避免沥青产生颗粒感,乳化时间为3min左右。
106.(3)打开阀门流出制备好的乳化沥青,用保鲜膜密封,放入60℃烘箱半小时消泡。
107.2、制备包囊盐乳液:以包囊盐乳液的总质量为100%计,使用24%的乙酸钠作为有机非氯盐,1.5%的聚乙烯醇作为高分子包囊材料以及74.5%的水。
108.称取水置于烧杯中加热至80℃,加入聚乙烯醇不断搅拌使其在水中先溶胀后溶解。最后称取相应比例的乙酸钠加入后搅拌至完全分散均匀。
109.3、制备融雪剂:将乳化沥青与包囊盐乳液按质量比1:3混合均匀,制备得到融雪剂。
110.实施例2
111.1、制备乳化沥青:以沥青基质和水的总质量为100%计,阴离子乳化剂丁二烯苯乙烯胶乳用量为2.8%,其中,沥青基质和水的质量比为11:9。
112.(1)将称量好的水加热至80℃,以沥青基质和水的总质量为100%计,加入0.5%的聚丙烯酰胺及0.2%的氯化铵不断搅拌使其先溶胀后溶解。利用naoh调整水溶液的ph值为11左右。调节ph值后能增加乳化剂的溶解性,所以先调整ph值之后再加入乳化剂。按量加入乳化剂搅拌均匀制成皂液。
113.(2)将70℃左右的水不断在胶体磨内循环预热乳化机。充分预热后,除去水分。将皂液加入胶体磨中剪切搅拌30s左右,保证乳化剂和各种助剂的剪切效果。缓慢加入恒温至140℃的沥青与皂液一起在胶体磨中进行剪切搅拌。为避免沥青产生颗粒感,乳化时间为3min左右。
114.(3)打开阀门流出制备好的乳化沥青,用保鲜膜密封,放入60℃烘箱半小时消泡。
115.2、制备包囊盐乳液:以包囊盐的总质量为100%计,使用24%的乙酸钠作为有机非氯盐,1.5%的聚乙烯醇作为高分子包囊材料以及74.5%的水。
116.称取水置于烧杯中加热至80℃,加入聚乙烯醇不断搅拌使其在水中先溶胀后溶解。最后称取相应比例的乙酸钠加入后搅拌至完全分散均匀。
117.3、制备融雪剂:将乳化沥青与包囊盐乳液按质量比1:3混合均匀,制备得到融雪剂。
118.实施例3
119.1、制备乳化沥青:以沥青基质和水的总质量为100%计,阴离子乳化剂丁二烯苯乙烯胶乳用量为2.8%,其中,沥青基质和水的质量比为11:9。
120.(1)将称量好的水加热至80℃,以沥青基质和水的总质量为100%计,加入0.8%的聚丙烯酰胺及0.4%的氯化铵不断搅拌使其先溶胀后溶解。利用naoh调整水溶液的ph值为11左右。调节ph值后能增加乳化剂的溶解性,所以先调整ph值之后再加入乳化剂。按量加入乳化剂搅拌均匀制成皂液。
121.(2)将70℃左右的水不断在胶体磨内循环预热乳化机。充分预热后,除去水分。将皂液加入胶体磨中剪切搅拌30s左右,保证乳化剂和各种助剂的剪切效果。缓慢加入恒温至140℃的沥青与皂液一起在胶体磨中进行剪切搅拌。为避免沥青产生颗粒感,乳化时间为3min左右。
122.(3)打开阀门流出制备好的乳化沥青,用保鲜膜密封,放入60℃烘箱半小时消泡。
123.2、制备包囊盐乳液:以包囊盐的总质量为100%计,使用15%的乙酸钠作为有机非氯盐,1.5%的聚乙烯醇作为高分子包囊材料以及83.5%的水。
124.称取水置于烧杯中加热至80℃,加入聚乙烯醇不断搅拌使其在水中先溶胀后溶解。最后称取相应比例的乙酸钠加入后搅拌至完全分散均匀。
125.3、制备融雪剂:将乳化沥青与包囊盐乳液按质量比1:3混合均匀,制备得到融雪剂。
126.实施例4
127.1、制备乳化沥青:以沥青基质和水的总质量为100%计,阴离子乳化剂丁二烯苯乙烯胶乳用量为2.8%,其中,沥青基质和水的质量比为11:9。
128.(1)将称量好的水加热至80℃,以沥青基质和水的总质量为100%计,加入0.8%的聚丙烯酰胺及0.4%的氯化铵不断搅拌使其先溶胀后溶解。利用naoh调整水溶液的ph值为11左右。调节ph值后能增加乳化剂的溶解性,所以先调整ph值之后再加入乳化剂。按量加入乳化剂搅拌均匀制成皂液。
