CN103102496A - 一种sbs改性沥青母液的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种SBS改性沥青母液的制备方法，包括：（1）将SBS和稀释剂按质量比2∶1~1∶3向螺杆挤出机进料，得到的挤出物为SBS和稀释剂的混合物；（2）步骤（1）得到的混合物与稀释剂、沥青混合均匀，得到质地均匀的SBS母液，最终SBS改性沥青母液中SBS的质量含量为5%~20%，稀释剂的质量含量为60%~70%，沥青的质量含量为10%~35%。本文方法通过挤出机使SBS均匀分散于稀释剂中，得到的SBS改性沥青母液在高温状态下可以由泵输送，改善了SBS与沥青的相溶性。

Description

一种SBS改性沥青母液的制备方法

技术领域

本发明涉及一种改性沥青的制备方法，更具体地说，是一种SBS沥青改性母液的制备方法。

背景技术

随着公路修筑等级的提高及交通量的日益增大，对路面功能提出了更高的要求。聚合物改性沥青已经成为改善道路沥青使用性能的有效途径和发展方向。聚合物改性沥青主要有热塑性弹性体、橡胶和树脂三大类。

CN1300801A公开了一种道路沥青改性母粒及其生产方法。将一定比例的SBS、沥青、填充剂、四苯基脲唑混合均匀，然后在双螺杆挤出机上造粒，熔体温度在140℃~180℃。该母粒改性道路沥青能大大提高改性沥青的延度和软化点。但是不足之处是所加的滑石粉、白炭黑、碳酸钙无机填料使沥青针入度变小，沥青变硬，对胶体磨和高速剪切机磨损较大，同时无机填料与沥青相容性很差，热储存期间容易离析出来。

CN1733833A公开了SBS改性沥青母粒及其制备方法，将SBS、PE、相溶剂按照60%~90%、5%~30%、5%~30%的质量比例，在双螺杆挤出机上挤出造粒，其生产价格温度为120℃~180℃，压力1MPa~4MPa，主机螺杆转速100rpm ~400rpm，时间20~60分钟，最后获得了SBS改性沥青，其配伍更加合理，使聚合物与沥青有很好的相溶性。其不足在于经挤出机挤出后，需要冷却至50℃以下，再经切粒机进行造粒。该工艺流程较长，造成设备使用的高费用和高成本。

CN101050309A公开了一种纳米粒子/聚合物复合改性沥青及其制备方法。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。但是这种制备方法需要在温度70℃~100℃下对溶剂苯进行回收，工艺流程长、成本高，同时也存在残留溶剂影响沥青性能等问题。

发明内容

本文提供一种SBS改性沥青母液及其制备方法，即通过挤出机使SBS均匀分散于稀释剂中，得到的SBS改性沥青母液在高温状态下可以由泵输送，改善了SBS与沥青的相溶性。

本发明SBS改性沥青母液的制备方法，包括如下步骤：

（1）将SBS和稀释剂按质量比2：1~1：3向螺杆挤出机进料，得到的挤出物为SBS和稀释剂的混合物；

（2）步骤（1）得到的混合物与稀释剂、沥青混合均匀，得到质地均匀的SBS母液，最终SBS母液中SBS的质量含量为5%~20%，稀释剂的质量含量为60%~70%，沥青的质量含量为10%~35%。

本发明方法中，SBS采用线型结构或星型结构，分子量为8万~20万，其中苯乙烯结构的质量含量为30%~40%。稀释剂为常压馏分油、减压馏分油、润滑油生产过程中得到的富含芳烃的溶剂精制抽出油、渣油脱沥青油、催化裂化油浆、煤焦油及上述物质的混合物等，如制备道路沥青，不需要从产品中脱除。

本发明方法中，步骤（1）所用的稀释剂应预先加热至80℃~160℃，再注入螺杆挤出机加料口，根据配比设定计量泵流速。步骤（2）中稀释剂在与挤出混合物混合之前，应处于液态，温度以80℃~140℃为宜，最好为100℃~120℃。步骤（1）与步骤（2）使用的稀释剂可以是上述稀释剂中相同物质，也可以是不同物质。

本发明方法中，螺杆挤出机可以是双螺杆挤出机也可以是单螺杆挤出机，优选双螺杆挤出机。

本发明方法中，步骤（2）混合可以采用普通搅拌装置，也可以采用剪切装置，剪切装置如剪切机等。步骤（2）的混合温度一般为130℃~160℃。如采用剪切的方式，混合时间一般为10min~20min；如采用普通搅拌的方式，混合时间一般为30min~40min。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1.本发明的SBS改性沥青母液与基质沥青相溶性好，不需要高剪切机等专用设备，采用简单的剪切搅拌设备即可。

2.本发明采用的稀释剂为石油馏分，可改善SBS与沥青的相溶性，可直接作为改性沥青的有效组分，无需从改性沥青体系中脱除，省去了回收溶剂的过程，避免了因溶剂挥发引起的环境污染及影响沥青质量等问题。

