CN101857396A - 油包水型沥青分散体及由其制备铺路组合物的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种适用于铺路应用的沥青质组合物，含有铺路级沥青如渗透级的、粘度级的和/或基本上无挥发性溶剂的渗透级品种的油包水型沥青分散体，且通过所选表面活性剂的使用控制依赖于温度的界面流变学来制备。本发明铺路组合物适用于在相对于传统热混合沥青质铺路组合物所需的温度更低的温度范围下构成承载、大交通量的路面，仍具有相同或者优异的压实致密性能和至少相等的固化速率。

Description

油包水型沥青分散体及由其制备铺路组合物的方法
本申请是2007年11月16日进入中国国家阶段的申请200780000493.7的分案申请。
本专利申请为2006年3月28日提交的共同待审的和通常指定的美国专利序号第11/391,146的部分继续，其为2005年1月27日提交的国际专利申请第PCT/US2005/002916的部分继续的申请，其要求2004年2月18日提交的美国临时申请序号第60/545,713的部分继续的申请。
技术领域
本发明涉及一种沥青质铺路组合物。
背景技术
热混合沥青质铺路组合物主要由集料和沥青粘合剂组成，通常通过将预处理的集料和沥青粘合剂在间歇或是连续混合设备中混合来制得。混合之前，将集料加热到超过150℃的温度，由此定量地除去表面和孔隙周围二者湿气。将沥青加热到典型地超过143℃的温度，由此降低产物的粘度和使其适用于通过传统液体转移装置泵送。获得的铺路组合物在离开混合设备时典型地具有超过143℃的温度。本领域技术人员通常将这种高温铺路组合物称作热混合沥青(“HMA”)。
生产HMA铺路组合物中需要高温，以确保全部集料干燥和足够的HMA流体性，由此容易通过热混合沥青铺路装置转移设备如手推车、胶带、或筒仓储存系统中使用的板带式输送机来处理。另外，HMA铺路组合物在超过143℃的温度下制备，由此确保了其可以均匀地从拖运卡车中排出；容易通过沥青铺路机设备处理；和在传统的、静态的、振动的、或摆动的钢材和气动压实设备的压力下压实到期望的密度。
快速、中等、和缓慢硬化沥青质铺路应用中常用的沥青粘合剂为水包油型乳液，显示适合于泵送、混合、和喷射的粘度和流动特性。对于水包油型乳液，将沥青或油相作为稳定的微滴分散于水连续相中。
对于构成承载路面中使用的铺路组合物，使用含有基于全部乳液重量大于75wt％的水包油型沥青乳液是没有实用性的。含有这种高沥青含量的沥青乳液具有不可接受的处理和转移性能。另外，由于这种水包油型乳液的水相将蒸发，导致粘度进一步增加，升高温度以促进处理并非一种选择。
相对于水包油型沥青乳液，油包水型沥青分散体的特征在于沥青连续油相中分散的水微滴。油包水型沥青分散体中极性水和非极性沥青相之间的界面可以通过表面活性剂的使用得到稳定。典型地，分散的水相占小于20wt％，基于油包水型沥青分散体的重量。
US 5,256,195公开了用于沥青质铺路组合物的沥青粘合剂，其是由传统阴离子或阳离子型的沥青乳液和包括油包水型沥青分散体的破裂添加剂组成的。将该破裂添加剂在使用之前立刻混入传统乳液中以控制沥青乳液的破裂，通过这种方式使得一旦其开始就将其延迟但是快速地。短的延迟时间(其由添加剂的用量和组成来限定)之后，该沥青乳液破裂且快速地形成粘着于石材的良好能力。破裂添加剂的用量通常为约1～15％、优选2～4％重量，基于最终沥青乳液的重量。该破裂添加剂中使用的油包水型分散体主要包括低粘度油如矿物油等，和/或低粘度沥青如沥青熔剂。结果，铺路组合物中这种油包水型分散体破裂添加剂的使用降低了压实路面的早期耐压强度。沥青稀释油的剂量，小到如该乳液的0.1wt％，经常降低了压实路面耐压强度，直到该沥青稀释油蒸发到大气中。降低的耐压强度可能导致交通下的变形；由此，含有这种油包水型分散体破裂添加剂的乳液并不适用于构成承载路面的铺路组合物。
含有铺路级沥青(the Strategic Highway Research Program规定的性能级沥青、粘度级沥青、或者渗透级沥青)的沥青质铺路组合物显示阻止在低于水沸点的温度下的流动的粘度。这种高粘度分散体的差处理和转移性能阻碍了其在利用传容热混合沥青生产和构成设备生产用于构成承载路面的沥青质组合物中的用途。工厂工程控制和液体转移设备与这种高粘度组合物的使用并不兼容。采用传统铺路级沥青制得的油包水型沥青分散体必须在压力容器中生产以阻止水的蒸发。典型地，必须将铺路级沥青加热到约135℃以确保其足够的流体性，用于在传统胶体磨机设备中的适当处理。80份沥青在135℃下与20份水的组合获得温度超过135℃的油包水型沥青分散体。无被压时，发生水的沸腾。
为了解决由于高粘度而导致的处理难度，典型地将铺路级沥青预先用沥青相容性溶剂如柴油、石脑油、汽油、煤油、生物柴油、废油、和其它适宜的沥青相容性稀释剂稀释。沥青的预先稀释降低了油包水型分散体生产期间沥青相的所需时间，以及防止最终产物中潜在的沸腾。但是，沥青相容性溶剂或其它稀释剂的使用存在不期望的后果。溶剂/吸收剂的短暂蒸发造成工作者的健康危害和由于挥发物排放而造成对气体污染物的关注。溶剂/稀释剂可能浸出到土壤和地下水源中，恶化水和土壤质量。另外，溶剂/稀释剂残留物可能保留在最终铺路结构的沥青中，导致铺路硬度的显著降低。硬度降低，反过来，导致交通负荷下铺路结构的变形。由此，含有残留溶剂/稀释剂的这种铺路组合物的应用主要限定在用于乡村和/或低交通量路线的公路。
由铺路级沥青制成的且设计用于大交通量承载路面的热混合沥青质铺路组合物，通常是通过将液化非乳化的沥青与预加热的集料在经常超过150℃的高温下混合制得的。混合之前，通过加热到远高于其熔点的温度使非乳化的沥青液化，且将集料在回转炉中在极高温度下预加热以排除其中吸收的全部水。最终含有集料和沥青粘合剂的热混合铺路组合物必须基本上无水，由此确保该铺路组合物在其被运输、卸下、和压实时不显示湿度敏感性。另外，必须在超过150℃的温度下制备、卸下、和压实该热混合铺路组合物，因为其压实性依赖于温度。如果热混合铺路组合物的温度低于100℃时，组合物的处理、放置和压实变得极困难且不能实现设计密度(气泡)。未能实现设计密度导致车辆交通的行车轨迹中铺路层的变形或车辙。另外，未能实现设计密度可能产生易受湿度侵入和湿度相关的事故的影响的、过度多孔的铺路。
由此，在承载铺路的构成中，存在对于由铺路级沥青(the StrategicHighway Research Program规定的性能级沥青、粘度级沥青、或者渗透级沥青)制成的沥青质铺路组合物的需求，其可以采用传统制备设备来制备，以及容易处理和运输。
另外，在承载铺路的构成中，存在对于由基本上无挥发性溶剂/稀释剂的铺路级沥青制得的沥青质组合物的需求，由此最小化，否则彻底消除，最终铺路中留下的挥发性化合物和/或数量挥发性化合物残余物的排放。
另外，在承载铺路的构成中，存在对于沥青质铺路组合物的需求，其可以在相对于热混合铺路组合物所需的典型高温度较低的温度范围下制备、运输和施用。
本发明的目的是，提供适用于承载铺路的新的油包水型沥青分散体。
本发明的另一目的是，提供用于承载铺路的沥青质铺路组合物，含有铺路级沥青如渗透级、粘度级和/或具有可控的和温度依赖性的界面流变学的渗透级品种的油包水型沥青分散体。
本发明的仍另一目的是，提供用于承载铺路的沥青质铺路组合物，含有铺路级沥青如渗透级、粘度级和/或基本上无挥发性溶剂的渗透级品种的油包水型沥青分散体。
本发明的另一目的是，提供用于承载铺路的沥青质铺路组合物，含有铺路级沥青即渗透级、粘度级和/或可以采用传统生产设备来生产的渗透级品种的油包水型沥青分散体，如在线(in-line)混合方法，包括在间歇、连续、和/或双重品种的固定和/或移动沥青混合装置中静态和/或动态机械单元。术语“移动”包括，但并非限定于，原位和就地操作中使用的设备。
本发明的仍另一目的是，提供沥青质铺路组合物，其显示基本上彻底的集料涂覆和实地压实到所需密度的能力，以及快速地形成承载强度。
本发明的其它目的、特征和优点将部分在下列说明中给出，且部分从该说明来看是显然的或者可以通过本发明的实施得以领会。
发明内容
本发明涉及适用于铺路组合物的沥青质组合物，含有铺路级沥青如渗透级、粘度级和/或渗透级品种的油包水型沥青分散体，其基本上无挥发性溶剂，且通过所选表面活性剂的使用控制温度依赖性的界面流变学来制备。本发明铺路组合物的的油包水型沥青分散体含有具备赋予低界面粘度、低马兰各尼效应、和在约60℃～约120℃的温度范围下高界面沥青溶解性的结构特征的表面活性剂，由此改进该分散体的界面稳定性和流变学。本发明铺路组合物具有在相对于室温冷混技术更高的温度下界面稳定性和流变学的改进控制；由此在用于承载路面时提供了改进的致密化和压实态下加速的强度形成。