129.(2)将70℃左右的水不断在胶体磨内循环预热乳化机。充分预热后,除去水分。将皂液加入胶体磨中剪切搅拌30s左右,保证乳化剂和各种助剂的剪切效果。缓慢加入恒温至140℃的沥青与皂液一起在胶体磨中进行剪切搅拌。为避免沥青产生颗粒感,乳化时间为3min左右。
130.(3)打开阀门流出制备好的乳化沥青,用保鲜膜密封,放入60℃烘箱半小时消泡。
131.2、制备包囊盐乳液:以包囊盐的总质量为100%计,使用24%的乙酸钠作为有机非氯盐,0.8%的聚乙烯醇作为高分子包囊材料以及75.2%的水。
132.称取水置于烧杯中加热至80℃,加入聚乙烯醇不断搅拌使其在水中先溶胀后溶解。最后称取相应比例的乙酸钠加入后搅拌至完全分散均匀。
133.3、制备融雪剂:将乳化沥青与包囊盐乳液按质量比1:3混合均匀,制备得到融雪剂。
134.实施例5
135.1、制备乳化沥青:以沥青基质和水的总质量为100%计,阳离子乳化剂jy

r1w的用量为1.5%,其中,沥青基质和水的质量比为11:9。
136.(1)将称量好的水加热至80℃,以沥青基质和水的总质量为100%计,加入0.8%的聚丙烯酰胺及0.4%的氯化铵不断搅拌使其先溶胀后溶解。利用hcl调整水溶液的ph值为4左右。调节ph值后能增加乳化剂的溶解性,所以先调整ph值之后再加入乳化剂。按量加入乳化剂搅拌均匀制成皂液。
137.(2)将70℃左右的水不断在胶体磨内循环预热乳化机。充分预热后,除去水分。将皂液加入胶体磨中剪切搅拌30s左右,保证乳化剂和各种助剂的剪切效果。缓慢加入恒温至140℃的沥青与皂液一起在胶体磨中进行剪切搅拌。为避免沥青产生颗粒感,乳化时间为
3min左右。
138.(3)打开阀门流出制备好的乳化沥青,用保鲜膜密封,放入60℃烘箱半小时消泡。
139.2、制备包囊盐乳液:以包囊盐的总质量为100%计,使用24%的乙酸钠作为有机非氯盐,1.5%的聚乙烯醇作为高分子包囊材料以及74.5%的水。
140.称取水置于烧杯中加热至80℃,加入聚乙烯醇不断搅拌使其在水中先溶胀后溶解。最后称取相应比例的乙酸钠加入后搅拌至完全分散均匀。
141.3、制备融雪剂:将乳化沥青与包囊盐乳液按质量比1:3混合均匀,制备得到融雪剂。
142.实施例6
143.1、制备乳化沥青:以沥青基质和水的总质量为100%计,阴离子乳化剂丁二烯苯乙烯胶乳用量为2.8%,其中,沥青基质和水的质量比为11:9。
144.(1)将称量好的水加热至80℃,以沥青基质和水的总质量为100%计,加入0.8%的聚丙烯酰胺及0.4%的氯化铵不断搅拌使其先溶胀后溶解。利用naoh调整水溶液的ph值为11左右。调节ph值后能增加乳化剂的溶解性,所以先调整ph值之后再加入乳化剂。按量加入乳化剂搅拌均匀制成皂液。
145.(2)将70℃左右的水不断在胶体磨内循环预热乳化机。充分预热后,除去水分。将皂液加入胶体磨中剪切搅拌30s左右,保证乳化剂和各种助剂的剪切效果。缓慢加入恒温至140℃的沥青与皂液一起在胶体磨中进行剪切搅拌。为避免沥青产生颗粒感,乳化时间为3min左右。
146.(3)打开阀门流出制备好的乳化沥青,用保鲜膜密封,放入60℃烘箱半小时消泡。
147.2、制备包囊盐乳液:以包囊盐的总质量为100%计,使用24%的乙酸钠作为有机非氯盐,1.5%的聚乙二醇作为高分子包囊材料以及74.5%的水。
148.称取水置于烧杯中加热至80℃,加入聚乙烯醇不断搅拌使其在水中先溶胀后溶解。最后称取相应比例的乙酸钠加入后搅拌至完全分散均匀。
149.3、制备融雪剂:将乳化沥青与包囊盐乳液按质量比1:3,混合均匀,制备得到融雪剂。
150.实施例7
