本发明属于道路材料领域，具体涉及一种乳化沥青稳定剂，另外，本发明还涉及一种包括上述乳化沥青稳定剂的乳化沥青及乳化沥青的制备方法。
背景技术：
乳化沥青是指把沥青加热熔融，在机械搅拌作用力下，以细小的微粒分散于含有乳化剂及其助剂的水溶液中形成的水包油或油包水的乳液。乳化沥青具有节约能源、改善施工条件、降低工程造价等优势，并能有效地减少高温加热时引起的沥青过度老化、以及致癌物苯并吡大量挥发的问题，特别是随着基础设施防水要求的逐步提高、以及道路稀浆封层和微表处的迅速发展，极大地促进了乳化沥青的发展。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有的乳化沥青至少存在以下缺陷：
1、乳化沥青在存放和运输时，时间久会在罐体内壁结皮，甚至会出现沉淀现象，即现有的乳化沥青存在稳定性差的缺陷，导致其不能长途运输和长时间存放。
2、以乳化沥青为原料，辅以颜填料、涂料助剂制成的各类防水涂料产品，兼容性差，比如加入颜填料或者助剂后破乳，制备成功后储存产生沉淀等。
技术实现要素：
基于上述背景问题，本发明旨在提供一种乳化沥青稳定剂，能够提高乳化沥青的稳定性，而且兼容性高，不仅适用于阳离子乳化沥青，而且可以应用于阴离子乳化沥青和改性沥青。该稳定剂的加入，不仅为乳化沥青的运输和长期储存提供了保障，也为以乳化沥青为原料的各种涂料产品奠定了良好的基础；本发明的另一目的是提供一种包括上述乳化沥青稳定剂的乳化沥青及其制备方法。
为了实现上述目的，一方面，本发明实施例提供的技术方案是：
一种乳化沥青稳定剂，包括以下质量分数的原料：
纤维素醚50-60％、无机触变剂35-45％、助乳化剂2-7％。
在一个实施例中，所述纤维素醚选自羧甲基纤维素、甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素中的一种或多种。
优选地，所述纤维素醚为羟乙基纤维素。
在一个实施例中，所述无机触变剂选自高岭土、高纯膨润土、海泡石、凹凸棒中的一种或多种。
优选地，所述无机触变剂为高纯膨润土。
在一个实施例中，所述助乳化剂选自鲸蜡醇、蜂蜡、硬脂酸、硬脂醇中的一种或多种。
优选地，所述助乳化剂为鲸蜡醇。
另一方面，本发明实施例还提供一种乳化沥青，包括上述乳化沥青稳定剂。
在一个实施例中，所述乳化沥青包括以下质量分数的原料：
沥青50-60％、乳化剂0.8-2％、乳化沥青稳定剂0.1-0.3％、余量为水。
另外，本发明实施例还提供一种乳化沥青的制备方法，包括以下步骤：
将沥青加热至120-150℃，备用；
向配制罐中加入水，控制温度在55-80℃，并在搅拌条件下，加入乳化沥青稳定剂，待乳化沥青稳定剂充分分散在水中后，加入乳化剂，待乳化剂充分分散后得到皂液，备用；
将皂液和加热后的沥青按比例送入胶体磨中研磨、剪切，待沥青稳定均匀分散于皂液中，即得到乳化沥青。
与现有技术相比，本发明具有以下效果：
1、本发明的稳定剂通过纤维素醚、无机触变剂以及助乳化剂复配形成，纤维素醚具有有益的耐温性、成膜性、保水性、增稠性以及兼容性，无机触变剂具有触变性，与纤维素醚协同增效，达到防止沉淀的目的，助乳化剂与乳化沥青中的乳化剂协同，使沥青能够更均为稳定的分散到皂液中，从而提高了乳化沥青的稳定性，而且兼容性高，不仅适用于阳离子乳化沥青，而且可以应用于阴离子乳化沥青和改性沥青中，另外还能为下游产品提供更好的载体。
2、本发明的纤维素醚优选羟乙基纤维素，因为羟乙基纤维素没有凝胶温度，耐温性更好，且羟乙基纤维素为非离子性，兼容性高；另外，羟乙基纤维素还具有很强的胶体保护能力。
3、本发明通过纤维素醚和无机触变剂复配，不仅能够协同增效，而且相较于单独使用纤维素醚，能够大大降低生产成本；另外，微量添加本发明的稳定剂可以适当减少乳化沥青生产过程中乳化剂的用量，从而减少工业成本。
具体实施方式