由铺路级沥青，即，承载和/或大交通量铺路中常用的性能级沥青、粘度级沥青和渗透级沥青制成的本发明油包水型沥青分散体，基本上无溶剂(即，小于4％溶剂)，且显示可控的、温度依赖性的界面流变学和在约60℃～约120℃的温度范围下完全涂覆集料。由此，本发明沥青质铺路组合物适用于构成承载铺路，具有类似于或者优于传统热混合沥青质铺路组合物中实现的那些的改进的压实致密性。本发明沥青质组合物的固化速率高于基于冷混沥青乳液的组合物，且至少等于热混合沥青质铺路组合物。另外，用于在约60℃～约120℃的温度范围下铺路构成的本发明沥青质组合物，以相当于热混合沥青质铺路组合物的速率形成粘合强度和承载强度性能，且至少快于冷混沥青质铺路组合物。
附图说明
图1为结构(I)的C-12～C-24脂肪胺表面活性剂的乙氧基三亚甲基胺衍生物的示意图；
图2为结构(II)的C-12～C-24脂肪胺表面活性剂的丙氧基三亚甲基胺衍生物的示意图；
图3为结构(III)的脂肪族C-12～C-24二烷基胺表面活性剂的示意图；
图4为结构(IV)的脂肪族C-12～C-24季胺表面活性剂的示意图；
图5为结构(V)的脂肪族C-12～C-24季胺表面活性剂的示意图；
图6为显示实施例4～6中使用的材料的等级的0.45-能量曲线图；
图7为用于实施本发明的实验的静态、在线混合单元的示意图。
具体实施方式
现在下文将更全面地描述本发明，但是并未显示本发明的全部实施方式。实际上，这些发明可以以各种不同形式来实施且不应构成限定为本文中所提出的实施方式；而是，提供这些实施方式，使得该公开内容将满足可实施的法定要求。
本发明中术语“沥青”或“沥青质”表示天然存在的沥青和改性沥青。这些也公知为“沥青”。
本发明的沥青质组合物，适合作为用于承载铺路和/或大交通量铺路的铺路组合物，包括油包水型沥青分散体和集料。应当理解的是，本发明中的“集料”也包括回收的沥青路面(RAP)。该油包水型沥青分散体是无溶剂的且含有沥青、水、和表面活性剂或者表面活性剂的组合，其具有赋予低界面粘度、低马兰各尼效应、和在约60℃～约120℃的温度范围下高界面沥青溶解性的结构特征，由此改进该分散体的界面稳定性和流变学。
任意已知沥青满足可以用于本发明的性能级、粘度级或渗透级的规定。用于本发明的适宜集料具备符合适当运输管理机构建立的规定的性能，适合用于构成承载铺路。
本发明的一种实施方式中，该沥青质铺路组合物包括：
(i)用量为该沥青质组合物总重的约2％～约10％的油包水型沥青分散体，其中该油包水型分散体包括：
(a)用量为该分散体总重的约75％～约95％的沥青，
(b)用量为该分散体总重的约0.05％～约2％的表面活性剂包，其在温度26℃和小于0.1wt％的含水浓度下沥青与水之间的界面张力小于40达因/cm，
(c)用量为补足该分散体的量的水；和
(ii)用量为该沥青质组合物总重的约90％～约98％的集料和/或回收的沥青路面。
本发明的一种实施方式中，该沥青质铺路组合物包括：
(i)用量为该沥青质组合物总重的约2％～约10％的油包水型沥青分散体，其中该油包水型分散体包括：
(a)用量为该分散体总重的约85％～约95％的沥青，
(b)用量为该分散体总重的约0.05％～约2％的表面活性剂包，其在温度26℃和小于0.1wt％的含水浓度下沥青与水之间的界面张力小于40达因/cm，
(c)用量为补足该分散体的量的水；和
(ii)用量为该沥青质组合物总重的约90％～约98％的集料和/或回收的沥青路面。
本发明的一种实施方式中，该沥青质铺路组合物包括：
(i)用量为该沥青质组合物总重的约2％～约10％的油包水型沥青分散体，其中该油包水型分散体包括：
(a)用量为该分散体总重的约75％～约95％的沥青，
(b)用量为该分散体总重的约0.08％～约0.5％的表面活性剂包，其在温度26℃和小于0.1wt％的含水浓度下沥青与水之间的界面张力小于40达因/cm，
(c)用量为补足该分散体的量的水；和
(ii)用量为该沥青质组合物总重的约90％～约98％的集料和/或回收的沥青路面。
本发明的一种实施方式中，该沥青质铺路组合物包括：
(i)用量为该沥青质组合物总重的约2％～约10％的油包水型沥青分散体，其中该油包水型分散体包括：
(a)用量为该分散体总重的约75％～约95％的沥青，
(b)用量为该分散体总重的约0.1％～约0.75％的表面活性剂包，其在温度26℃和小于0.1wt％的含水浓度下沥青与水之间的界面张力小于40达因/cm，
(c)用量为补足该分散体的量的水；和
(ii)用量为该沥青质组合物总重的约90％～约98％的集料和/或回收的沥青路面。
沥青
用于本发明的适宜沥青可以是沥青，改性沥青，及其组合。本文中所使用的术语“沥青”和“改性沥青”是在特定气候条件下显示适用于铺路应用的流变学性能的那些，如符合the Strategic HighwayResearch Program(SHRP)铺路粘合剂规定的那些。另外，该沥青可以符合粘度级和/或渗透级沥青的规定。
用于本发明的适宜沥青包括，但并非限定于，天然存在的沥青如湖沥青、湖沥青衍生物、黑沥青、黑沥青衍生物；衍生自原油的沥青；由裂化过程获得的石油沥青；煤焦油；及其组合。另外，用于本发明的适宜沥青可以含有回收轮胎中回收的废胶末。应当理解的是，沥青或沥青质也可以公知为沥青。
适用于本发明的改性沥青可以包括生产具有满足性能级标准的性能的改性沥青中已知的任意添加剂。这些添加剂可以包括，但并非限定于，天然橡胶、合成橡胶、塑性体、热塑性树脂、热固性树脂、弹性体、及其组合。这些添加剂的实例包括，但并非限定于，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)、苯乙烯-丁二烯-橡胶(SBR)、聚异戊二烯、聚丁烯、丁二烯-苯乙烯橡胶、乙烯基聚合物、乙烯-乙酸乙烯酯、乙烯-乙酸乙烯酯衍生物等。
本发明的一种实施方式中，该改性沥青包括选自苯乙烯-丁二烯-苯乙烯；苯乙烯-丁二烯-橡胶；含硫交联剂；酸改性剂如妥尔油酸、妥尔油沥青和磷酸衍生物；及其组合的至少一种添加剂。技术人员的能力之内完全能制备含有所述添加剂的改性沥青。
期望时，该改性沥青可以包括生产沥青乳液中常用的其它添加剂以调节最终沥青质铺路组合物的特性。这种其它添加剂包括，但并非限定于，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯胶乳；聚异戊二烯胶乳；盐；酸改性剂如多磷酸、粗妥尔油、蒸馏的妥尔油、妥尔油沥青及其衍生物；石蜡改性剂如褐煤蜡、蜂蜡和费托蜡；及其组合。
表面活性剂
本发明中使用的表面活性剂可以是阴离子类型、两性类型、阳离子类型、非离子类型、及其组合。
适宜阴离子表面活性剂包括，但并非限定于，下列：饱和C12～C24脂肪酸；不饱和C12～C24脂肪酸；用选自丙烯酸、马来酸酐、富马酸、二烯和亲双烯体的至少一种成分改性的不饱和C12～C24脂肪酸；松香酸；用选自丙烯酸、马来酸酐、富马酸、二烯和亲双烯体的至少一种成分改性的松香酸；天然树脂质聚合物；松香皂(Vinsol)树脂；白坚木树脂；丹宁酸；木质素聚合物；聚丙烯酸；聚丙烯酸酯衍生物；烷基磺酸酯；烷基苄基磺酸酯；烷基硫酸酯；烷基膦酸酯；烷基磷酸酯；酚醛树脂；及其组合。
本文中使用的术语“阴离子表面活性剂”包括上述化合物和它们的衍生物。这些包括，但并非限定于，由(i)选自天然树脂质聚合物、松香皂树脂、白坚木树脂、丹宁酸和木质素的至少一种成分；与(ii)选自饱和C10～C24脂肪酸，不饱和C10～C24脂肪酸，和用选自丙烯酸、马来酸酐、富马酸、二烯和亲双烯体的至少一种成分改性的不饱和C10～C24脂肪酸的至少一种成分的反应形成的络合物、加成产物、和缩合产物。
前述化合物的硫酸盐、磺酸盐、磷酸盐、或膦酸盐衍生物适用于本发明，包括、但并非限定于，木质素、天然树脂质聚合物、松香皂树脂、白坚木树脂、和丹宁酸的那些。本发明中也可以使用由(i)选自天然树脂质聚合物、松香皂树脂、白坚木树脂、丹宁酸和木质素的至少一种成分；与(ii)选自饱和C10～C24脂肪酸，不饱和C10～C24脂肪酸，和用选自丙烯酸、马来酸酐、富马酸、二烯和亲双烯体的至少一种成分改性的不饱和C10～C24脂肪酸的至少一种成分的反应形成的络合物、加成产物、和缩合产物的硫酸盐、磺酸盐、磷酸盐、或膦酸盐衍生物。
