CN101381520A - 一种改性沥青及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种改性沥青及其制备方法。该改性沥青按总体质量百分比构成包括基质沥青90％~99％；纳米级粉体苯乙烯丁二烯聚合物1％~10％；萜烯树脂0％~5％。其制备方法包括如下步骤：将萜烯树脂加热熔融后加入160~ 200℃沥青，然后加入纳米级粉体苯乙烯丁二烯聚合物在此温度下搅拌2小时以上；或将萜烯树脂研磨成粉状后与纳米级粉体苯乙烯丁二烯聚合物直接加入到160~200℃的沥青中，充分搅拌2小时以上。本发明直接采用纳米级粉体苯乙烯丁二烯聚合物，容易在沥青体系中均匀分布，系统相容性好，使用的机械设备比较简单；采用我国有丰富资源的植物性树脂作为辅助改性剂，不消耗石油类产品。能有效提升道路高低温性能的改性沥青，改性后的沥青使用时还能有效降低路面噪声。

Description

一种改性沥青及其制备方法

技术领域

本发明提供了一种改性沥青及其制备方法。

背景技术

改性沥青作为一种常见的材料被用于道路行业中。现在所用的道路改性沥青一般是指聚合物改性沥青。目前，常用应用于改性道路沥青中的材料有，热塑性橡胶类，橡胶类，树脂类等等。

聚合物改性沥青的专利最早于1873年出现，1884年，英国公布了在沥青中掺入橡胶的专利，随着技术的不断进步和道路发展对于高性能沥青的需求，越来越多的关于聚合物改性沥青的专利在各国出现。

橡胶类改性剂是目前世界上最为常用的改性剂，关于橡胶改性道路沥青的专利也非常多，例如专利US5798394，US3891585，US5492561，US666676，US5095055，US6897249B2等等专利均是以橡胶作为改性剂组分，其中US5798394是以溶解的橡胶碎屑作为组分，US3891585则以凝胶化的碎橡胶作为改性剂组分，US5492561以熔融的方式将橡胶组分加入，US666676提出了以机械剪切的橡胶加入到沥青中，US5095055提出酸处理沥青与硫化过的橡胶共同改性沥青，专利US6897249B2提供了一种利用轮胎橡胶粉以及石油树脂作为改性剂用于道路沥青的方法，能有效减低道路公路噪声并提高道路高低温性能。中国也有许多此方面的专利，在例如中国专利CN01135212.4(非晶态聚-a烯烃与SBR)，CN02132729.7(精制糠醛抽出油和热塑性弹性体SBS)，CN01133375.8(富芳贫蜡组分与热塑性橡胶SBS)，CN01123732.5(轮胎橡胶粉末和石油树脂)，CN90106343.6(石油沥青、丁苯橡胶、助溶剂、聚烯烃及硫磺)，CN03118863.X(脱硫胶粉、沥青和相容剂在较高温度下混合)等等。

上述各种专利提出的主要目的是能将改性剂丁苯橡胶或者SBS能均匀加入到沥青中，并以各种方法改善其与沥青的相容性：例如上面提到的US5798394，US3891585，US5492561，US666676，CN02132729.7，CN03118863.X，CN90106343.6；同时有的专利辅以其他的组分以改善改性沥青的其他方面性能：例如专利US5095055，US6897249B2，CN01135212.4，CN01133375.8，CN01123732.5等。

这些专利中，有些是以溶剂溶解橡胶后加入到沥青当中，例如US5798394，US3891585，CN90106343.6，CN03118863.X等等，这种加入方法虽然可以使得改性剂能在沥青体系中较为均匀的分布，但是带入了溶剂，处理过程比较繁琐，并且由于溶剂的引入，对于环境也会造成一定的不利影响；有些专利如US666676以机械剪切的方式加工，这样剪出的橡胶颗粒分布不均匀，对加工机械要求高，加入沥青体系后相容性，均匀性上都不太好，另外有专利US6897249B2，CN01123732.5将改性剂回收橡胶粉以粉体的形式加入，回收的橡胶粉颗粒不均匀，且有较多的填充物，需要先进行处理，如果不处理直接加入，将会对改性沥青产生不利的影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种添加剂与沥青体系相容性好，加入程序简单，能有效提升道路高低温性能的改性沥青，改性后的沥青使用时还能有效降低路面噪声。

本发明改性沥青使用的添加剂添加到沥青后的总体质量百分比构成如下：

基质沥青90％~99％；纳米级粉体苯乙烯丁二烯聚合物1％~10％；萜烯树脂0％~5％。

所述纳米级粉体苯乙烯丁二烯聚合物的粒径95％以上在50~200nm之间；所述萜烯树脂软化点范围在95℃~160℃之间。

改性添加剂加入方式有如下两种：

1)将萜烯树脂研磨成粉状后与纳米级粉体苯乙烯丁二烯聚合物直接加入到160~200℃的沥青中，充分搅拌2小时以上。

或

2)将萜烯树脂加热熔融后加入160~200℃沥青，然后加入纳米级粉体苯乙烯丁二烯聚合物在此温度下搅拌2小时以上。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

