CN101717585A

CN101717585A - 乳化sbs聚合物改性沥青及其制备方法

Info

Publication number: CN101717585A
Application number: CN200910109758A
Authority: CN
Inventors: 毛宇
Original assignee: Shenzhen Novophalt Asphalt High Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Novophalt Asphalt High Technology Co Ltd
Priority date: 2009-11-19
Filing date: 2009-11-19
Publication date: 2010-06-02

Abstract

本发明涉及一种乳化SBS聚合物改性沥青及其制备方法。目前运用于铺筑路面的乳化及乳化改性沥青生产困难、质量不稳定，高温性能改善不明显。本发明的原料为基质沥青、水、SBS沥青改性剂、复合沥青乳化剂、乳化稳定剂和盐酸，先把基质沥青加热，加入SBS沥青改性剂，搅拌溶胀后，通过胶体磨高速研磨并充分分散，保温发育后得到SBS改性沥青；在水中加入复合沥青乳化剂，加入预先用水调匀的乳化稳定剂，添加适量盐酸调整pH值获得皂液；最后将SBS改性沥青降温，与皂液混合经乳化分散得到乳化SBS聚合物改性沥青。适用于道路施工的粘层、封层、表面处治、稀浆封层以及沥青路面再生、温拌沥青、客运专线铁路板式无砟轨道的水泥沥青砂浆层等。

Description

乳化SBS聚合物改性沥青及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，具体涉及一种乳化SBS聚合物改性沥青及其制备方法。

背景技术

目前，除普通阳离子和阴离子乳化沥青外，为提高路面使用性能，聚合物改性乳化沥青被大量工程使用。使用较多的是SBR胶乳改性乳化沥青，但此种改性乳化沥青对高温性能的改善有限，很难满足实际路面使用温度的要求；而SBS(丁二烯-苯乙烯-丁二烯)改性沥青生产的乳化沥青虽然对高低温性能都有较好的改善，但是乳化的难度大，产品不易稳定。

发明内容

本发明的目的是降低乳化SBS(丁二烯-苯乙烯-丁二烯)改性沥青的难度，并且生产出质量稳定、性能优良、破乳速度可调的乳化SBS聚合物改性沥青。该改性乳化沥青适用于道路施工的粘层、封层、表面处治、稀浆封层以及沥青路面再生、温拌沥青等，特别适用于客运专线铁路板式无砟轨道的水泥沥青砂浆层。

本发明乳化SBS聚合物改性沥青的成分包括基质沥青、水、SBS(即丁二烯-苯乙烯-丁二烯)沥青改性剂、复合沥青乳化剂、乳化稳定剂和盐酸，各成分的重量比为：基质沥青∶水∶SBS沥青改性剂∶复合沥青乳化剂∶乳化稳定剂∶盐酸＝46.5-68.5％∶25.2-48.27％∶1.5-3.5％∶1.5-3.5％∶0.2-1％∶0.03-0.3％，盐酸的用量目的是用于调整皂液PH值至2-5。

本发明乳化SBS聚合物改性沥青的成分中复合沥青乳化剂，由一种季胺盐类阳离子乳化剂和一种非离子乳化剂按一定比例掺配复合而成，该复合乳化剂的掺量为1.5％-3.5％(按照乳化聚合物改性沥青的质量百分比计算)；复合沥青乳化剂中季铵盐类阳离子乳化剂包括十二-十八烷基丙撑二胺、十四-十八烷基酰胺基多胺、十六-十八烷基苯三甲基氯化铵、JY-R2、JY-R2F、JY-R2G、JY-R2S、TOT、JQT-1中的一种或其中几种的混合物；复合沥青乳化剂中非离子乳化剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)、烷基酚聚氧乙烯醚(TX-10，OP-10)、烷基醇酰胺聚氧乙烷醚中的一种或其中几种的混合物，复合乳化剂中非离子乳化剂的含量为30％-70％，根据破乳速度的要求进行适当调整。

本发明乳化SBS聚合物改性沥青的成分中乳化稳定剂，在使用前需先用凉水搅拌调匀后添加到皂液中，该稳定剂包括甲基纤维素、聚乙烯醇、淀粉中的一种或其中几种的混合物，其添加量为0.2-1％(按照乳化聚合物改性沥青的质量百分比计算)。

本发明乳化SBS聚合物改性沥青的成分中SBS沥青改性剂为线型结构，其分子量的最佳范围为10-12万，该聚合物改性剂的添加量为1.5-3.5％(按照乳化聚合物改性沥青的质量百分比计算)。

本发明乳化SBS聚合物改性沥青的制备方法为：首先把基质沥青加热到170-180℃，加入SBS(丁二烯-苯乙烯-丁二烯)沥青改性剂，搅拌溶胀20分钟后，通过胶体磨高速研磨并充分分散，在163℃下保温发育2h后得到SBS改性沥青；在40-55℃水中加入复合沥青乳化剂，加入预先用常温水调匀的乳化稳定剂，添加适量盐酸将PH值调整至2-5获得皂液；然后将SBS改性沥青降温到135-150℃，与皂液混合经乳化机乳化分散得到乳化SBS聚合物改性沥青。