本文中使用的术语“两性表面活性剂”同时包括单两性和多两性的表面活性剂。适用于本发明的两性表面活性剂可以是如下获得的产物：(i)用选自丙烯酸、马来酸酐、富马酸、二烯和亲双烯体的至少一种成分改性C12～C24脂肪酸；且随后(ii)将获得的改性产物与选自聚乙烯聚胺、C12～C24烷基酰氨基丙基卤化物甲基羧酸锂甜菜碱、C12～C24烷基酰氨基丙基卤化物甲基羧酸钠甜菜碱、C12～C24烷基酰氨基丙基卤化物甲基羧酸钾甜菜碱、C12～C24烷基酰氨基丙基卤化物磷酸锂甜菜碱、C12～C24烷基酰氨基丙基卤化物磷酸钠甜菜碱、C12～C24烷基酰氨基丙基卤化物磷酸钾甜菜碱、C12～C24烷基酰氨基丙基卤化物硫酸锂甜菜碱、C12～C24烷基酰氨基丙基卤化物硫酸钠甜菜碱以及C12～C24烷基酰氨基丙基卤化物硫酸钾甜菜碱的至少一种成分反应。
适用于本发明的阳离子表面活性剂可以包括，但并非限定于，下列：衍生自(i)用选自丙烯酸、马来酸酐、富马酸、二烯和亲双烯体的至少一种成分改性C12～C24脂肪酸，且随后(ii)将获得的改性产物与聚亚烷基多胺反应的脂肪酰亚氨基胺；衍生自(i)用选自丙烯酸、马来酸酐、富马酸、二烯和亲双烯体的至少一种成分改性C12～C24脂肪酸，且随后(ii)将获得的改性产物与选自聚亚烷基多胺、饱和C12～C24烷基单胺、不饱和C12～C24烷基单胺、饱和C12～C24烷基聚亚丙基多胺、不饱和C12～C24烷基聚亚丙基多胺的至少一种成分反应的脂肪酰氨基胺；通过用选自环氧乙烷和环氧丙烷的至少一种成分改性饱和C12～C24烷基单胺制得的聚氧乙烯衍生物；通过用选自环氧乙烷和环氧丙烷的至少一种成分改性不饱和C12～C24烷基单胺制得的聚氧乙烯衍生物；通过用选自环氧乙烷和环氧丙烷的至少一种成分改性饱和C12～C24烷基聚丙烯多胺制得的聚氧乙烯衍生物；通过用选自环氧乙烷和环氧丙烷的至少一种成分改性不饱和C12～C24烷基聚丙烯多胺制得的聚氧乙烯衍生物；饱和C12～C24烷基芳基单胺；不饱和C12～C24烷基芳基单胺；饱和C12～C24烷基芳基聚丙烯多胺；不饱和C12～C24烷基芳基聚丙烯多胺；饱和C12～C24季胺；不饱和C12～C24季胺；丹宁酸的胺衍生物；酚醛树脂的胺衍生物；木质素的胺衍生物；胺改性的聚丙烯酸酯；及其组合。
本发明的一种实施方式中，该阳离子乳化剂可以包括选自饱和C12～C24烷基单胺、不饱和C12～C24烷基单胺、饱和C12～C24烷基聚丙烯多胺、不饱和C12～C24烷基聚丙烯多胺、及其组合的成分。
本发明的一种实施方式中，该阳离子乳化剂可以是选自饱和与不饱和C12～C24烷基单胺的至少一种成分、和选自饱和与不饱和C12～C24烷基聚丙烯多胺的至少一种成分的共混物。
本文中使用的术语“阳离子表面活性剂”包括上述化合物和它们的衍生物。
适用于本发明的非离子表面活性剂包括，但并非限定于，下列：烷基芳基聚氧乙烯和聚氧丙烯衍生物；支化的、线性、或环状烷醇、山梨聚糖酯、单-和多糖衍生物的聚氧乙烯衍生物；支化的、线性、或环状烷醇、山梨聚糖酯、单-和多糖衍生物的聚氧丙烯衍生物；蛋白质稳定剂如酪蛋白和白蛋白；上述阴离子、非离子、和阳离子表面活性剂的聚乙氧基衍生物；上述阴离子、非离子、和阳离子表面活性剂的聚丙氧基衍生物；和机械稳定剂如页硅酸盐膨润土和蒙脱土。
本发明的一种实施方式中，该表面活性剂可以是非离子表面活性剂，包括、但并非限定于，烷基多糖；烷基酚烷氧基化物如烷基酚乙氧基化物、烷基酚丙氧基化物、二烷基酚乙氧基化物、和二烷基酚丙氧基化物；脂肪醇乙氧基化物如具有线性、支化、或环状结构饱和或不饱和脂肪酸乙氧基化物；具有线性、支化、或环状结构的饱和或不饱和脂肪酸丙氧基化物；escinoleic acid或蓖麻油的乙氧基化物；escinoleic acid或蓖麻油的丙氧基化物。
本发明的一种实施方式中，该表面活性剂可以包括非离子表面活性剂，包括、但并非限定于，聚乙烯-聚丙烯嵌段共聚物；羟基聚(氧乙烯)聚(氧丙烯)聚(氧乙烯)嵌段共聚物；1，2-丙二醇乙氧基化物；1，2-丙二醇丙氧基化物；和分子量大于300g/mol的环氧乙烷与环氧丙烷的合成嵌段共聚物。
本发明的一种实施方式中，该表面活性剂可以是非牛脂或非妥尔油基表面活性剂，包括、但并非相对于，癸醇乙氧基化物；蓖麻油乙氧基化物；鲸蜡醇乙氧基化物；乙氧基化烷醇酰胺；脂肪醇烷氧基化物；二壬基酚乙氧基化物；壬基酚乙氧基化物；山梨聚糖酯乙氧基化物；烷基醚硫酸酯；单烷基硫代琥珀酰胺酸酯；烷基酚醚硫酸酯；脂肪醇硫酸酯；二烷基硫代琥珀酰胺酸酯；烷基醚磷酸酯；烷基酚醚磷酸酯；烷基萘磺酸酯；α-烯烃磺酸酯；烷基苯磺酸和盐；烷基两性(二)乙酸酯；烷基甜菜碱；烷基多糖；烷基胺乙氧基化物；氧化胺；及其组合。
丙烯酸、烷基丙烯酸、丙烯酸的烷基酯、烷基丙烯酸的烷基酯、丙烯酸的羟基烷基酯、烷基丙烯酸的羟基烷基酯、丙烯酰胺、烷基丙烯酰胺、N-烷基丙烯酰胺、N，N-二烷基丙烯酰胺、N-羟基烷基丙烯酰胺、N，N-二羟基烷基丙烯酰胺、苯乙烯、烷基苯乙烯、乙烯、丙烯、高级烯烃、二烯、羟基化丙烯、多羟基化聚烯烃、卤代乙烯、卤代丙烯、和卤代次烷基的至少一种成分的低聚物、共聚-低聚物、三元-低聚物、四元-低聚物、均聚物、共聚物、三元共聚物、和四元共聚物可以用作本发明中的表面活性剂。另外，前述聚合物的锂、钠、钾、镁、钙、铵、和烷基铵盐可以用作本发明中的表面活性剂。用于本发明的适宜二烯的实例包括、但并非限定于，丁二烯、环戊二烯、和异戊二烯。
本发明的一种实施方式中，该表面活性剂可以包括通过下列的反应获得的盐：(i)选自卤化氢、羧酸、和磷酸的至少一种成分；和(ii)选自丙烯酸、烷基丙烯酸、丙烯酸的烷基酯、烷基丙烯酸的烷基酯、丙烯酸的羟基烷基酯、烷基丙烯酸的羟基烷基酯、丙烯酰胺、烷基丙烯酰胺、N-烷基丙烯酰胺、N，N-二烷基丙烯酰胺、N-羟基烷基丙烯酰胺、N，N-二羟基烷基丙烯酰胺、苯乙烯、烷基苯乙烯、乙烯、丙烯、高级烯烃、二烯、羟基化丙烯、多羟基化聚烯烃、卤代乙烯、卤代丙烯、和卤代次烷基的至少一种成分的低聚物、共聚-低聚物、三元-低聚物、四元-低聚物、均聚物、共聚物、三元共聚物、和四元共聚物。用于本发明的适宜二烯的实例包括、但并非限定于，丁二烯、环戊二烯、和异戊二烯。
本发明的一种实施方式中，该表面活性剂可以包括选自低聚乙二胺、低聚聚丙烯胺、六亚甲基二胺、双-六亚甲基二胺、低聚氮丙啶、聚氮丙啶、聚乙烯多胺、聚丙烯多胺、聚乙烯/聚丙烯多胺、和高级聚烯烃多胺如聚烯烃多胺制备中的蒸馏残余物的成分。
本发明的一种实施方式中，该表面活性剂可以是下列的反应获得的盐：i)选自卤化氢如盐酸；羧酸如乙酸、丙酸、丁酸、草酸、马来酸、富马酸、和柠檬酸；和磷酸的至少一种成分；与(ii)选自低聚乙二胺、低聚聚丙烯胺、六亚甲基二胺、双-六亚甲基二胺、低聚氮丙啶、聚氮丙啶、聚乙烯多胺、聚丙烯多胺、聚乙烯/聚丙烯多胺、和高级聚烯烃多胺如聚烯烃多胺制备中的蒸馏残余物的至少一种成分。
本发明的一种实施方式中，该表面活性剂可以包括低聚乙二胺、低聚聚丙烯胺、六亚甲基二胺、双-六亚甲基二胺、低聚氮丙啶、聚氮丙啶、聚乙烯多胺、聚丙烯多胺、聚乙烯/聚丙烯多胺、和高级聚烯烃多胺如聚烯烃多胺制备中的蒸馏残余物的单乙氧基化、多乙氧基化、单丙基化、和多丙基化缩合物。
本发明的一种实施方式中，该表面活性剂可以是下列的反应获得的盐：i)选自卤化氢如盐酸；羧酸如乙酸、丙酸、丁酸、草酸、马来酸、富马酸、和柠檬酸；和磷酸的至少一种成分；与(ii)选自低聚乙二胺、低聚聚丙烯胺、六亚甲基二胺、双-六亚甲基二胺、低聚氮丙啶、聚氮丙啶、聚乙烯多胺、聚丙烯多胺、聚乙烯/聚丙烯多胺、和高级聚烯烃多胺如聚烯烃多胺制备中的蒸馏残余物的单乙氧基化、多乙氧基化、单丙基化、和多丙基化缩合物。
本发明的一种实施方式中，该表面活性剂可以包括通过下列的反应获得的盐：(i)选自卤化氢如盐酸；羧酸如乙酸、丙酸、丁酸、草酸、马来酸、富马酸、和柠檬酸；和磷酸的至少一种成分；与(ii)羟基烷基胺如羟乙基胺、羟乙基多胺、羟丙基聚乙烯胺、羟丙基胺、羟丙基聚丙烯胺、及其组合。
本发明的一种实施方式中，该表面活性剂可以包括C-36三聚脂肪酸或C-54三聚脂肪酸。本发明的一种实施方式中，该表面活性剂可以包括C-36三聚脂肪酸与选自低聚乙二胺、聚乙烯多胺、低聚丙二胺、聚丙烯多胺、和高级聚烯烃多胺如聚烯烃多胺制备中的蒸馏残余物的至少一种成分的缩合产物。
