技术领域
本发明涉及一种乳液涂料,尤其是一种石油沥青乳液涂料的成 分及制备方法。
背景技术
历来的铸铁管生产均采用煤焦油沥青热浸法。在浸涂工程中,由于煤焦油 沥青受热而挥发出大量含有致癌物质的沥青烟,严重污染环境。
中国交通部公路科学研究所等单位于1982年9月提出一份名为“阳离子乳 化沥青在道路中的应用”的研究报告,提出了一种利用18烷基三甲基氯化氨作 为乳化剂对低软化点(45℃)石油沥青进行乳化的方法,但按此方法所能乳化 的石油沥青软化点不能高于45℃,这种石油乳化沥青不能满足铸铁管或钢管防 腐涂层的要求。
日本公开特许51-30832提出了一种煤焦油沥青乳液,这种乳液所用的乳 化剂中含有相当量的二甲苯等有毒有机物,带来了新的环境污染源;同时,这 种乳液中加入了环氧树脂,因此提高了成本。日本特许53-37095在上述乳液 中加入了一定量的石油沥青,但仍以煤焦油沥青为主,且没有改变乳化剂成分。 美国专利US4427449提出了一种阳离子沥青乳液,采用木磺酸盐、苯或甲苯的 溴化物作为乳化剂。这些乳化剂仍然会对环境造成污染,同时也未提到石油沥 青的乳化。
发明内容
本发明的任务是提供一种软化点较高的石油沥青乳液,以用于铸铁管等的 冷喷涂,以取代传统的热浸法,同时最大限度地消除污染源保护环境,同时又 不致于增加生产成本。
按照本发明的石油沥青乳液,是将热状态下的石油沥青,和配置好的复合 乳化剂,加入均油机,经高速离心、搅拌、剪切等机械作用,使其以微小的颗 粒状稳定而均匀地分散于含有乳化剂的水溶液中,成为水包油型胶状分散系。 沥青颗粒为分散相,水溶液为连续相。
按照本发明,这种石油沥青乳液是由50~70%的石油沥青、30~50%的工业 水、1.5~2.5%的复合乳化剂、0.05~0.30%的稳定剂组成。待乳化的石油沥青的软 化点可在45~55℃范围内。根据乳液的不同用途,可选配各种不同软化点的沥青。 例如,要求混合沥青软化点为50~57℃,平均针入度为48~51。则高软化点(98 ℃)石油沥青可占15~35%,低软化点(45℃)沥青可占65~85%。
按照本发明的复合乳化剂可由18烷基三甲基氯化铵和环氧乙烷合剂所组 成。这种环氧乙烷合剂由水(占70%)和烷基苯酚聚氧乙烯醚、烷基醇酰胺、 脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(占30%)所组成。这种复合乳化剂的特点是乳化效 果好,可以乳化软化点较高的石油沥青。本发明的稳定剂可采用甲基纤维素。
本发明的石油沥青的制备工艺是,将选配好的石油沥青,根据混合沥青的 软化点,将其加热到150~190℃,经熔化、脱水、进行过滤后待用。将复合乳化 剂、稳定剂加入水中制成温度为50~70℃的乳化剂水溶液,将经过加热处理的石 油沥青和乳化药剂水溶液加入均油机中进行乳化处理,将处理后的乳化液过滤 后即可使用。
由于本发明所采用的乳化剂是表面活性物质,所以能形成吸附层,使表面 能降低、自由能减少,使体系处于稳定。因此,按照本发明的石油沥青一经形 成,便可在常温下长期保存,随时可供使用。
本发明的石油沥青乳液,沥青表面带正电,而铁的表面带负电,由于静电 的作用,使两者产生强烈的吸附,加速了金属表面涂层的形成,在用于铸铁喷 涂过程中的液体损失很少,并减少了制备乳液时所产生的泡末。采用本发明对 铸铁管等进行喷涂时,作业区无烟、无味,从根本上消除了煤焦油沥青烟对环 境的污染,也解决了其它各种乳液对环境的污染问题,并能充分利用原料。利 用本发明的石油沥青乳液涂料所喷涂的铸铁管敷设自来水管时,水质无味、无 臭、无毒,符合卫生标准。
具体实施方式
实施例1铸铁管喷涂用的石油沥青乳液涂料。
(一)配方
1、低软化点石油沥青(例如胜利100#)30%;
2、高软化点石油沥青(例如胜利10#)20%;
3、18烷基三甲基氯化铵1.0%;
4、环氧乙烷合剂0.95%;
5、稳定剂(甲基纤维素)0.05%。
其余为工业水。
(二)制备工艺
将两种沥青混合加热至150~180℃,熔化、脱水、过滤后待用,将3、4、5 项材料加入水中制成温度为50~70℃的乳化剂水溶液,将经过加热处理的石油沥 青和乳化剂水溶液加入均油机进行乳化后,过滤待用。
(三)使用效果
用这种石油沥青乳液对铸铁管进行喷涂,喷涂作业区无烟、无味。下表表 示出新旧涂装作业区污染情况对比。 涂装工艺 沥青烟含量(g/m3) 3、4苯并芘含量(ug/km3) 乳化沥青喷涂 2.7 未检出 煤焦油沥青浸涂 330.38 49470
用这种铸铁管敷设自来水管时的水质检测结果表面,各项检查指标均合乎 标准,水质无臭无味。
实施例2 铸铁管喷涂用的石油沥青乳液。
1、低软化点石油沥青(例如胜利100#)30%;
2、高软化点石油沥青(例如胜利10#)30%;
3、18烷基三甲基氯化铵0.8%;
4、环氧乙烷合剂1.1%;
5、稳定剂(甲基纤维素)0.1%。
其余为工业水。