为了解决现有乳化沥青稳定性差，不利于长途运输和长期存储的缺陷，本发明实施例提供一种乳化沥青稳定剂，通过纤维素醚、无机触变剂以及助乳化剂复配形成，能够提高乳化沥青的稳定性，而且兼容性高，不仅适用于阳离子乳化沥青，而且可以应用于阴离子乳化沥青和改性沥青中，另外还能为下游产品提供更好的载体。
接下来将通过具体实施例对本发明进行阐述。
实施例1
一种乳化沥青稳定剂，由以下质量分数的原料组成：
羧甲基纤维素50％、高岭土45％、硬脂酸5％。
实施例2
一种乳化沥青稳定剂，由以下质量分数的原料组成：
羟丙基甲基纤维素30％、甲基纤维素25％、高纯膨润土38％、硬脂醇7％。
实施例3
一种乳化沥青稳定剂，由以下质量分数的原料组成：
羟乙基纤维素55％、高纯膨润土40％、鲸蜡醇5％。
实施例4
一种乳化沥青稳定剂，由以下质量分数的原料组成：
羟乙基纤维素20％、羧甲基纤维素20％、甲基纤维素20％、海泡石20％、高岭土15％、鲸蜡醇5％。
实施例5
一种乳化沥青稳定剂，由以下质量分数的原料组成：
羟乙基纤维素60％、凹凸棒38％、蜂蜡2％。
实施例6
一种乳化沥青，由以下质量分数的原料组成：
沥青50％、乳化剂1％、实施例3的乳化沥青稳定剂0.1％、水48.9％。
本实施例的乳化沥青的制备方法包括以下步骤：
(1)将沥青放入加热罐中加热至120℃，备用；
(2)将水注入到配制罐中，开启搅拌机，控制温度为55℃，加入乳化沥青稳定剂，搅拌1-2h，待乳化沥青稳定剂充分分散水中后，加入乳化剂，搅拌1h左右至乳化剂充分分散，得到皂液，备用；
(3)将步骤(1)中得到的加热沥青与步骤(2)得到的皂液按比例送入高速回转式胶体磨中进行研磨、剪切，以使沥青稳定均匀地分散于皂液中，即得到乳化沥青，将得到的乳化沥青导入储存罐中存储。
本实施例中使用的乳化剂为烷基聚环氧乙烯醚。
实施例7
一种乳化沥青，由以下质量分数的原料组成：
沥青60％、乳化剂2％、实施例3的乳化沥青稳定剂0.3％、水37.7％。
本实施例的乳化沥青的制备方法包括以下步骤：
(1)将沥青放入加热罐中加热至150℃，备用；
(2)将水注入到配制罐中，开启搅拌机，控制温度为80℃，加入乳化沥青稳定剂，搅拌1-2h，待乳化沥青稳定剂充分分散水中后，加入乳化剂，搅拌1h左右至乳化剂充分分散，得到皂液，备用；
(3)将步骤(1)中得到的加热沥青与步骤(2)得到的皂液按比例送入高速回转式胶体磨中进行研磨、剪切，以使沥青稳定均匀地分散于皂液中，即得到乳化沥青，将得到的乳化沥青导入储存罐中存储。
本实施例中使用的乳化剂为烷基聚环氧乙烯醚。
对比例1
一种乳化沥青，由以下质量分数的原料组成：
沥青50％、烷基聚环氧乙烯醚1％、水49％。
对比例1中的乳化沥青的制备方法包括以下步骤：
(1)将沥青放入加热罐中加热至120℃，备用；
(2)将水注入到配制罐中，开启搅拌机，控制温度为55℃，加入乳化剂，搅拌1h左右至乳化剂充分分散，得到皂液，备用；
(3)将步骤(1)中得到的加热沥青与步骤(2)得到的皂液按比例送入高速回转式胶体磨中进行研磨、剪切，以使沥青稳定均匀地分散于皂液中，即得到乳化沥青，将得到的乳化沥青导入储存罐中存储。
对比例2
一种乳化沥青，由以下质量分数的原料组成：
沥青50％、烷基聚环氧乙烯醚1％、羟乙基纤维素0.1％、水48.9。
对比例2中的乳化沥青的制备方法与实施例6中的制备方法相同。
对比例3
一种乳化沥青稳定剂，由以下质量分数的原料组成：
沥青50％、烷基聚环氧乙烯醚1％、羟乙基纤维素0.055％、高纯膨润土0.045％、水48.9。
对比例3中的乳化沥青的制备方法与实施例6的制备方法相同。
为了对本发明的乳化沥青稳定剂的性能进行测试，对实施例6、对比例1、对比例2以及对比例3中制备的乳化沥青的稳定性能进行测试，具体测试方法如下：
分别将实施例6、对比例1、对比例2以及对比例3中制备的乳化沥青进行过滤，然后将过滤后的实施例6中的乳化沥青缓慢注入试验管a中，将过滤后的对比例1中的乳化沥青缓慢注入试验管b中，将过滤后的对比例2中的乳化沥青缓慢注入到试验管c中，将过滤后的对比例3中制备的乳化沥青缓慢注入到试验管d中，试验管a、试验管b、试验管c以及试验管d中乳化沥青的添加量均为250ml，然后用塞子塞好各个试验管的管口。