本发明所制备的乳化聚合物改性沥青性能优良，各项技术指标均优于普通乳化沥青，能满足道路使用性能，延长道路使用寿命，适用于道路施工的粘层、封层、表面处治、稀浆封层以及沥青路面再生、温拌沥青等，特别适用于客运专线铁路板式无砟轨道的水泥沥青砂浆层；用于路面维修、养护时，可缩短关闭交通时间，改善施工条件，提高施工效率，达到更好的使用效果。尤其是该乳化改性沥青蒸发残留物的软化点高，用其生产的混合料抗永久变形性好，防止高温季节路面形成车辙，拥包等病害，更适应炎热地区的路面建设及养护需要；而且有机稳定剂的加入，增强了乳化SBS聚合物改性沥青的稳定性，能够较长时间储存而不出现离析；非离子乳化剂的加入，使得乳化SBS聚合物改性沥青的破乳速度可根据实际情况进行调整，同时，非离子乳化剂的加入，能够降低整个乳化体系的粘度，使得该乳化SBS聚合物改性沥青的生产难度降低。

附图说明

图1是本发明的生产工艺流程方框示意图。

具体实施方式

实施例一

本发明乳化SBS聚合物改性沥青的成分包括基质沥青、水、SBS(即丁二烯-苯乙烯-丁二烯)沥青改性剂、复合沥青乳化剂、乳化稳定剂和盐酸，各成分的重量比为：基质沥青∶水∶SBS沥青改性剂∶复合沥青乳化剂∶乳化稳定剂∶盐酸＝48.25％∶47.2％∶1.75％∶2.3％∶0.4％∶0.1％，盐酸的用量目的是用于调整皂液PH值至2.5。

本发明乳化SBS聚合物改性沥青的制备方法为：

A、SBS改性沥青的制取：

将1.75％(按照乳化聚合物改性沥青的质量百分比计算，)的SBS沥青改性剂(锦湖牌型号为101的SBS沥青改性剂)添加到已加热到170-180℃的基质沥青(欢喜岭牌重交通90号道路沥青)中，溶胀20分钟后，通过胶体磨高速研磨并充分分散，然后在163℃下保温发育2小时，得到SBS聚合物改性沥青。

B、皂液的制取：

将2.3％(按乳化聚合物改性沥青的质量百分比计算)的复合沥青乳化剂添加到已加热到50℃的水中搅拌均匀；再将0.4％(按乳化聚合物改性沥青的质量百分比计算)的乳化稳定剂用常温水稀释调匀后加入到40-55℃的水中继续搅拌均匀；添加0.1％的盐酸调整整个体系的PH值至2.5，即制得所需皂液。

C、乳化SBS聚合物改性沥青的制取：

将SBS改性沥青降温到140-155℃，皂液温度调整到40-55℃，将50％的SBS改性沥青与50％的皂液混合，经乳化机乳化分散，控制该乳化聚合物改性沥青的生产温度在185℃左右，即得到乳化SBS聚合物改性沥青。

本发明乳化SBS聚合物改性沥青的产品指标为：

实施例二

本发明乳化SBS聚合物改性沥青的成分包括基质沥青、水、SBS(即丁二烯-苯乙烯-丁二烯)沥青改性剂、复合沥青乳化剂、乳化稳定剂和盐酸，各成分的重量比为：基质沥青∶水∶SBS沥青改性剂∶复合沥青乳化剂∶乳化稳定剂∶盐酸＝52.5％∶42.07％∶2.5％∶2.5％∶0.35％∶0.08％，盐酸的用量目的是用于调整皂液PH值至3。

本发明乳化SBS聚合物改性沥青的制备方法为：

A、SBS改性沥青的制取：

将2.5％(按照乳化聚合物改性沥青的质量百分比计算)的SBS沥青改性剂(韩国LG产型号为501的SBS沥青改性剂)添加到已加热到170-180℃的基质沥青(ESSO牌重交通90号道路沥青)中，溶胀20分钟后，通过胶体磨高速研磨并充分分散，然后在163℃下保温发育2小时，得到SBS聚合物改性沥青。

B、皂液的制取：

将2.5％(按乳化聚合物改性沥青的质量百分比计算)的复合沥青乳化剂添加到已加热到50℃的水中搅拌均匀；再将0.35％(按乳化聚合物改性沥青的质量百分比计算)的乳化稳定剂用常温水稀释调匀后加入到40-55℃的水中继续搅拌均匀；添加0.08％的盐酸调整整个体系的PH值至3，即制得所需皂液。

