CN101817982A - 一种纳米级有机化蒙脱土和sbs复合改性沥青及制备方法 - Google Patents

一种纳米级有机化蒙脱土和sbs复合改性沥青及制备方法 Download PDF

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刘大梁
袁剑波
黄云涌
郑健龙
包双雁
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Abstract

本发明涉及一种纳米级有机化蒙脱土和SBS复合改性沥青及制备方法。本发明所提供的SBS复合改性沥青包括SBS改性剂和沥青，其中还加入有有机化蒙脱土，当沥青质量为基准量1，各改性剂掺量相对沥青的质量比为：SBS：1％～6％，有机化蒙脱土：1％～10％。采用本方法制得的复合改性沥青贮存稳定性、抗老化性能提高，并在其燃烧时具有一定的“抑烟”效果，因而具有良好的综合性能，本发明工艺简单，应用方便。

Description

一种纳米级有机化蒙脱土和SBS复合改性沥青及制备方法
技术领域
本发明涉及一种SBS复合改性沥青。本发明还涉及SBS复合改性沥青的制备方法。
背景技术
SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)改性沥青因其具有独特的高温稳定性、低温柔性和弹性恢复性能，目前已成为高等级公路沥青路面的主要改性沥青品种；但在采用SBS改性石油沥青时会存在SBS改性剂与基质沥青的相容性及贮存稳定性差、SBS改性沥青的抗老化性能差以及进一步提高SBS改性沥青的性能等问题。
为了提高SBS改性沥青的综合性能，目前主要采用如下一些方法：
发明专利(申请号：200710022015.8)公开了一种纳米粒子/聚合物复合改性沥青及其制备方法，由基质沥青、纳米ZnO粒子和SBS高分子聚合物组成。将纳米ZnO粒子、SBS、基质沥青和溶剂苯以一定比例混合，搅拌均匀，制成沥青母液；在温度为70～100℃下回收溶剂苯，将沥青母液制成固体状母体；再将固体状母体与基质沥青以1∶5的重量比，在160～175℃下搅拌至混溶，然后在120℃±5℃下发育2h±0.1h，制成纳米粒子/聚合物复合改性沥青。
发明专利申请(申请号：200510112331.5)公开一种路用复合改性沥青材料，涉及道路建设用复合改性沥青材料领域。所述的路用复合改性沥青材料，由沥青、SBS、聚丙烯蜡、石油树脂和硫磺组成，其中SBS含量为沥青重量的2.0-10.0％，聚丙烯蜡含量为沥青重量的0.5-6％，石油树脂含量为沥青重量的5％～30％，硫磺含量为SBS重量的2-8％。
但是没有发现用蒙脱土来进行沥青改性的。
蒙脱土属硅酸盐类粘土，是典型的2∶1型层状结晶，其单位晶胞由一个铝氧八面体夹在两个二氧化硅四面体中间构成，层间常吸附一些阳离子，随阳离子体积的不同，层间距(d001)一般为1～2nm，根据蒙脱土的层状结构特点，用插层复合法将有机物(高聚物或单体)插入蒙脱土的层间，使之发生插入化学反应制成纳米复合材料，是目前纳米材料研究的领域之一。为增加蒙脱土与有机相的相容性，人们研究和制备有机蒙脱土。
当前蒙脱土纳米复合材料主要应用在以下几个方面：1.用于阻燃材料，特别是无卤阻燃材料有机蒙脱土用于阻燃时。从国内外的情况看，这是有机蒙脱土应用最多的产品；2.车用塑料；3.阻隔方面的应用。总之，目前对蒙脱土纳米复合材料的应用研究刚起步。
发明内容
本发明在现有技术的基础上公开了一种纳米级有机化蒙脱土和SBS复合改性沥青及制备方法。
具体来说，本发明所提供的SBS复合改性沥青包括SBS改性剂和沥青，其中还加入有有机化蒙脱土，当沥青质量为基准量1，各改性剂掺量相对沥青的质量比为：SBS：1％～6％，有机化蒙脱土：1％～10％。
根据本发明的实施例，优选SBS改性剂为自线型的YH-791、YH-791H、YH-792中的一种或多种。
根据本发明的实施例蒙脱土为经有机化改性的纳米级层状硅酸盐，其晶片厚度小于30nm，蒙脱石含量大于96％，含湿量小于3％。这些特性的蒙脱土是可以获得的市售商品。
所述复合改性沥青的制备方法是：将一定量的基质沥青加热到170℃后，按比例的掺量加入SBS，维持温度为150～190℃、并在2000～6000rpm/min转速下，剪切分散1～4.5小时，再按比例加入有机化蒙脱土，在2000～6000rpm/min转速下，再剪切分散0.5～2.5小时使其共混均匀，制得纳米级有机化蒙脱土和SBS复合改性沥青。
采用本方法制得的复合改性沥青贮存稳定性、抗老化性能提高，并在其燃烧时具有一定的“抑烟”效果，因而具有良好的综合性能，本发明工艺简单，应用方便。
具体实施方式
以下通过具体实例来阐述本发明的有益效果
实施例：
纳米级有机化蒙脱土和SBS复合改性沥青，其组份和含量为：(表1)
表1复合改性沥青的组份和含量
  组份名称 规格   含量(％)   产地
  沥青 AH-70   91   山东公司
  SBS YH-791   5   湖南公司
  有机化蒙脱土 晶片厚度＜30nm   4   淅江公司
  合计   100
将一定量的基质沥青加热到170℃后，按比例的掺量加入SBS，维持温度为150～190℃、并在4000rpm/min转速下，剪切分散3小时，再按比例加入有机化蒙脱土，在3000rpm/min转速下，再剪切分散1.5小时使其共混均匀，制得纳米级有机化蒙脱土和SBS复合改性沥青，复合改性沥青的主要技术性能，按公路工程沥青及沥青混合料试验规程(JTJ052-2000)测试，结果如表2。
表2复合改性沥青的主要技术性能

Claims (4)

1.SBS复合改性沥青，包括SBS改性剂和沥青，其特征在于还有有机化蒙脱上，当沥青质量为基准量1，各改性剂掺量相对沥青的质量比为：SBS：1％～6％，有机化蒙脱土：1％～10％。
2.根据权利要求1所述的SBS复合改性沥青，其特征在于SBS改性剂为自线型的YH-791、YH-791-H、YH-792中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的SBS复合改性沥青，其特征在于蒙脱土为经有机化改性的纳米级层状硅酸盐，其晶片厚度小于30nm，蒙脱石含量大于96％，含湿量小于3％。
4.制备权利要求1至3所述复合改性沥青的制备方法，其特征在于将一定量的基质沥青加热到170℃后，按比例的掺量加入SBS，维持温度为150～190℃、并在2000～6000rpm/min转速下，剪切分散1～4.5小时，再按比例加入有机化蒙脱土，在2000～6000rpm/min转速下，再剪切分散0.5～2.5小时使其共混均匀，制得纳米级有机化蒙脱土和SBS复合改性沥青。
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