3.与SBS双螺杆挤出机挤出造粒的工艺相比，省去了将挤出混合物冷却经切粒机进行造粒的过程，减少了设备使用的费用和成本。

4.在SBS改性沥青母液中加入适量沥青，一方面可以减少稀释剂的用量，另一方面与不含少量沥青的SBS改性沥青母液相比，可以提高SBS改性沥青母液的使用时的分散效果，进而提高改性沥青生产效率，降低生产能耗。

具体实施方式

下面通过实施例进一步说明本发明的方案和效果。

实施例1

分别称取45克的SBS和135克的稀释剂，稀释剂为富含芳烃的润滑油溶剂精制抽出油。SBS从双螺杆挤出机喂料口加入，将稀释剂加热至120℃±5℃，根据配比设定计量泵流速，采用计量泵将稀释剂注入到双螺杆挤出机中，控制挤出的混合物温度为120℃±5℃，挤出机主机螺杆转速优选100 rpm ~300rpm。

称取75克稀释剂及45克沥青，加热至温度150℃，加入上述得到的混合物180克，剪切搅拌10min，即得到均匀分散的SBS母液。

对比例1

与实施例1相比，本对比例没有采用双螺杆挤出机制备SBS改性沥青母液，而是直接用SBS与实施例1相同的稀释剂混合。

分别称取45克SBS、45克沥青以及210克富含芳烃的润滑油溶剂精制抽出油，当抽出油加热到温度150℃时，加入SBS，用剪切机剪切搅拌10min，仍然有大量SBS颗粒存在，继续剪切至50min，SBS母液中仍有颗粒存在，剪切至90min，得到SBS母液。与实施例1相比较，剪切时间较长。

实施例2

分别称取60克的SBS和120克的稀释剂，稀释剂为富含芳烃的润滑油溶剂精制抽出油。SBS从双螺杆挤出机喂料口加入，将稀释剂加热至120℃±5℃，根据配比设定计量泵流速，采用计量泵将稀释剂注入到双螺杆挤出机中，控制挤出的混合物温度为120℃±5℃，挤出机主机螺杆转速优选100 rpm~300rpm。

称取160克稀释剂及60克沥青加热至温度150℃，加入上述得到的混合物180克，剪切搅拌10min，即得到均匀分散的SBS母液。

实施例3

分别称取60克的SBS和120克的稀释剂，稀释剂为减压馏分油。SBS从双螺杆挤出机喂料口加入，将稀释剂加热至120℃±5℃，根据配比设定计量泵流速，采用计量泵将稀释剂注入到双螺杆挤出机中，控制挤出的混合物温度为120℃±5℃，挤出机主机螺杆转速优选100 rpm -300rpm。

称取140克稀释剂及80克沥青，加热至温度150℃，加入上述得到的混合物180克，剪切搅拌10min，即得到均匀分散的SBS母液。

实施例4

分别称取45克的SBS和135克的稀释剂，稀释剂为催化油浆。SBS从双螺杆挤出机喂料口加入，将稀释剂加热至120℃±5℃，根据配比设定计量泵流速，采用计量泵将稀释剂注入到双螺杆挤出机中，控制挤出的混合物温度为120℃±5℃，挤出机主机螺杆转速优选100 rpm~300rpm。

称取75克稀释剂及45克沥青，加热至温度150℃，加入上述得到的混合物180克，剪切搅拌10min，即得到均匀分散的SBS母液。

Claims (10)

1.一种SBS改性沥青母液的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）将SBS和稀释剂按质量比2：1~1：3向螺杆挤出机进料，得到的挤出物为SBS和稀释剂的混合物；

（2）步骤（1）得到的混合物与稀释剂、沥青混合均匀，得到质地均匀的SBS母液，最终SBS改性沥青母液中SBS的质量含量为5%~20%，稀释剂的质量含量为60%~70%，沥青的质量含量为10%~35%。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：SBS采用线型结构或星型结构，分子量为8万~20万，其中苯乙烯结构的质量含量为30%~40%。

3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：稀释剂为常压馏分油、减压馏分油、润滑油生产过程中得到的富含芳烃的溶剂精制抽出油、渣油脱沥青油、催化裂化油浆、煤焦油或上述物质的混合物。

4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）所用的稀释剂预先加热至80℃~160℃，再注入螺杆挤出机加料口，根据配比设定计量泵流速。

5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（2）中稀释剂在与挤出混合物混合之前，处于液态，温度为80℃~140℃。

6.按照权利要求1所述的方法，其征征在于：步骤（2）中稀释剂在与挤出混合物混合之前，温度为100℃~120℃。

7.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（2）中，混合采用普通搅拌装置，或者采用剪切装置。

8.按照权利要求1或7所述的方法，其特征在于：步骤（2）中的混合温度为130℃~160℃。

9.按照权利要求7所述的方法，其特征在于：步骤（2）中，采用剪切的方式，混合时间为10min~20min。

10.按照权利要求7所述的方法，其特征在于：步骤（2）中，采用普通搅拌的方式，混合时间为30min~40min。