CN103305014A - 一种sbs改性沥青及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种SBS改性沥青及其制备方法，属于道路材料技术领域。该方法以重交沥青为原料，将重交沥青熔化、加热到180～200℃，然后将SBS改性剂、减三线糠醛抽出油、多聚磷酸加入到熔融后的重交沥青中，经剪切、加稳定剂、发育搅拌等工序制备得到SBS改性沥青。本发明所采用SBS改性剂和多聚磷酸加入对重交沥青进行改性，也就是多聚磷酸替代了部分SBS改性剂，在重交沥青重量份数一定的情况下，本发明可以降低SBS改性剂的加入量，降低SBS加入量1%～2%左右，多聚磷酸的加入导致改性沥青结构的改变，其制备得到的改性沥青软化点达80℃以上，其他性能指标满足交通部关于不同等级SBS改性沥青的相关标准，该工艺简单易行、便于操作，适用于工业化生产。

Description

一种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，尤其涉及一种I-D级改性沥青的制备方法，特别涉及一种向沥青中添加多聚磷酸的改性沥青的制备方法，属于道路建筑材料技术领域。
背景技术
聚合物改性沥青是一种技术含量和附加值较高的的新型优质筑路材料，其通过把聚合物掺入到道路沥青中来改善使用性能，能显著延长路面寿命、降低噪声，提高行车舒适性和安全性。SBS改性沥青具有优良的高温抗车辙、低温抗开裂、抗疲劳性能和优异的弹性恢复能力，主要应用于高速公路的上面层、重交通及超载车较多的路段等高等级路面，基于以上优异的路用性能，SBS改性沥青成为改性沥青中的主流产品。
在已有重交道路沥青产品基础上，改性沥青等产品实现了大规模推广。目前现有技术中使用成本较高的SBS作为改性剂改善沥青的软化点、延度等性质，SBS的加入量过大不仅增加了成本，而且由于SBS是一种大分子的高聚物，其分散在沥青样品中需要更大的难度，容易造成改性沥青样品的性质不稳定等问题，其在技术上的不足包括：I-D级SBS改性沥青的生产存在SBS加入量过大、样品性质不稳定、样品生产不稳定等缺陷。
CN101479344A公开了一种通过添加多聚磷酸和可交联聚合物制备改性沥青的方法，该方法包括向加热的沥青中添加多聚磷酸，在将多聚磷酸与沥青混合后，向加热的沥青中添加弹性体和偶联剂，并混合足够的时段，制备得出改性沥青产品。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明提出了一种I-D级改性沥青的制备方法，该方法包括向加热的沥青中添加多聚磷酸和SBS改性剂，通过多聚磷酸的加入不仅可以降低SBS改性剂的用量，而且制备得到的沥青的软化点大于80℃，针入度（25℃，0.1mm）在40-60之间，延度（5℃，cm）大于20，老化后延度大于15cm，离析不大于2.5℃。
本发明的任务在于提供一种改性沥青及其制备方法，本发明的技术方案包括：
一种SBS改性沥青，其所用原料包括重交沥青、相容剂和SBS改性剂，所用原料还包括多聚磷酸，所述多聚磷酸可替代部分SBS改性剂，由于多聚磷酸成本相对SBS改性剂较低，不仅可以节省成本而且由于多聚磷酸的加入，导致制备得到的改性沥青结构的改变，因此其软化点也较高，高温性能较好；所述相容剂为糠醛抽出油。
一种SBS改性沥青，所述原料按照重量份数包括：
重交沥青95～106份，糠醛抽出油6～9份，SBS改性剂2.8～4份，多聚磷酸0.5～2份；所述抽出油为减三线糠醛抽出油，上述的减三线糠醛抽出油为中海油（青岛）重质油加工工程技术研究中心有限公司自产产品。
按照上述的重量份数制备得到的沥青的软化点大于80℃，25℃针入度为40～60/0.1mm，5℃延度大于20cm。
优选地，上述多聚磷酸为1.2份。
优选地，上述SBS改性剂为3.6份。
一种SBS改性沥青的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
a将重交沥青在160～170℃熔化，熔化完全后再将其加热到180～200℃；
b步骤a完成后，将SBS改性剂、减三线糠醛抽出油、多聚磷酸同时加入到步骤a所述180～200℃的重交沥青中，剪切1～3h，加入稳定剂剪切0.5～2h，得到样品；
c将步骤b中剪切后的样品在温度为180～1900℃、转速为600～1200r/min的状态下搅拌3～10h使其充分混合均匀，制得改性沥青成品。
本发明所带来的有益技术效果：
本发明提出了一种SBS改性沥青及其制备方法，该方法以重交沥青为原料，将重交沥青熔化、加热到180～200℃，然后将SBS改性剂、减三线糠醛抽出油、多聚磷酸同时加入到熔融后的重交沥青中，经剪切、加稳定剂、搅拌等工序制备得到改性沥青。其在原料的选取方面，现有技术中采用SBS改性剂加入到重交沥青中进行改性，而SBS改性剂价格较高，而且由于SBS改性剂是一种大分子的高聚物，其分散在沥青样品中需要更大的难度，容易造成改性沥青样品的性质不稳定等问题，本发明采用的SBS改性剂和多聚磷酸同时对重交沥青进行改性，也就是多聚磷酸替代了部分SBS改性剂，在重交沥青重量份数一定的情况下，本发明可以降低SBS改性剂的加入量，多聚磷酸的加入导致改性沥青结构的改变，其制备得到的改性沥青软化点达80℃以上。本发明通过往重交沥青中加入多聚磷酸，不仅节省了SBS改性剂的加入量，降低成本，而且制备得到的改性沥青各项指标正常，其中软化点达80℃以上，该工艺简单易行、便于操作，适用于工业化生产。