需要注意的是，实施例6、对比例1、对比例2以及对比例3中的乳化沥青同时注入，注入时试验管的支管上不得附有气泡。
然后将上述试验管a、试验管b、试验管c以及试验管d置于试管架上，在恒温下(20℃)静置30个昼夜，分别测量静置1d、5d、15d以及30d后的稳定性；静置结束后按照以下方式进行测试。
轻轻拔出上支管管口的塞子，从上支管口流出试样约50g，接入蒸发残留物试验容器a中，再拔出下支管管口的塞子，将下支管以上的试样全部放出，然后充分摇匀下支管以下的试样，将试验管内剩余试样从下支管流出约50g，接入蒸发残留物试验容器b中，然后按照“乳化沥青蒸发残留物含量试验”方法测定蒸发残留物含量pa及pb。
乳化沥青的储存稳定性按照下式计算，取其绝对值：
ss＝|pa-pb|
式中，ss为试样的储存稳定性，％；
pa为储存后上支管部分试样蒸发残留物含量，％；
pb为储存后上支管部分试样蒸发残留物含量，％；
测试结果如下所示，表1为各试样储存稳定性数据表。
表1各试样的储存稳定性数据表
从表1中可以看出，对比例1的乳化沥青(试验管b)中不添加稳定剂，产品的稳定性较差，实施例6中的乳化沥青(试验管a)在存储5天后，其储存稳定性为0.9％，相较于对比例1，稳定性显著提高，说明本发明的稳定剂能够显著提高乳化沥青的稳定性。
从表1可以看出，不添加稳定剂的乳化沥青在15天后出现明显分层，而实施例6中制备的乳化沥青在静置30d后稳定性仍维持在1.5％，说明本申请的稳定剂可以使得乳化沥青长时间存储而不分层、沉淀。
将实施例6、对比例2(试验管c)以及对比例3(试验管d)中的乳化沥青的储存稳定性进行对比，可以看出，纤维素醚、无机触变剂以及助乳化剂复配使用相较于单组分或双组分使用，其稳定效果更好，说明纤维素醚、无机触变剂以及助乳化剂具有协同增效的效果。
应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
1.一种乳化沥青稳定剂，其特征在于，包括以下质量分数的原料：
纤维素醚50-60％、无机触变剂35-45％、助乳化剂2-7％。
2.根据权利要求1所述的乳化沥青稳定剂，其特征在于，所述纤维素醚选自羧甲基纤维素、甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素中的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的乳化沥青稳定剂，其特征在于，所述纤维素醚为羟乙基纤维素。
4.根据权利要求1所述的乳化沥青稳定剂，其特征在于，所述无机触变剂选自高岭土、高纯膨润土、海泡石、凹凸棒土中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的乳化沥青稳定剂，其特征在于，所述无机触变剂为高纯膨润土。
6.根据权利要求1所述的乳化沥青稳定剂，其特征在于，所述助乳化剂选自鲸蜡醇、蜂蜡、硬脂酸、硬脂醇中的一种或多种。
7.根据权利要求6所述的乳化沥青稳定剂，其特征在于，所述助乳化剂为鲸蜡醇。
8.一种乳化沥青，其特征在于，包括权利要求1-7任一所述的乳化沥青稳定剂。
9.根据权利要求8所述的乳化沥青，其特征在于，包括以下质量分数的原料：
沥青50-60％、乳化剂0.8-2％、乳化沥青稳定剂0.1-0.3％、余量为水。
10.一种乳化沥青的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将沥青加热至120-150℃，备用；
向配制罐中加入水，控制温度在55-80℃，并在搅拌条件下，加入乳化沥青稳定剂，待乳化沥青稳定剂充分分散在水中后，加入乳化剂，待乳化剂充分分散后得到皂液，备用；
将皂液和加热后的沥青按比例送入胶体磨中研磨、剪切，待沥青稳定均匀分散于皂液中，即得到乳化沥青。
技术总结