CN103059588A - 一种带有亲和基团的sbs改性沥青及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带有亲和基团的SBS改性沥青，所述沥青由如下重量百分比的组分组成：SBS：3～10%；稳定剂：0.5～5%；助溶剂：0.5～6%；亲和基团添加剂：2～10%；基质沥青75～95%。本发明还公开了一种带有亲和基团的SBS改性沥青的制备方法。本发明提供的SBS改性沥青可打破现有SBS改性剂与沥青之间的平衡，阻止SBS自身的聚集，提高SBS改性剂在沥青中的分散性，提高SBS改性沥青的总体性能，使得离析实验的数据（即软化点差值）明显减小。

Description

一种带有亲和基团的SBS改性沥青及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种SBS改性沥青及其制备方法，具体地，涉及一种带有亲和基团的SBS改性沥青及其制备方法。

背景技术

SBS（苯乙稀-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物）作为主流改性剂已有近20年的时间，由于其改性效果较为突出，改性方法简便易行，从而获得一致好评及广泛应用。

但从近20多年的使用经验来看，SBS改性沥青也有不可回避的缺陷：

1.SBS（苯乙稀-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物）为橡胶类热塑性弹性体，属于高分子产品，由于其橡胶类特性，并不被沥青完全溶解，其在沥青中的稳定分散是一种动力学稳定形式，而非热力学稳定，在储存过程中易于发生上下分层的离析现象。当外部剪切力存在的时候，一方面SBS不断离开它的聚集块分散到沥青中去，另一方面沥青中的SBS又会在运动中聚集，重新回到SBS聚集块中，当外部剪力场撤去后，SBS进入和离开沥青的速度达到相等时，动态过程达到了平衡（相容），反之则易产生离析（不相容）。

2.动态过程的平衡与否，关键取决于改性剂和沥青两相界面上的相互作用,两者溶解度参数越接近相容性也越好,相容性好的改性沥青,改性剂分散均匀，成为均匀连续的网状结构,相反成为絮状、块状,当改性沥青冷却时便凝聚析出、分层。当这种情况出现后，解决难度非常高，甚至要废弃产品。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺点，提供一种带有亲和基团的SBS改性沥青，可打破现有SBS改性剂与沥青之间的平衡，阻止SBS自身的聚集，提高SBS改性剂在沥青中的分散性，提高SBS改性沥青的总体性能，使得离析实验的数据（即软化点差值）明显减小。同时，本发明还提供所述带有亲和基团的SBS改性沥青的制备方法。

为了达到上述目的，本发明提出了一种带有亲和基团的SBS改性沥青，所述沥青由如下重量百分比的组分组成：

SBS：3～10%；稳定剂：0.5～5%；助溶剂：0.5～6%；亲和基团添加剂：2～10%；基质沥青75～95%。

所述SBS为改性剂。所述稳定剂为SBS与基质沥青反应的催化物。所述助溶剂可加速SBS的动态稳定过程，加速反应进程。

进一步优选地，所述稳定剂为多硫化物。

进一步优选地，所述助溶剂为环烷基基础油。

进一步优选地，所述亲和基团添加剂为环氧改性的乙烯基化合物。环氧改性的乙烯基化合物可以市购取得。

进一步优选地，所述基质沥青为道路石油沥青。

同时，本发明还提供一种带有亲和基团的SBS改性沥青的制备方法，所述方法包括如下步骤：

A、将75～95%重量百分比的基质沥青加热到170℃～180℃；

B、将3～10%重量百分比的SBS与0.5～6%重量百分比的助溶剂依次加入到基质沥青中，搅拌25min～30min；

C、依次加入0.5～5%重量百分比的稳定剂与2～10%重量百分比的亲和基团添加剂，保持温度在170～180℃范围内，搅拌35～45min；

D、对步骤C中所得到的混合物进行剪切分散处理，然后再次发育1h～3h，即可得到所述带有亲和基团的SBS改性沥青。

本专利中“发育”是指对步骤C中所得到的混合物进行剪切分散处理后，用管线泵打入储存罐中，打开搅拌器，保持混合物流动状态的过程，在这一段时间中，产品的检测指标会有较大幅度的提高，从而达到规范要求的数值。

进一步优选地，在步骤D中，采用管线式剪切机进行剪切分散处理。

本发明的有益效果在于：

在现有技术中，虽然SBS改性沥青经过长期发展，已获得广泛应用，但是传统的SBS改性沥青仍然存在不可避免的缺陷，即SBS改性剂与沥青之间的动态平衡，如果SBS改性剂在沥青中分散不均匀，则会成絮状甚至块状，絮状或块状的SBS改性剂在改性沥青冷却时便会凝聚析出、分层，这样一来会严重影响改性沥青的使用性能，甚至会使该传统的SBS改性沥青成为废品。