本发明的一种实施方式中，该表面活性剂可以包括通过下列的反应获得的盐：(i)选自卤化氢如盐酸；羧酸如乙酸、丙酸、丁酸、草酸、马来酸、富马酸、和柠檬酸；和磷酸的至少一种成分；与(ii)选自C-36三聚脂肪酸与选自低聚乙二胺、聚乙烯多胺、低聚丙二胺、聚丙烯多胺、和高级聚烯烃多胺如聚烯烃多胺制备中的蒸馏残余物的至少一种成分的缩聚产物的至少一种成分。
本发明的一种实施方式中，该表面活性剂可以包括C-54三聚脂肪酸与选自低聚乙二胺、聚乙烯多胺、低聚丙二胺、聚丙烯多胺、和高级聚烯烃多胺如聚烯烃多胺制备中的蒸馏残余物的至少一种成分的缩合产物。
本发明的一种实施方式中，该表面活性剂可以包括通过下列的反应获得的盐：(i)选自卤化氢如盐酸；羧酸如乙酸、丙酸、丁酸、草酸、马来酸、富马酸、和柠檬酸；和磷酸的至少一种成分；与(ii)选自C-54三聚脂肪酸与选自低聚乙二胺、聚乙烯多胺、低聚丙二胺、聚丙烯多胺、和高级聚烯烃多胺如聚烯烃多胺制备中的蒸馏残余物的至少一种成分的缩聚产物的至少一种成分。
本发明的一种实施方式中，该表面活性剂可以包括选自羟基硬脂酸、羟基硬脂酸的低聚物、和聚合的羟基硬脂酸的成分。
本发明的一种实施方式中，该表面活性剂可以包括通过下列的反应形成的缩聚产物：(i)选自乙二胺、丙二胺、乙烯/丙烯胺、低聚乙二胺、聚乙烯多胺、低聚丙二胺、和高级聚烯烃多胺如聚烯烃多胺制备中的蒸馏残余物的至少一种成分；与(ii)选自羟基硬脂酸、羟基硬脂酸的低聚物、和聚合的羟基硬脂酸的至少一种成分。
本发明的一种实施方式中，该表面活性剂可以包括Lewis酸碱如氢氧化锂、氢氧化钠、和氢氧化钾；与选自羟基硬脂酸、羟基硬脂酸的低聚物、和聚合的羟基硬脂酸的至少一种成分的缩聚产物。
本发明的一种实施方式中，该表面活性剂可以包括如图1中所示结构(I)的C-12～C-24脂肪胺的乙氧基三亚甲基胺衍生物，其中R为脂肪族C-12～C-24部分；x和y总为大于或等于2；且a和b大于或等于0。脂肪族C-12～C-24部分可以是饱和的或不饱和的，具有线性、支化、或环状结构。
本发明的一种实施方式中，该表面活性剂可以包括选自由(i)选自卤化氢如盐酸；羧酸如乙酸、丙酸、丁酸、草酸、马来酸、富马酸、和柠檬酸；和磷酸的至少一种成分；与(ii)选自结构(I)的C-12～C-24脂肪胺的乙氧基三亚甲基胺衍生物的至少一种成分的反应获得的盐的至少一种成分。
本发明的一种实施方式中，该表面活性剂可以包括如图2中所示结构(II)的C-12～C-24脂肪胺的丙氧基三亚甲基胺衍生物，其中R为脂肪族C-12～C-24部分；x和y总为大于或等于2；且a和b大于或等于0。脂肪族C-12～C-24部分可以是饱和的或不饱和的，具有线性、支化、或环状结构。
本发明的一种实施方式中，该表面活性剂可以包括选自由(i)选自卤化氢如盐酸；羧酸如乙酸、丙酸、丁酸、草酸、马来酸、富马酸、和柠檬酸；和磷酸的至少一种成分；与(ii)选自结构(II)的C-12～C-24脂肪胺的丙氧基三亚甲基胺衍生物的至少一种成分的反应获得的盐。
本发明的一种实施方式中，该表面活性剂可以包括选自如图3中所示结构(III)的具有线性、支化、或环状结构的饱和脂肪族C-12～C-24二烷基胺；和具有线性、支化、或环状结构的不饱和脂肪族C-12～C-24二烷基胺；其中R1、R2可以相同或不同；且各自可以是具有线性、支化、或环状结构的饱和或不饱和脂肪族C-12～C-24部分。
本发明的一种实施方式中，该表面活性剂可以包括选自由(i)选自卤化氢如盐酸；羧酸如乙酸、丙酸、丁酸、草酸、马来酸、富马酸、和柠檬酸；和磷酸的至少一种成分；与(ii)选自结构(III)的饱和和不饱和脂肪族C-12～C-24二烷基胺的至少一种成分的反应获得的盐。
本发明的一种实施方式中，该表面活性剂可以包括选自如图4中所示结构(IV)的线性、支化、或环状饱和脂肪族C-12～C-24烷基胺；和线性、支化、或环状的不饱和脂肪族C-12～C-24烷基胺的季胺衍生物；其中R1和R2可以是相同或不同的、饱和或不饱和脂肪族C-12～C-24部分，且R3和R4可以是甲基部分或者饱和或不饱和线性、支化、和环状脂肪族部分的高级同系物。
本发明的一种实施方式中，该表面活性剂可以包括选自由(i)选自卤化氢如盐酸；羧酸如乙酸、丙酸、丁酸、草酸、马来酸、富马酸、和柠檬酸；和磷酸的至少一种成分；与(ii)选自结构(IV)的饱和或不饱和脂肪族C-12～C-24烷基胺的季胺衍生物的至少一种成分的反应获得的盐。
本发明的一种实施方式中，该表面活性剂可以包括选自如图5中所示结构(V)的线性、支化、或环状饱和脂肪族C-12～C-24烷基胺；和线性、支化、或环状的不饱和脂肪族C-12～C-24烷基胺的季胺衍生物；其中R1和R2可以是相同或不同的、饱和或不饱和脂肪族C-12～C-24部分，且R3和R4是乙氧基或丙氧基部分及其组合。
本发明的一种实施方式中，该表面活性剂可以包括选自由(i)选自卤化氢如盐酸；羧酸如乙酸、丙酸、丁酸、草酸、马来酸、富马酸、和柠檬酸；和磷酸的至少一种成分；与(ii)选自结构(V)的饱和或不饱和脂肪族C-12～C-24烷基胺的季胺衍生物的至少一种成分的反应获得的盐。
本发明的一种实施方式中，该表面活性剂可以包括通过下列的反应形成的双酰胺：聚烯烃多胺，与通过用选自丙烯酸、马来酸酐、富马酸、二烯和亲双烯体的至少一种成分改性选自线性、支化、或环状饱和脂肪族C-12～C-24脂肪酸和线性、支化、或环状不饱和脂肪族C-12～C-24脂肪酸的至少一种成分获得的加合物。
本发明的一种实施方式中，该表面活性剂可以包括通过下列的反应获得的盐：(i)选自卤化氢如盐酸；羧酸如乙酸、丙酸、丁酸、草酸、马来酸、富马酸、和柠檬酸；和磷酸的至少一种成分；与(ii)选自通过如下的反应形成的双酰胺：聚烯烃多胺，与通过用选自丙烯酸、马来酸酐、富马酸、二烯和亲双烯体的至少一种成分改性选自线性、支化、或环状饱和脂肪族C-12～C-24脂肪酸和线性、支化、或环状不饱和脂肪族C-12～C-24脂肪酸的至少一种成分获得的加合物。
本发明的一种实施方式中，该表面活性剂可以包括二烷基芳基胺。本发明的一种实施方式中，该表面活性剂可以包括通过二烷基芳基胺与选自卤化氢如盐酸；羧酸如乙酸、丙酸、丁酸、草酸、马来酸、富马酸、和柠檬酸；和磷酸的至少一种成分获得的盐。
用于本发明的适宜表面活性剂具有混合和随后压实沥青质组合物所需的高温剪切稳定性，同样沥青膜与集料之间的界面张力使得保持强粘结且阻止了水对铺路的损害。
选择表面活性剂配方以控制分散体性能如在本发明高温(即，约50℃～约120℃)下和同时在低表面活性剂剂量下的界面粘度、马兰各尼效应、和界面沥青溶解性。同样选择表面活性剂剂量以赋予最终乳液中目标界面性能。由于它们昂贵避免了高表面活性剂剂量。另外，高表面活性剂剂量有助于低速的耐压强度形成，且增加了最终铺路中的湿度敏感性。
一种实施方式中，该油包水型分散体中使用的表面活性剂在温度26℃和小于0.1wt％的含水浓度下沥青与水之间的界面张力小于40达因/cm。
一种实施方式中，该油包水型分散体中使用的表面活性剂在温度26℃和小于0.1wt％的含水浓度下沥青与水之间的界面张力小于30达因/cm。
一种实施方式中，该油包水型分散体中使用的表面活性剂在温度26℃和小于0.1wt％的含水浓度下沥青与水之间的界面张力小于20达因/cm。
一种实施方式中，该油包水型分散体中使用的表面活性剂在温度26℃和小于0.1wt％的含水浓度下沥青与水之间的界面张力小于10达因/cm。
一种实施方式中，该油包水型分散体中使用的表面活性剂在温度26℃和小于0.1wt％的含水浓度下沥青与水之间的界面张力小于5达因/cm。
本发明的油包水型分散体可以是无溶剂的。环境关注促使减少、直至排除铺路沥青乳液中的有机溶剂。但是，出于技术原因，在本发明可用之前在所有铺路应用中还不能获得全部排除。一些地区中术语“无溶剂的”定义为包括小部分的有机溶剂。例如，“无溶剂的”曾经在宾夕法尼亚州被定义为包括高达4％的有机溶剂。出于本发明的目的，由此，期望时，该油包水型分散体可以含有至少一种溶剂(如石脑油、煤油、柴油、熔剂等)，水平低于有利于下列所需的量：1)在室温下混合沥青质组合物以制得全涂覆的集料，或者2)在室温下压实沥青质组合物。一种实施方式中，本发明油包水型沥青分散体中溶剂的水平为小于该分散体总重的约1％。本文中使用的术语“室温”含义为小于约40℃的环境温度。
集料