151.1、制备乳化沥青:以沥青基质和水的总质量为100%计,阴离子乳化剂丁二烯苯乙烯胶乳用量为2.8%,其中,沥青和水的质量比为11:9。
152.(1)将称量好的水加热至80℃,以沥青和水的总质量为100%计,加入0.8%的聚丙烯酰胺及0.4%的氯化铵不断搅拌使其先溶胀后溶解。利用naoh调整水溶液的ph值为11左右。调节ph值后能增加乳化剂的溶解性,所以先调整ph值之后再加入乳化剂。按量加入乳化剂搅拌均匀制成皂液。
153.(2)将70℃左右的水不断在胶体磨内循环预热乳化机。充分预热后,排出预热水。将皂液加入胶体磨中剪切搅拌30s左右,保证乳化剂和各种助剂的剪切效果。缓慢加入恒温至140℃的沥青与皂液一起在胶体磨中进行剪切搅拌。为避免沥青产生颗粒感,乳化时间为3min左右。
154.(3)打开阀门流出制备好的乳化沥青,用保鲜膜密封,放入60℃烘箱半小时消泡。
155.2、制备包囊盐乳液:以包囊盐乳液的总质量为100%计,使用24%的乙酸钠作为有
机非氯盐,1.0%的聚乙烯醇加0.5%的羟乙基纤维素作为高分子包囊材料以及74.5%的水。
156.称取水置于烧杯中加热至80℃,加入聚乙烯醇不断搅拌使其在水中先溶胀后溶解。最后称取相应比例的乙酸钠加入后搅拌至完全分散均匀。
157.3、制备融雪剂:将乳化沥青与包囊盐乳液按质量比1:3混合均匀,制备得到融雪剂。
158.实施例8
159.1、制备乳化沥青:以沥青基质和水的总质量为100%计,阴离子乳化剂丁二烯苯乙烯胶乳用量为2.8%,其中,沥青基质和水的质量比为11:9。
160.(1)将称量好的水加热至80℃,以沥青基质和水的总质量为100%计,加入0.5%的聚丙烯酰胺及0.2%的氯化铵不断搅拌使其先溶胀后溶解。利用naoh调整水溶液的ph值为11左右。调节ph值后能增加乳化剂的溶解性,所以先调整ph值之后再加入乳化剂。按量加入乳化剂搅拌均匀制成皂液。
161.(2)将70℃左右的水不断在胶体磨内循环预热乳化机。充分预热后,除去水分。将皂液加入胶体磨中剪切搅拌30s左右,保证乳化剂和各种助剂的剪切效果。缓慢加入恒温至140℃的沥青与皂液一起在胶体磨中进行剪切搅拌。为避免沥青产生颗粒感,乳化时间为3min左右。
162.(3)打开阀门流出制备好的乳化沥青,用保鲜膜密封,放入60℃烘箱半小时消泡。
163.2、制备包囊盐乳液:以包囊盐的总质量为100%计,使用24%的乙酸钠作为有机非氯盐,1.5%的聚乙烯醇作为高分子包囊材料以及74.5%的水。
164.称取水置于烧杯中加热至80℃,加入聚乙烯醇不断搅拌使其在水中先溶胀后溶解。最后称取相应比例的乙酸钠加入后搅拌至完全分散均匀。
165.3、制备融雪剂:将乳化沥青与包囊盐乳液按质量比1:1混合均匀,制备得到融雪剂。
166.对比例1
167.1、制备乳化沥青:以沥青基质和水的总质量为100%计,阴离子乳化剂丁二烯苯乙烯胶乳用量为2.8%,其中,沥青和水的质量比为11:9。
168.(1)将称量好的水加热至80℃,以沥青和水的总质量为100%计,加入0.8%的聚丙烯酰胺及0.4%的氯化铵不断搅拌使其先溶胀后溶解。利用naoh调整水溶液的ph值为11左右。调节ph值后能增加乳化剂的溶解性,所以先调整ph值之后再加入乳化剂。按量加入乳化剂搅拌均匀制成皂液。
169.(2)将70℃左右的水不断在胶体磨内循环预热乳化机。充分预热后,排出预热水。将皂液加入胶体磨中剪切搅拌30s左右,保证乳化剂和各种助剂的剪切效果。缓慢加入恒温至140℃的沥青与皂液一起在胶体磨中进行剪切搅拌。为避免沥青产生颗粒感,乳化时间为3min左右。
170.(3)打开阀门流出制备好的乳化沥青,用保鲜膜密封,放入60℃烘箱半小时消泡。
171.2、制备包囊盐乳液:以包囊盐乳液的总质量为100%计,使用24%的乙酸钠作为有机非氯盐,1.0%的聚乙烯醇加0.5%的羟乙基纤维素作为高分子包囊材料以及74.5%的水。