本专利中，发明人创造性的提供了一种带有亲和基团的SBS改性沥青，在传统的SBS改性沥青中加入亲和基团添加剂，所述亲和基团添加剂具有梳型高分子相似的结构，其主链具有与SBS类似的分子结构（软硬链段），在沥青中分散后也具有岛状结构；其支链的柔韧性较好。在沥青中分散后具有超支化分子的结构，使得亲和剂与SBS、沥青之间均有较好相互作用，能打破SBS与沥青之间原有的平衡，阻止SBS自身的聚集，提高SBS改性剂在沥青中的分散性，该亲和基团能提高改性沥青的交联密度，并能够使三维结构更加牢固，使得改性沥青的性能更好。同时，可提高SBS改性沥青的总体性能，使得离析实验的数据（即软化点差值）明显减小。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明所提供的一种带有亲和基团的SBS改性沥青作进一步的解释说明。

所述带有亲和基团的SBS改性沥青由如下重量百分比的组分组成：

SBS：3～10%；稳定剂：0.5～5%；助溶剂：0.5～6%；亲和基团添加剂：2～10%；基质沥青75～95%。

所述稳定剂为多硫化物。所述助溶剂为环烷基基础油。所述亲和基团添加剂为环氧改性的乙烯基化合物。所述基质沥青为道路石油沥青。

实施例

所述带有亲和基团的SBS改性沥青的制备方法包括如下步骤：

A、将75～95%重量百分比的基质沥青经由沥青泵从带有低温换热器的热交换系统中注入装备搅拌器的称量容器中，将75～95%重量百分比的基质沥青加热到170℃～180℃；

B、将3～10%重量百分比的SBS与0.5～6%重量百分比的助溶剂依次加入到基质沥青中，搅拌25min～30min，通过大功率沥青泵送入溶胀容器；

C、依次加入0.5～5%重量百分比的稳定剂与2～10%重量百分比的亲和基团添加剂，保持温度在170～180℃范围内，搅拌35～45mi n；

D、对步骤C中所得到的混合物采用管线式剪切机进行剪切分散处理，用管线泵送入储存罐，然后再次发育1h～3h，即可得到所述带有亲和基团的SBS改性沥青。

本发明所提供的一种带有亲和基团的SBS改性沥青与传统的、未添加亲和基团添加剂的SBS改性沥青的指标对比如表1所示。

表1 改性沥青指标对比

从表1可以看出，实施例中添加了亲和基团添加剂的SBS改性沥青的离析实验（软化点差值）远远小于未添加亲和基团添加剂的传统SBS改性沥青，符合JTGF40-2004中关于SBS改性沥青的要求。

需要注意的是，以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，在本发明的上述指导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形，而这些改进或者变形落在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种带有亲和基团的SBS改性沥青，其特征在于，所述沥青由如下重量百分比的组分组成：

SBS：3～10%；稳定剂：0.5～5%；助溶剂：0.5～6%；亲和基团添加剂：2～10%；基质沥青75～95%。

2.根据权利要求1所述的一种带有亲和基团的SBS改性沥青，其特征在于，所述稳定剂为多硫化物。

3.根据权利要求1所述的一种带有亲和基团的SBS改性沥青，其特征在于，所述助溶剂为环烷基基础油。

4.根据权利要求1所述的一种带有亲和基团的SBS改性沥青，其特征在于，所述亲和基团添加剂为环氧改性的乙烯基化合物。

5.根据权利要求1所述的一种带有亲和基团的SBS改性沥青，其特征在于，所述基质沥青为道路石油沥青。

6.一种如权利要求1～5中任一项所述的带有亲和基团的SBS改性沥青的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

A、将75～95%重量百分比的基质沥青加热到170℃～180℃；

B、将3～10%重量百分比的SBS与0.5～6%重量百分比的助溶剂依次加入到基质沥青中，搅拌25min～30min；

C、依次加入0.5～5%重量百分比的稳定剂与2～10%重量百分比的亲和基团添加剂，保持温度在170～180℃范围内，搅拌35～45mi n；

D、对步骤C中所得到的混合物进行剪切分散处理，然后再次发育1h～3h，即可得到所述带有亲和基团的SBS改性沥青。

7.根据权利要求6所述的一种带有亲和基团的SBS改性沥青的制备方法，其特征在于，

在步骤D中，采用管线式剪切机进行剪切分散处理。