直接采用纳米级粉体苯乙烯丁二烯聚合物，容易在沥青体系中均匀分布，系统相容性好，使用的机械设备比较简单；采用我国有丰富资源的植物性树脂作为辅助改性剂，不消耗石油类产品。添加剂与沥青体系相容性好，加入程序简单，能有效提升道路高低温性能的改性沥青，改性后的沥青使用时还能有效降低路面噪声。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明内容做详细说明：

下列实施例均采用总体质量百分比。

实施例1：

采用茂名石化70#沥青95％、市购纳米级粉体苯乙烯丁二烯聚合物5％(95％以上粒径分布在50nm~200nm之间，下同)、市购萜烯树脂(软化点100℃，下同)0％，将纳米级粉体苯乙烯丁二烯聚合物直接加入到175℃的沥青中，充分搅拌2小时以上。实验结果如下：

 

实验项目	单位	基质沥青	改性沥青
				软化点	℃	48.7	75
10℃延度	Cm	50	80

实施例2：

采用茂名石化70#沥青93％、与实例1相同之粉体苯乙烯丁二烯聚合物5％、萜烯树脂2％，将萜烯树脂研磨成粉状后与纳米级粉体苯乙烯丁二烯聚合物直接加入到175℃的沥青中，充分搅拌2小时以上。实验结果如下：

 

实验项目	单位	基质沥青	改性沥青
				软化点	℃	48.7	85
10℃延度	Cm	50	75

实施例3：

采用茂名石化70#沥青85％、与实例1相同之粉体苯乙烯丁二烯聚合物10％、萜烯树脂5％，将萜烯树脂研磨成粉状后与纳米级粉体苯乙烯丁二烯聚合物直接加入到175℃的沥青中，充分搅拌2小时以上。实验结果如下：

 

实验项目	单位	基质沥青	改性沥青
				软化点	℃	48.7	90.3
10℃延度	Cm	50	65

实施例4：

采用茂名石化70#沥青99％、与实例1相同之粉体苯乙烯丁二烯聚合物1％直接加入到175℃的沥青中，萜烯树脂0％，充分搅拌2小时以上。实验结果如下：

 

实验项目	单位	基质沥青	改性沥青
				软化点	℃	48.7	52.4
10℃延度	Cm	50	55

实施例5：

采用茂名石化70#沥青93％、与实例1相同之粉体苯乙烯丁二烯聚合物5％、萜烯树脂2％，将萜烯树脂加热熔融后加入175℃沥青，然后加入纳米级粉体苯乙烯丁二烯聚合物在此温度下搅拌2小时以上。实验结果如下：

 

实验项目	单位	基质沥青	改性沥青
				软化点	℃	48.7	85.5
10℃延度	Cm	50	75

实施例6：

采用茂名石化70#沥青85％、与实例1相同之粉体苯乙烯丁二烯聚合物10％、萜烯树脂5％，将萜烯树脂加热熔融后加入175℃沥青，然后加入纳米级粉体苯乙烯丁二烯聚合物，在此温度下搅拌2小时以上。实验结果如下：

 

实验项目	单位	基质沥青	改性沥青
				软化点	℃	48.7	90.5
10℃延度	Cm	50	64

Claims (7)

1、一种改性沥青，包括沥青，其特征在于使用如下的添加剂成分：按总体质量百分比为：基质沥青90％~99％；纳米级粉体苯乙烯丁二烯聚合物1％~10％；萜烯树脂0％~5％。

2、如权利要求1所述的改性沥青，其特征在于所述纳米级粉体苯乙烯丁二烯聚合物的粒径95％以上在50~200nm之间。

3、如权利要求1所述的改性沥青，其特征在于所述萜烯树脂软化点范围在95℃~160℃之间。

4、权利要求1所述的改性沥青的制备方法，其特征在于包括如下步骤：将萜烯树脂研磨成粉状后与纳米级粉体苯乙烯丁二烯聚合物直接加入到160~200℃的沥青中，充分搅拌2小时以上。

5、权利要求1所述的改性沥青的制备方法，其特征在于包括如下步骤：将萜烯树脂加热熔融后加入160~200℃沥青，然后加入纳米级粉体苯乙烯丁二烯聚合物在此温度下搅拌2小时以上。

6、如权利要求4或5所述的改性沥青的制备方法，其特征在于所述纳米级粉体苯乙烯丁二烯聚合物的粒径95％以上在50~200nm之间。

7、如权利要求4或5所述的改性沥青的制备方法，其特征在于所述萜烯树脂软化点范围在95℃~160℃之间。