用于铺路材料和道路建筑、道路修复、道路修补和道路维护的集料来自天然来源和合成来源。应当理解的是，本发明中的“集料”也包括回收的沥青路面(RAP)。与任何建筑方法中一样，根据多个标准来选择用于沥青铺路用途的集料，所述标准包括物理性质、与铺筑方法中所用沥青的相容性、易得性和提供最终路面在项目的设计寿命期限内满足用于承载交通的路面层的性能规格要求的能力。在集料的性能中，对道路的成功铺筑来说关键的是集料的级配，集料的级配是指一定尺寸的集料颗粒的百分数。对于承载力最强的沥青路面来说，通常有三个级配：密级配的、间断级配的和开级配的。密级配集料具有最大的矿物表面积(每单位集料)。开级配集料主要由单一的大尺寸(例如，约0.375英寸～1.0英寸)的石料组成，其中含有很低含量(一般小于总集料的约2％)的细石(小于0.25英寸的材料)或填料(小于0.075mm的矿物材料)。间断级配集料介于密级配和开级配两类之间。回收沥青路面(RAP)材料大体反映了用来获得该回收材料的路面的级配。如果最初的路面是密级配混合物，则RAP将也是密级配的，但常常观察到RAP填料的含量低于初始集料规格的设计极限。
传统上用于制备沥青质铺路组合物的任何集料都适用于本发明。这些包括、但并非限定于，密级配集料、间断级配集料、开级配集料、石材基质基料、回收的沥青路面、回收石棉瓦以及它们的混合物。本发明中也可采用不完全干燥的集料。
沥青质铺路组合物
本发明油包水型沥青分散体可以在与该沥青质铺路组合物相同的设备中制备。可以采用多种混合技术制备本发明分散体。这些包括、但并非限定于，采用下列类型的混合装置混合沥青和水：高剪切胶体研磨机分散、静止在线混合器、高剪切混合器、和高剪切喷嘴设备。另外，可以通过将水直接注入沥青的工艺流体中使得水注射中产生的剪切充分分散和混合水滴到沥青流中和提供沥青分散体，由此制备该分散体。将水注入沥青工艺流体中可以通过相转化过程如大变动的或者相反地来进行。该油包水型沥青分散体可以在约80℃～约95℃的温度范围下制备，采用这种混合方法，并且制备之后注入到混合室中，其中将其与温度为约60℃～约140℃的集料混合物，由此获得温度范围为约60℃～约140℃的沥青质铺路组合物。
本发明的一种实施方式中，通过包括混合下列的步骤的方法在约50℃～约120℃的温度范围下制备该沥青质铺路组合物：
(i)油包水型沥青分散体，温度为约75℃～约95℃，用量为该沥青质组合物总重的约2％～约10％；和
(ii)集料和/或回收沥青路面，温度为约60℃～约140℃，用量为该沥青质组合物总重的约90％～约98％。
另一实施方式中，通过前述方法在约55℃～约120℃的温度范围下制备该沥青质组合物。
仍另一实施方式中，通过前述方法在约60℃～约95℃的温度范围下制备该沥青质组合物。
一种实施方式中，通过前述方法通过使用(i)温度为约85℃～约95℃的油包水型沥青分散体制备该沥青质组合物。
一种实施方式中，通过前述方法通过使用(ii)温度为约60℃～约120℃的集料和/或回收沥青路面。
本发明的沥青质组合物可以包括与集料进料引入的添加剂。这种添加剂的实例包括、但并非限定于，矿物添加剂如石灰和水泥；和纤维添加剂如纤维素、玻璃和聚合物纤维。另外，回收的沥青路面材料可以用作添加剂。
一种实施方式中，在约0℃～约120℃的温度范围下将本发明沥青质组合物施用到待铺砌的表面上。另一实施方式中，在约85℃～约100℃的温度范围下将本发明沥青质组合物施用到待铺砌的表面上。仍另一实施方式中，在约85℃～约95℃的温度范围下将本发明沥青质组合物施用到待铺砌的表面上。
一旦施用于待铺设的表面，需要的话，可采用铺路应用中已知的任何压实方法来压实本发明的沥青组合物。
一种实施方式中，将施用的沥青组合物压实至气孔含量相当于在超过140℃的温度下制得的具有基本等同的集料级配和沥青含量的热混铺路组合物。
一种实施方式中，将施用的沥青组合物压实，使得产生载荷强度的速率相当于在超过140℃的温度下制得的具有基本等同的集料级配和沥青含量的热混铺路组合物产生载荷强度的速率。
本发明的方法适用于薄层罩面(thin lift overlay)铺路用途。薄层罩面是一种维护性的铺设技术，该技术习惯上包括，在通常超过165℃的温度下根据常规热混程序制得沥青组合物，在相应的温度下在现场铺设于现有的、受损路面表面，从而完成沥青组合物薄层的浇筑。当前采用热混沥青组合物的薄层技术通常有两个主要缺陷。首先，热沥青组合物会快速冷却，使得其难以在需要修补的现有路面上在室温下延展(即，铺展)。热沥青材料薄层的快速冷却会造成压实困难。采用聚合物改性沥青会加剧铺筑(例如，延展、铺展和压实)中由于快速冷却而引发的问题。在一定温度下，聚合物改性沥青的粘度高于未改性沥青的粘度。因此，在一定铺筑温度下，由聚合物改性沥青制得的热混沥青组合物(含有集料的混合物)比由未改性沥青制得的同等沥青组合物更粘。这种粘度增加和流动阻力增加的结果是，因为材料的快速冷却，由聚合物改性沥青制得的薄层沥青组合物在处理和铺筑中会出现更大的问题。
需要的话，本发明的方法和沥青质组合物可用于制备沥青质铺路料块。在这种技术中，将油包水型沥青分散体和集料混合，形成沥青质组合物，将其浇入模具，压实并使其固化。该固化的料块(或砖块)用于铺筑路面。一种实施方式中，将本发明沥青质组合物在约50℃～约120℃的温度下浇入模具并压实。另一实施方式中，将本发明沥青质组合物在约80℃～约100℃的温度下浇入模具并压实。
由于本发明的沥青质组合物表现出增强的压实性(导致更高密度和更大强度)和加快的固化速率(导致制造速度的提高和生产经济效益的改善)，所以采用本发明的方法和沥青组合物来制造这些料块优于采用传统的冷混铺路组合物。
需要的话，本发明的方法和沥青分散体可以用于原位制备沥青质组合物。这种原位操作包括现场回收操作如热原地回收，其中可以将老化的、受损的路面用各种便携式加热器单元加热、翻挖、和与沥青材料再混合，由此形成翻新的铺路组合物。将该翻新的铺路组合物在通车车道的宽度上延伸并压实，由此形成翻新铺路锚泊表面。
一种实施方式中，可以将本发明沥青质组合物在该沥青质组合物的制备与它们在铺路应用中的使用之间的时间段内保持在约50℃～约120℃的温度范围下。另一实施方式中，可以将本发明沥青质组合物保持在约80℃～约100℃的温度范围下。可以将本发明沥青质组合物在这些温度下保持在封闭系统(如较大的贮料堆、储仓、有盖的运输工具等)中，防止水分蒸发。
制备本发明沥青质铺路组合物中可以使用公知用于混合沥青分散体和静态或运动的集料的方法和装置，如间歇、筒式、或连续形式的搅拌机。术语“运动的”包括、但并非限定于，采用原位和就地操作的装置。搅拌机在研磨粗糙集料和/或RAP、精细的、和填料时给该分散体施加高剪切。在这些高剪切混合器中，集料和/或RAP(将其在筒或间歇混合器中加热到规定的工艺温度)使倾斜的筒滚动，同时将沥青分散体喷射到热的集料和/或RAP上，获得分散体处理的集料和/或RAP，将其从筒式混合器中倒出。大多数筒式混合器的内壁衬有叶片，当滚筒转动时，该叶片可反复抓取混合物，将其提升，并再抛落到滚筒的底部。筒式和间歇式设备每小时可生产数百吨铺路材料。
典型地，具有传统乳化剂/表面活性剂包的沥青乳液在通过将乳液与集料在高温下混合赋予的机械剪切下被粗化。由此，降低料其在集料涂覆方面的效率且由此制成的沥青质组合物的粘度增加。由于沥青质组合物的粘度增加，压实期间铺路组合物的致密化降低，导致许多铺路损坏的问题，如车辙、形成水穴和松碎。尽管采用高的表面活性剂用量可以减轻这种粗糙化，但这种用量也会延缓耐压强度的进展并产生不理想的结果。
本发明中使用的表面活性剂包赋予该沥青包水型分散体高温流变学性能，并使该分散体相对于粗糙化更稳定。表面活性剂包的结构和化学性控制本发明沥青分散体中分散相水滴的界面流变学。表面活性剂结构和化学性决定了该油包水型沥青分散体在高温剪切条件下相对于破裂的剪切稳定性，如在高于室温的温度下在分散体与集料的混合过程中表现出的那些。表面活性剂结构和填料影响界面流体性或粘度。另外，表面活性剂的适当选择影响对界面粘度的影响程度。
提供下列实施例以进一步阐述本发明，且并不构成以任意方式限制本发明。
下列实施例中，用自动滚筒式混合器或手工混合沥青分散体和集料的沥青质组合物。在制备后混合物处于产出温度下将沥青分散体和集料的混合物压实。采用Strategic Highway Research Program(SHRP)旋转式压实机(从Pine Instruments购得)，在1.25°的旋转角、600kPa的柱塞压力和30转下，将该沥青质组合物压实成压块(pill)。压实后，立刻将该沥青质组合物放入25℃的烘箱中固化。固化后，评价压块的耐压强度(即马歇尔(Marshall)稳定性)。采用稳定性试验机(从Pine Instruments购得)测量压实样品的耐压强度。