172.称取水置于烧杯中加热至80℃,加入聚乙烯醇不断搅拌使其在水中先溶胀后溶解。最后称取相应比例的乙酸钠加入后搅拌至完全分散均匀。
173.3、制备融雪剂:将乳化沥青与包囊盐乳液按质量比1:6混合均匀后,立即破乳,该融雪剂产品无法进行施工。
174.对比例2
175.1、制备乳化沥青:以沥青基质和水的总质量为100%计,阴离子乳化剂丁二烯苯乙烯胶乳用量为2.8%,其中,沥青基质和水的质量比为11:9。
176.(1)将称量好的水加热至80℃,以沥青基质和水的总质量为100%计,加入0.8%的聚丙烯酰胺及0.4%的氯化铵不断搅拌使其先溶胀后溶解。利用naoh调整水溶液的ph值为11左右。调节ph值后能增加乳化剂的溶解性,所以先调整ph值之后再加入乳化剂。按量加入乳化剂搅拌均匀制成皂液。
177.(2)将70℃左右的水不断在胶体磨内循环预热乳化机。充分预热后,除去水分。将皂液加入胶体磨中剪切搅拌30s左右,保证乳化剂和各种助剂的剪切效果。缓慢加入恒温至140℃的沥青与皂液一起在胶体磨中进行剪切搅拌。为避免沥青产生颗粒感,乳化时间为3min左右。
178.(3)打开阀门流出制备好的乳化沥青,用保鲜膜密封,放入60℃烘箱半小时消泡。
179.2、制备包囊盐乳液:以包囊盐的总质量为100%计,使用24%的氯化钙作为盐成分,1.5%的聚乙烯醇作为高分子包囊材料以及74.5%的水。
180.称取水置于烧杯中加热至80℃,加入聚乙烯醇不断搅拌使其在水中先溶胀后溶解。最后称取相应比例的乙酸钠加入后搅拌至完全分散均匀。
181.3、制备融雪剂:将乳化沥青与包囊盐乳液按质量比1:3混合均匀,制备得到融雪剂。
182.性能测试
183.本发明专利采用zeta电位值评价融雪基乳化沥青原液的稳定性、采用冰点评价抗凝冰的性能,采用四次冻融循环后的冰点值评价缓释性。
184.稳定性试验:zeta电位的数值与乳化沥青的稳定性相关性良好,zeta电位越高,体系越稳定;zeta电位越低,乳液中的颗粒越容易凝聚,分散破坏并破乳。测试方法为将zeta电位仪的检测传感器浸入沥青乳液中检测即可。
185.冰点试验:jtt1210.2

2018《公路沥青混合料用融冰雪材料第2部分:盐化物材料》附录c冰点试验方法
186.冻融循环试验:将乳化沥青盐溶液置于平底玻璃器皿中,完全干燥后倒入水并置于低温恒温箱中测试冰点。完全凝固后将已冻结的冰壳融化后重新置换为纯净的水来进行反复冻融,测试不同浓度的融雪雾封层乳液在反复冻融的条件下抑制冻结的性能。
187.表1
[0188][0189]
由表1可以看出,本发明的融雪剂的稳定性高,融雪性能优异。其中,实施例3和实施例8中融雪剂中盐的含量较低,因此,其稳定性更加优异,适用于冬季温度较高下雪较少的地方;而实施例1

2、4

7的融雪剂中盐的含量较高,适用于冬季温度较低下雪较多的地方。
[0190]
本发明中,对比例2使用的普通无机氯盐代替有机非氯盐,其稳定性太差,随着温度的降低,乳液中的颗粒越容易凝聚,分散破坏并破乳。
[0191]
需要说明的是,尽管以具体实例介绍了本发明的技术方案,但本领域技术人员能够理解,本发明应不限于此。
[0192]
以上已经描述了本发明的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择,旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进,或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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