C、乳化SBS聚合物改性沥青的制取：

将SBS改性沥青降温到140-155℃，皂液温度调整到40-55℃，将55％的SBS改性沥青与45％的皂液混合，经乳化机乳化分散，控制该乳化聚合物改性沥青的生产温度在185℃左右，即得到乳化SBS聚合物改性沥青。

本发明乳化SBS聚合物改性沥青的产品指标为：

实施例三

本发明乳化SBS聚合物改性沥青的成分包括基质沥青、水、SBS(即丁二烯-苯乙烯-丁二烯)沥青改性剂、复合沥青乳化剂、乳化稳定剂和盐酸，各成分的重量比为：基质沥青∶水∶SBS沥青改性剂∶复合沥青乳化剂∶乳化稳定剂∶盐酸＝60.5％∶33.2％∶2.5％∶3.2％∶0.5％∶0.1％，盐酸的用量目的是用于调整皂液PH值至2.5。

本发明乳化SBS聚合物改性沥青的制备方法为：

A、SBS改性沥青的制取：

将2.5％(按照基质沥青的质量百分比计算)的SBS沥青改性剂(台湾产LCY牌型号为3501的SBS沥青改性剂)添加到已加热到170-180℃的基质沥青(泰普克牌重交通90号道路沥青)中，溶胀20分钟后，通过胶体磨高速研磨并充分分散，然后在163℃下保温发育2小时，得到SBS聚合物改性沥青。

B、皂液的制取：

将3.2％(按乳化聚合物改性沥青的质量百分比计算)的复合沥青乳化剂添加到已加热到50℃的水中搅拌均匀；再将0.5％(按乳化聚合物改性沥青的质量百分比计算)的乳化稳定剂用常温水稀释调匀后加入到40-55℃的水中继续搅拌均匀；添加0.1％的盐酸调整整个体系的PH值至2.5，即制得所需皂液。

C、乳化SBS聚合物改性沥青的制取：

将SBS改性沥青降温到140-155℃，皂液温度调整到40-55℃，将63％的SBS改性沥青与37％的皂液混合，经乳化机乳化分散，控制该乳化聚合物改性沥青的生产温度在185℃左右，即得到乳化SBS聚合物改性沥青。

4、本发明乳化SBS聚合物改性沥青的产品指标为：

Claims

1.乳化SBS聚合物改性沥青，其特征在于它的原料成分包括基质沥青、水、SBS沥青改性剂、复合沥青乳化剂、乳化稳定剂和盐酸，各成分的重量比为：基质沥青∶水∶SBS沥青改性剂∶复合沥青乳化剂∶乳化稳定剂∶盐酸＝46.5-68.5％∶25.2-48.27％∶1.5-3.5％∶1.5-3.5％∶0.2-1％∶0.03-0.3％。

2.根据权利要求1所述的乳化SBS聚合物改性沥青，其特征在于所述的复合沥青乳化剂由一种季胺盐类阳离子乳化剂和一种非离子乳化剂按一定比例掺配复合而成，其掺配量为1.5％-3.5％。

3.根据权利要求2所述的乳化SBS聚合物改性沥青，其特征在于所述的复合沥青乳化剂中季铵盐类阳离子乳化剂包括十二-十八烷基丙撑二胺、十四-十八烷基酰胺基多胺、十六-十八烷基苯三甲基氯化铵、JY-R2、JY-R2F、JY-R2G、JY-R2S、TOT、JQT-1中的一种或其中几种的混合物。

4.根据权利要求2所述的乳化SBS聚合物改性沥青，其特征在于所述的复合沥青乳化剂中非离子乳化剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)、烷基酚聚氧乙烯醚(TX-10，OP-10)、烷基醇酰胺聚氧乙烷醚中的一种或其中几种的混合物，复合乳化剂中非离子乳化剂的含量为30％-70％。

5.根据权利要求1所述的乳化SBS聚合物改性沥青，其特征在于所述的乳化稳定剂包括甲基纤维素、聚乙烯醇、淀粉中的一种或其中几种的混合物，其添加量为0.2-1％。

6.根据权利要求1所述的乳化SBS聚合物改性沥青，其特征在于所述的SBS沥青改性剂为线型结构，其分子量的最佳范围为10-12万，该聚合物改性剂的添加量为1.5-3.5％。

7.乳化SBS聚合物改性沥青的制备方法，其特征在于其制备方法为：

A、先将SBS聚合物改性剂加入到温度为170-180℃的基质沥青中，搅拌溶胀20分钟；

B、充分溶胀后的SBS聚合物改性剂与基质沥青通过胶体磨研磨混合均匀，然后在160-175℃下保温发育2小时，制得SBS聚合物改性沥青；

C、将复合乳化剂和在凉水中搅拌调匀后的乳化稳定剂以及盐酸按比例添加到40-55℃的热水中，充分搅拌均匀制得PH值为2-5的皂液；

D、将温度为140-155℃的SBS聚合物改性沥青和温度为40-55℃的皂液通过乳化机进行分散乳化，制得乳化SBS聚合物改性沥青。