实施例1～3中所用的集料是粉碎的花岗岩，该花岗岩符合密级配1/2英寸标称的铺路混合物的级配和性能规格，所述铺路混合物通常用于路面磨耗层的制备。使用前在110℃下用烘箱干燥所有集料样品，以去除水分。
实施例1
所使用的沥青为性能级沥青，PG67-22。但是，其它粘度级、渗透级、和性能级沥青也适合用于制备本发明油包水型分散体。所使用的集料为密级配的集料，其符合超级铺路集料质量和性能规定。
通过下列工序制备沥青质组合物：
将预热到135℃的85份PG 64-22沥青加到pH 2.5和温度85℃下含有烷基多胺表面活性剂的15份水中。缓慢加入沥青，使得获得的沥青包水型分散体的温度保持在低于100℃。将约70份该沥青包水型分散体加到约1000份密级配的花岗石集料中，该集料满足1/2英寸标称磨耗层铺路集料的级配和性能规定，并将混合加热到120℃。将组合物混合60秒以制得沥青质组合物，该组合物含有占级配集料总重约5.6％的沥青。
将获得的温度为约80℃～约95℃的沥青组合物加到100-mm直径旋转压实模具中，其已被预热到80℃～95℃。随后采用30转的SHRPPine旋转压实机在600kPa压力和1.25°的旋转角下将该沥青组合物压实。
随后将压实的沥青质组合物置于25℃炉中且使其固化24小时。固化之后，测量压实且固化的沥青质组合物的物理性能和表现性能。强度性能为除相同配方的热混合沥青铺路组合物之外的那些。
实施例2-4
实施例2-4中使用的沥青为性能级沥青，PG67-22。但是，其它粘度级、渗透级、和性能级沥青也适合用于制备本发明油包水型分散体。实施例2-4中使用的集料为密级配的集料，其符合超级铺路集料质量和性能规定。
实施例2和3采用高剪切均化器。高剪切均化器可以装有用于在大气压和低于100℃的温度下生产油包水型沥青分散体的剪切头。这些实验中使用锯齿状剪切头，采用16000rpm的速度。由于这些实验在大气压下进行，将分散体的温度保持应制止水中该分散体中蒸发的水平下。典型地，这些温度为约94℃～约100℃。用于混合的压力级封闭系统的采用，将容许在压力下使用更高温度，且无任何水蒸气损失。实施例2和3中制得的油包水型沥青分散体的目标沥青含量为最终油包水型沥青分散体的约80-90wt％。
通过将适当乳化剂包溶解于水中并调节到各种pH水平，制得表面活性剂乳液。调节表面活性剂乳液中乳化剂用量，使得它们在最终分散体中的含量为约0.1-0.5％。其它用量与其它乳化剂包一样都是适宜的。通过加入浓盐酸来调节溶液pH。该表面活性剂溶液在其用于制备油包水型分散体之前加热到约85℃。
实施例2和3中的工学包括下列步骤：将沥青加到固定到环架上的金属容器中，并在电炉上加热到约94℃～约100℃的目标温度。将加热的沥青在具有锯齿状剪切头的高剪切混合器中以16000rpm搅拌，并加入表面活性剂溶液。将获得的油包水型分散体取样分析沥青含量，并随后加到温度为约60℃～约120℃的密配级的铺路级集料中。
实施例2：乳化剂包为一种或多种改性脂肪酸的聚乙烯多胺酰氨基胺缩合物、和一种或多种长链脂肪聚丙烯多胺成分的共混物。这些类别的成分在PCT申请第PCT/US2005/002916中有论述。
为了使最终总的乳化剂用量为最终油包水型分散体的约0.3wt％，该表面活性剂乳液中乳化剂的浓度为约1.5％。例如，20g加热的表面活性剂溶液应含有约0.3g乳化剂包。由此，100g该油包水型分散体由约19.7g水、80g沥青、和0.3g上述乳化剂和/或乳化剂包组成。
通过加入浓盐酸将表面活性剂溶液调节到约2.0的pH，且在加入沥青之前在间歇下加热到185℃。一旦将所需量的表面活性剂溶液加到剪切的沥青中后，关闭该高剪切混合器。
如传统热混合沥青实验室生产中那样，通过将油包水型沥青分散体加到叶片混合器中预热的集料中，制备热混合沥青质铺路组合物。例如，将60g油包水型分散体加到1000g预热的集料中。叶片混合器的活化使得该油包水型沥青分散体涂覆集料。获得的混合物的温度为约60℃～约82℃。
获得的混合物适用于制备压实的热混合样品。
实施例3：如实施例1中那样，使用仅含脂肪酸的聚乙烯多胺酰氨基胺缩合物的乳化剂化学包制备表面活性剂溶液。也采用盐酸将由该乳化剂包获得的表面活性剂溶液调节到pH2。如实施例2中那样，通过将温度为约85℃的表面活性剂溶液加到温度为约94℃的PG67-22沥青中，在高剪切混合器中混合下，实现油包水型分散体的制备。为了制得热沥青铺路组合物，将60g获得的油包水型沥青分散体加到预热的集料中，并在传统的、1加仑叶片混合器中混合。
获得的混合物并不适用于制备压实的热混合样品，因为集料的涂覆不彻底。密集配的铺路组合物必须显示彻底的集料涂覆。
实施例4：借助T-连接将316-SS、静态、管式、在线混合器固定到独立的表面活性剂和沥青泵的出口侧上。如实施例2和3中所述的那样处理表面活性剂溶液，并与热沥青共进料到在线混合器中。将表面活性剂和沥青进料管线、以及在线混合器热处理以保持高温。从在线混合器的出口侧排出亚稳定的油包水型分散体。将获得的亚稳定的油包水型分散体直接进料到含有预热的集料的叶片混合器中，由此制得热沥青铺路组合物。
实施例5-7
实施例5-7中使用的集料为具有表I中所示等级的粉碎的石灰石。
表I
粉碎石灰石等级
  筛尺寸   通过百分比
  7/8inches   100
  5/8inches   99.9
  3/8inches   77.8
  No.4   55.5
  No.10   33.8
  No.40   19.1
  No.80   9.3
  No.200   4.5
这些实施例中使用的材料包括具有PG 64-22超级铺路级别的委内瑞拉沥青，和具有3/8英寸公称的最大集料尺寸(NMAS)的粉碎的石灰石集料，遵循表I中给出的等级和图6中所示的0.45-能量曲线图。
采用图7示意图中所示的静态、在线混合单元制得这些实验中的油包水型沥青分散体。制得由溶解于水中的表面活性剂包组成的表面活性剂溶液并调节到约2-3的pH。该表面活性剂溶液中表面活性剂包为分别烷基单胺、烷基亚丙基多胺、和通过Diels-Alder缩合反应富集的妥尔油脂肪酸的聚乙烯多胺缩合物的近似1∶1∶2的混合物。该表面活性剂包占该表面活性剂溶液的约3-10％。
表II
  实验   HMA控制   3   4   5   6   7
  皂类温度(℃)   --   30-40   30-40   30-40   30-40   30-40
  表面活性剂包(％w/w Soap)   --   3.3   3.3   6.6   9.9   3.3
  实验   HMA控制   3   4   5   6   7
  苯乙烯-丁二烯胶乳(％w/w Soap)   --   0   0   0   0   11.3
  皂类进料与沥青进料之比   --   15∶85   15∶85   10∶90   5∶95   15∶85
  沥青温度(℃)   160   130-140   130-140   130-140   130-140   130-140
  集料温度(℃)   160   80   120   100   100   100
  混合温度(℃)   160   85   107   100   107   100
  注模温度(℃)   150   80   95   95   95   95
  在N-最初的压实混合密度a   88.4   88.9   88.6±0.2   89.0±0.0   88.3±0.0   88.7
  在N-设计的压实混合密度a   95.1   96.6   96.0±0.1   96.5±0.4   95.8±0.2   96.1
  在N-最大的压实混合密度a   96.2   97.6   97.1±0.1   97.6±0.5   96.9±0.3   97.0
  在N-最大的强度   192   175   166   202   182   200
  干强度(psi)(AASHTO T-283)   138.2   --   100.4   --   --   --
  湿强度(psi)(AASHTO T-283)   99.8   --   75.3   --   --   --
  TSR   72.0   --   75.0   --   --   --
a.密度作为Gmm(最大混合比重)的百分比
实施例5-7中，采用单独的泵送和供给体系将表面活性剂溶液和沥青进料到静态在线混合器中，比例分别为15∶85、10∶90、和5∶95。由此，获得的油包水型沥青分散体包括约85-95％沥青和约5-15％水，以及表面活性剂包和用于pH调节的无机酸。全部三个实验中的表面活性剂包为最终油包水型沥青分散体的0.5wt％。这些实施例中，将获得的油包水型沥青分散体直接排到机械叶片混合器混合单元(沥青混合工业中众所周知的)中，其含有预热到表II中所示温度的集料。
将混合单元中制得的混合物转移到压实模具中并采用SHRP Pine旋转压机压实，且N-最初、N-设计、和N-最大分别等于8、100、和160转。测量的压实混合物的密度为强度N-最大。实施例5和6区别在于集料的初始温度和获得的混合物温度。实施例5中，集料温度为80℃，且获得的混合物温度为85℃。实施例6中，集料温度为120℃，且获得的混合物温度为107℃。采用油包水型沥青分散体制得的铺路组合物的体积性能(密度)和TSR值与通过传统工学制得的热混合沥青(HMA)对照的铺路组合物的性能相当。
实施例7
实施例7采用与实施例4相同的配方和工艺条件。但是，实施例7中，将沥青质铺路组合物中常用的苯乙烯-丁二烯胶乳加到表面活性剂溶液中，用量如表II中所示，获得含有聚合物改性的沥青的油包水型沥青分散体。体积性能再次与热混合沥青(HMA)对照的那些相当。
将理解的是，前述说明涉及示例性和仅为解释的实施方式，且并非限定本发明。本文中可以进行各种变化和改性，其对于本领域技术人员来说是显然的。认为这些改变是在所附权利要求限定的本发明的范围之内的。

Claims (20)

1.沥青质组合物，其中基于所述组合物的总重，包括：
(a)1.5wt％～9.5wt％的沥青，
(b)0.001wt％～0.2wt％重量的表面活性剂包，所述表面活性剂包的特征在于其在温度26℃和小于0.1wt％的含水浓度下沥青与水之间的界面张力小于40达因/cm，
(c)0.06wt％～2.5wt％的水；和
(d)90wt％～98wt％的集料。
2.权利要求1的组合物，其在高于100℃的温度以及基于所述组合物总重小于0.06wt％的水含量下而生产的。
3.权利要求1的组合物，其制备温度为50℃～140℃。
4.权利要求1的组合物，其特征在于，在50℃～120℃的温度范围下施用到正铺砌的表面上。
5.权利要求1的组合物，其中该沥青包括选自天然存在的沥青、衍生自原油的沥青、由裂化过程获得的石油沥青、煤焦油、聚合物改性的沥青、橡胶化沥青、含有回收轮胎材料的橡胶化沥青、酸改性的沥青、石蜡改性的沥青、及其组合的至少一种成分。
6.权利要求1的组合物，其中该改性沥青包括选自天然橡胶、合成橡胶、塑性体、热塑性树脂、热固性树脂、弹性体、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、苯乙烯-丁二烯-橡胶、聚异戊二烯、聚丁烯、丁二烯-苯乙烯橡胶、乙烯基聚合物、乙烯-乙酸乙烯酯、乙烯-乙酸乙烯酯衍生物、含硫交联剂、盐、酸改性剂、石蜡改性剂、及其组合的至少一种添加剂。
7.权利要求1的组合物，其中该表面活性剂包包括选自阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性表面活性剂、非离子表面活性剂、及其组合的至少一种成分。
8.权利要求7的组合物，其中该阴离子表面活性剂包括选自下列的至少一种成分：饱和C12～C24脂肪酸；C12～C24脂肪酸的Diels-Alder加合物；松香酸的Diels-Alder加合物；天然树脂质聚合物；白坚木树脂；丹宁酸；木质素聚合物；聚丙烯酸；聚丙烯酸酯衍生物；烷基磺酸酯；烷基苄基磺酸酯；烷基硫酸酯；烷基膦酸酯；烷基磷酸酯；酚醛树脂；由(i)选自天然树脂质聚合物、白坚木树脂、丹宁酸和木质素的至少一种成分；和(ii)选自饱和C10～C24脂肪酸和C10～C24脂肪酸的Diels-Alder加合物的至少一种成分反应形成的产物；木质素、天然树脂质聚合物、白坚木树脂、和丹宁酸的硫酸盐衍生物；木质素、天然树脂质聚合物、白坚木树脂、和丹宁酸的磺酸盐衍生物；木质素、天然树脂质聚合物、白坚木树脂、和丹宁酸的磷酸盐衍生物；和木质素、天然树脂质聚合物、白坚木树脂、和丹宁酸的膦酸盐衍生物；由(i)选自天然树脂质聚合物、白坚木树脂、丹宁酸和木质素的至少一种成分；和(ii)选自饱和C10～C24脂肪酸和C10～C24脂肪酸的Diels-Alder加合物的至少一种成分的反应形成的硫酸盐衍生物；由(i)选自天然树脂质聚合物、白坚木树脂、丹宁酸和木质素的至少一种成分；和(ii)选自饱和C10～C24脂肪酸和C10～C24脂肪酸的Diels-Alder加合物的至少一种成分的反应形成的磺酸盐衍生物；由(i)选自天然树脂质聚合物、白坚木树脂、丹宁酸和木质素的至少一种成分；和(ii)选自饱和C10～C24脂肪酸和C 10～C24脂肪酸的Diels-Alder加合物的至少一种成分的反应形成的磷酸盐衍生物；由(i)选自天然树脂质聚合物、白坚木树脂、丹宁酸和木质素的至少一种成分；和(ii)选自饱和C10～C24脂肪酸和C10～C24脂肪酸的Diels-Alder加合物的至少一种成分的反应形成的膦酸盐衍生物；及其组合。
9.权利要求7的组合物，其中该两性表面活性剂包括由C10～C24脂肪酸的Diels-Alder加合物与选自聚乙烯聚胺、C12～C24烷基酰氨基丙基卤化物甲基羧酸锂甜菜碱、C12～C24烷基酰氨基丙基卤化物甲基羧酸钠甜菜碱、C12～C24烷基酰氨基丙基卤化物甲基羧酸钾甜菜碱、C12～C24烷基酰氨基丙基卤化物磷酸锂甜菜碱、C12～C24烷基酰氨基丙基卤化物磷酸钠甜菜碱、C12～C24烷基酰氨基丙基卤化物磷酸钾甜菜碱、C12～C24烷基酰氨基丙基卤化物硫酸锂甜菜碱、C12～C24烷基酰氨基丙基卤化物硫酸钠甜菜碱、C12～C24烷基酰氨基丙基卤化物硫酸钾甜菜碱及其组合的成分反应形成的产物。
10.权利要求7的组合物，其中该阳离子表面活性剂包括选自下列的至少一种成分：脂肪酰亚氨基胺；脂肪酰氨基胺；C12～C24烷基单胺；C12～C24烷基聚丙烯多胺；聚氧乙烯C12～C24烷基单胺；聚氧丙烯C12～C24烷基单胺；聚氧乙烯C12～C24烷基聚丙烯多胺；聚氧丙烯C12～C24烷基聚丙烯多胺；C12～C24烷基芳基单胺；C12～C24烷基芳基聚丙烯多胺；C12～C24季胺；丹宁酸的胺衍生物；酚醛树脂的胺衍生物；木质素的胺衍生物；胺改性的聚丙烯酸酯；C12～C24烷基单胺和C12～C24烷基聚丙烯多胺的共混物；及其组合。
11.权利要求7的组合物，其中该非离子表面活性剂包括选自选自下列的至少一种成分：烷醇的烷基芳基聚环氧乙烷衍生物；烷醇的聚环氧丙烷衍生物；烷醇的聚环氧乙烷衍生物；烷醇的聚环氧丙烷衍生物；聚乙氧基化表面活性剂；聚丙氧基化表面活性剂；山梨聚糖酯；单糖衍生物；多糖衍生物；蛋白质稳定剂；机械稳定剂；烷基多糖；烷基酚烷氧基化物；脂肪醇乙氧基化物；饱和脂肪酸丙氧基化物；不饱和脂肪酸丙氧基化物；escinoleic acid的乙氧基化物；蓖麻油的乙氧基化物；escinoleic acid的丙氧基化物；蓖麻油的丙氧基化物；及其组合。
12.权利要求1的组合物，其中该表面活性剂包包括选自下列的至少一种成分：聚乙烯-聚丙烯嵌段共聚物；羟基聚(氧乙烯)聚(氧丙烯)聚(氧乙烯)嵌段共聚物；1，2-丙二醇乙氧基化物；1，2-丙二醇丙氧基化物；和分子量大于300g/mol的环氧乙烷与环氧丙烷的合成嵌段共聚物癸醇乙氧基化物；蓖麻油乙氧基化物；鲸蜡醇乙氧基化物；乙氧基化烷醇酰胺；脂肪醇烷氧基化物；二壬基酚乙氧基化物；壬基酚乙氧基化物；山梨聚糖酯乙氧基化物；烷基醚硫酸酯；单烷基硫代琥珀酰胺酸酯；烷基酚醚硫酸酯；脂肪醇硫酸酯；二烷基硫代琥珀酰胺酸酯；烷基醚磷酸酯；烷基酚醚磷酸酯；烷基萘磺酸酯；α-烯烃磺酸酯；烷基苯磺酸和盐；烷基两性(二)乙酸酯；烷基甜菜碱；烷基多糖；烷基胺乙氧基化物；氧化胺；选自丙烯酸、烷基丙烯酸、丙烯酸的烷基酯、烷基丙烯酸的烷基酯、丙烯酸的羟基烷基酯、烷基丙烯酸的羟基烷基酯、丙烯酰胺、烷基丙烯酰胺、N-烷基丙烯酰胺、N，N-二烷基丙烯酰胺、N-羟基烷基丙烯酰胺、N，N-二羟基烷基丙烯酰胺、苯乙烯、烷基苯乙烯、乙烯、丙烯、高级烯烃、二烯、羟基化丙烯、多羟基化聚烯烃、卤代乙烯、卤代丙烯、和卤代次烷基的至少一种成分的低聚物；选自丙烯酸、烷基丙烯酸、丙烯酸的烷基酯、烷基丙烯酸的烷基酯、丙烯酸的羟基烷基酯、烷基丙烯酸的羟基烷基酯、丙烯酰胺、烷基丙烯酰胺、N-烷基丙烯酰胺、N，N-二烷基丙烯酰胺、N-羟基烷基丙烯酰胺、N，N-二羟基烷基丙烯酰胺、苯乙烯、烷基苯乙烯、乙烯、丙烯、高级烯烃、二烯、羟基化丙烯、多羟基化聚烯烃、卤代乙烯、卤代丙烯、和卤代次烷基的至少一种成分的均聚物；选自丙烯酸、烷基丙烯酸、丙烯酸的烷基酯、烷基丙烯酸的烷基酯、丙烯酸的羟基烷基酯、烷基丙烯酸的羟基烷基酯、丙烯酰胺、烷基丙烯酰胺、N-烷基丙烯酰胺、N，N-二烷基丙烯酰胺、N-羟基烷基丙烯酰胺、N，N-二羟基烷基丙烯酰胺、苯乙烯、烷基苯乙烯、乙烯、丙烯、高级烯烃、二烯、羟基化丙烯、多羟基化聚烯烃、卤代乙烯、卤代丙烯、和卤代次烷基的至少一种成分的；及其组合。
13.权利要求1的组合物，其中该表面活性剂包包括选自丙烯酸、烷基丙烯酸、丙烯酸的烷基酯、烷基丙烯酸的烷基酯、丙烯酸的羟基烷基酯、烷基丙烯酸的羟基烷基酯、丙烯酰胺、烷基丙烯酰胺、N-烷基丙烯酰胺、N，N-二烷基丙烯酰胺、N-羟基烷基丙烯酰胺、N，N-二羟基烷基丙烯酰胺、苯乙烯、烷基苯乙烯、乙烯、丙烯、高级烯烃、二烯、羟基化丙烯、多羟基化聚烯烃、卤代乙烯、卤代丙烯、卤代次烷基，及其组合的至少一种成分的低聚物、共聚-低聚物、三元-低聚物、四元-低聚物、均聚物、共聚物、三元共聚物、和四元共聚物中至少一种成分的盐。
14.权利要求1的组合物，其中该表面活性剂包包括选自下列的至少一种成分：低聚乙二胺、低聚聚丙烯胺、六亚甲基二胺、双-六亚甲基二胺、聚乙烯多胺、聚丙烯多胺、聚乙烯/聚丙烯多胺、聚烯烃多胺制备中的蒸馏残余物、高级聚烯烃多胺；选自低聚乙二胺、低聚聚丙烯胺、六亚甲基二胺、双-六亚甲基二胺、聚乙烯多胺、聚丙烯多胺、聚乙烯/聚丙烯多胺、聚烯烃多胺制备中的蒸馏残余物、和高级聚烯烃多胺的至少一种成分的胺盐；选自低聚乙二胺、低聚聚丙烯胺、六亚甲基二胺、双-六亚甲基二胺、低聚氮丙啶、聚氮丙啶、聚乙烯多胺、聚丙烯多胺、聚乙烯/聚丙烯多胺、聚烯烃多胺制备中的蒸馏残余物、和高级聚烯烃多胺的至少一种成分的单乙氧基化物；选自低聚乙二胺、低聚聚丙烯胺、六亚甲基二胺、双-六亚甲基二胺、低聚氮丙啶、聚氮丙啶、聚乙烯多胺、聚丙烯多胺、聚乙烯/聚丙烯多胺、聚烯烃多胺制备中的蒸馏残余物、和高级聚烯烃多胺的至少一种成分的多乙氧基化物；选自低聚乙二胺、低聚聚丙烯胺、六亚甲基二胺、双-六亚甲基二胺、低聚氮丙啶、聚氮丙啶、聚乙烯多胺、聚丙烯多胺、聚乙烯/聚丙烯多胺、聚烯烃多胺制备中的蒸馏残余物、和高级聚烯烃多胺的至少一种成分的单丙基化物；选自低聚乙二胺、低聚聚丙烯胺、六亚甲基二胺、双-六亚甲基二胺、低聚氮丙啶、聚氮丙啶、聚乙烯多胺、聚丙烯多胺、聚乙烯/聚丙烯多胺、聚烯烃多胺制备中的蒸馏残余物、和高级聚烯烃多胺的至少一种成分的多丙基化物；选自低聚乙二胺、低聚聚丙烯胺、六亚甲基二胺、双-六亚甲基二胺、低聚氮丙啶、聚氮丙啶、聚乙烯多胺、聚丙烯多胺、聚乙烯/聚丙烯多胺、聚烯烃多胺制备中的蒸馏残余物、和高级聚烯烃多胺的至少一种成分的单乙氧基化物胺盐；选自低聚乙二胺、低聚聚丙烯胺、六亚甲基二胺、双-六亚甲基二胺、低聚氮丙啶、聚氮丙啶、聚乙烯多胺、聚丙烯多胺、聚乙烯/聚丙烯多胺、聚烯烃多胺制备中的蒸馏残余物、和高级聚烯烃多胺的至少一种成分的多乙氧基化物胺盐；选自低聚乙二胺、低聚聚丙烯胺、六亚甲基二胺、双-六亚甲基二胺、低聚氮丙啶、聚氮丙啶、聚乙烯多胺、聚丙烯多胺、聚乙烯/聚丙烯多胺、聚烯烃多胺制备中的蒸馏残余物、和高级聚烯烃多胺的至少一种成分的单丙基化物胺盐；选自低聚乙二胺、低聚聚丙烯胺、六亚甲基二胺、双-六亚甲基二胺、低聚氮丙啶、聚氮丙啶、聚乙烯多胺、聚丙烯多胺、聚乙烯/聚丙烯多胺、聚烯烃多胺制备中的蒸馏残余物、和高级聚烯烃多胺的至少一种成分的多丙基化物胺盐；羟基烷基胺的同系物；羟基烷基胺的同系物的胺盐；C-36二聚脂肪酸；C-54三聚脂肪酸；C-36二聚脂肪酸与选自低聚乙二胺、聚乙烯多胺、低聚丙二胺、聚丙烯多胺、聚烯烃多胺制备中的蒸馏残余物、和高级聚烯烃多胺的至少一种成分的聚酰胺；选自低聚乙二胺、聚乙烯多胺、低聚丙二胺、聚丙烯多胺、聚烯烃多胺制备中的蒸馏残余物、和高级聚烯烃多胺的至少一种成分的C-36二聚脂肪酸聚酰胺的胺盐；C-54三聚脂肪酸与选自低聚乙二胺、聚乙烯多胺、低聚丙二胺、聚丙烯多胺、聚烯烃多胺制备中的蒸馏残余物、和高级聚烯烃多胺的至少一种成分的聚酰胺；C-54三聚脂肪酸与选自低聚乙二胺、聚乙烯多胺、低聚丙二胺、聚丙烯多胺、聚烯烃多胺制备中的蒸馏残余物、和高级聚烯烃多胺的至少一种成分的聚酰胺的胺盐；羟基硬脂酸；羟基硬脂酸的低聚物；聚合的羟基硬脂酸；羟基硬脂酰胺；低聚羟基硬脂酰胺；聚合的羟基硬脂酰胺；羟基硬脂酰胺的盐；低聚羟基硬脂酰胺的盐；聚合羟基硬脂酰胺的盐；选自C-12～C-24脂肪酸和C-12～C-24脂肪酸的的Diels-Alder加合物至少之一的聚亚烷基多胺双酰胺；选自C-12～C-24脂肪酸和C-12～C-24脂肪酸的的Diels-Alder加合物至少之一的聚亚烷基多胺双酰胺的胺盐；二烷基芳基胺；二烷基芳基胺的胺盐；及其组合。
15.权利要求1的组合物，其中该表面活性剂包包括结构(I)的C-12～C-24脂肪胺的乙氧基三亚甲基胺衍生物；结构(I)的C-12～C-24脂肪胺的羟基硬脂酸乙氧基三亚甲基酰胺衍生物；结构(I)的C-12～C-24脂肪胺的低聚羟基硬脂酸乙氧基三亚甲基酰胺衍生物；结构(I)的C-12～C-24脂肪胺的聚合羟基硬脂酸乙氧基三亚甲基酰胺衍生物：
Figure FSA00000104124800061
其中，
R＝饱和或不饱和脂肪族C-12～C-24，具有线性、支化、或环状结构；
x+y≥2；且
a、b≥0；
结构(II)的C-12～C-24脂肪胺的丙氧基三亚甲基胺衍生物；结构(II)的C-12～C-24脂肪胺的羟基硬脂酸丙氧基三亚甲基酰胺衍生物；结构(II)的C-12～C-24脂肪胺的低聚羟基硬脂酸丙氧基三亚甲基酰胺衍生物；结构(II)的C-12～C-24脂肪胺的聚合羟基硬脂酸丙氧基三亚甲基酰胺衍生物：
Figure FSA00000104124800071
其中，
R＝饱和或不饱和脂肪族C-12～C-24，具有线性、支化、或环状结构；
x+y≥2；且
a、b≥0；
结构(III)的脂肪族二烷基胺；结构(III)的脂肪族二烷基胺的胺盐：
Figure FSA00000104124800072
其中，
R1、R2＝饱和或不饱和脂肪族C-12～C-24部分，具有线性、支化、或环状结构；
结构(IV)的季胺；结构(IV)的季胺的胺盐：
Figure FSA00000104124800073
其中，
R1、R2＝饱和或不饱和脂肪族C-12～C-24部分，具有线性、支化、或环状结构；且
R3、R4＝饱和或不饱和脂肪族C-12～C-24部分的甲基或高级同系物，具有线性、支化、或环状结构；
结构(V)的季胺；结构(V)的季胺的胺盐；及其组合：
Figure FSA00000104124800081
其中，
R1、R2＝饱和或不饱和脂肪族C-12～C-24部分，具有线性、支化、或环状结构；且
R3、R4＝乙氧基部分、丙氧基部分、或其组合。
16.权利要求1的组合物，其中该集料包括选自下列的至少一种成分：密级配集料、间断级配集料、开级配集料、石材基质基料、回收沥青铺路材料、回收石棉瓦、及其组合。
17.一种沥青质组合物，其由包括如下步骤的方法制备：
a.制备无溶剂的油包水型沥青分散体，基于所述分散体的总重，其包括：
(i)约75wt％～约95wt％的沥青，
(ii)约0.05wt％～约2wt％的表面活性剂包，其在温度26℃和小于0.1wt％的含水浓度下沥青与水之间的界面张力小于40达因/cm，和
(iii)3.0wt％～24.95wt％的水；
b.将所述沥青分散体加热到75℃～95℃的温度范围；
c.将集料加热到60℃～140℃的温度范围；
d.混合所述加热的沥青分散体和所述加热的集料以提供沥青质组合物，基于所述沥青质组合物的总重，其包括：
(a)1.5wt％～9.5wt％的沥青，
(b)0.001wt％～0.2wt％的表面活性剂包；
(c)0.06wt％～2.5wt％的水；和
(d)90.0wt％～98.0wt％的集料。
18.权利要求17的组合物，其在高于100℃的温度制得并且基于所述组合物的总重，水的含量低于0.06wt％。
19.权利要求17的组合物，其中所述制备温度范围为50℃～140℃。
20.权利要求17的组合物，其特征在于，在50℃～120℃的温度范围下施用到正铺砌的表面上。
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