具体实施方式
本发明提出了一种SBS改性沥青制备方法，为了使本发明的目的、技术方案以及优点更清楚、明确，以下将结合具体实施例，对本发明进一步详细说明。
本发明所选用原料，如无特别说明，均选自下列规格和来源。
重交沥青符合JTG F40-2004中道路石油沥青技术要求；
SBS改性剂为岳阳石化791-H型、LG501型或山东显元粉末丁苯橡胶；
多聚磷酸为上海润捷化学制品有限公司生产；
相容剂为抽出油，优选为减三线糠醛抽出油，为中海油（青岛）重质油加工工程技术研究中心有限公司自产产品，其质量指标如表1所示；
稳定剂为石大科技生产。
表1
项目 指标
饱和分 35
芳香分 47
胶质 12
沥青质 6
实施例1：
按照下述重量份数称取所用原料：
重交沥青100份
减三线糠醛抽出油6.5份
SBS改性剂3.9份
多聚磷酸1.0份
一种SBS改性沥青的制备方法，包括以下步骤：
a将称取好的重交沥青100份，在160℃熔化，熔化完全后再将其加热到180℃；
b将SBS改性剂3.9份、减三线糠醛抽出油6.5份、多聚磷酸1.0份同时加入到熔融后的重交沥青中，剪切2h，加入稳定剂剪切1h，得到样品；
c将步骤b中剪切后的样品在温度为200℃、转速为800r/min的状态下搅拌4h使其充分混合均匀，制得改性沥青成品，制备得到的改性沥青其技术指标见表2所示。
实施例2：
按照下述重量份数称取所用原料：
重交沥青100份
减三线糠醛抽出油6.5份
SBS改性剂3.6份
多聚磷酸1.2份
一种SBS改性沥青的制备方法，包括以下步骤：
a将称取好的重交沥青100份，在165℃熔化，熔化完全后再将其加热到200℃；
b将SBS改性剂3.6份、减三线糠醛抽出油6.5份、多聚磷酸1.2份同时加入到熔融后的重交沥青中，剪切1h，加入稳定剂剪切0.5h，得到样品；
c将步骤b中剪切后的样品在温度为500℃、转速为600r/min的状态下搅拌3h使其充分混合均匀，制得改性沥青成品，制备得到的改性沥青其技术指标见表2所示。
实施例3：
按照下述重量份数称取所用原料：
重交沥青100份
减三线糠醛抽出油6.5份
SBS改性剂4.0份
多聚磷酸0.8份
一种SBS改性沥青的制备方法，包括以下步骤：
a将称取好的重交沥青100份，在168℃熔化，熔化完全后再将其加热到195℃；
b将SBS改性剂4.0份、减三线糠醛抽出油6.5份、多聚磷酸0.8份同时加入到熔融后的重交沥青中，剪切2h，加入稳定剂剪切2h，得到样品；
c将步骤b中剪切后的样品在温度为1000℃、转速为1200r/min的状态下搅拌3h使其充分混合均匀，制得改性沥青成品，制备得到的改性沥青其技术指标见表2所示。
实施例4：
按照下述重量份数称取所用原料：
重交沥青100份
减三线糠醛抽出油6.5份
SBS改性剂3.2份
多聚磷酸1.5份
一种SBS改性沥青的制备方法，包括以下步骤：
a将称取好的重交沥青100份，在170℃熔化，熔化完全后再将其加热到200℃；
b将SBS改性剂3.2份、减三线糠醛抽出油6.5份、多聚磷酸1.5份同时加入到熔融后的重交沥青中，剪切3h，加入稳定剂剪切1.5h，得到样品；
c将步骤b中剪切后的样品在温度为1400℃、转速为800r/min的状态下搅拌5h使其充分混合均匀，制得改性沥青成品，制备得到的改性沥青其技术指标见表2所示。
实施例5：
按照下述重量份数称取所用原料：
重交沥青100份
减三线糠醛抽出油6.5份
SBS改性剂2.8份
多聚磷酸2.0份
一种SBS改性沥青的制备方法，包括以下步骤：
a将称取好的重交沥青100份，在170℃熔化，熔化完全后再将其加热到200℃；
b将SBS改性剂2.8份、减三线糠醛抽出油6.5份、多聚磷酸2.0份同时加入到熔融后的重交沥青中，剪切3h，加入稳定剂剪切1.5h，得到样品；
c将步骤b中剪切后的样品在温度为1400℃、转速为800r/min的状态下搅拌5h使其充分混合均匀，制得改性沥青成品，制备得到的改性沥青其技术指标见表2所示。
表2
实施例1、2、3、4、5制备得到的改性沥青其各项指标
从表2中可以看出，每个实施例制备得到的SBS改性沥青，其软化点都在80℃以上，其它指标也均符合国家标准。
本发明SBS改性沥青的制备方法特别适用于I-D级改性沥青的制备方法。
应当理解的是，上述针对较佳实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明权利要求所保护的范围情况下，还可以做出替换、简单组合等多种变形，本发明的请求保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种SBS改性沥青，其所用原料包括重交沥青、相容剂和SBS改性剂，其特征在于：所用原料还包括多聚磷酸，所述多聚磷酸可替代部分SBS改性剂；所述相容剂为糠醛抽出油。
2.根据权利要求1所述的一种SBS改性沥青，其特征在于：所述原料按照重量份数包括：重交沥青95～106份，糠醛抽出油6～9份，SBS改性剂2.8～4份，多聚磷酸0.5～2份；所述糠醛抽出油为减三线糠醛抽出油。
3.根据权利要求2所述的一种SBS改性沥青，其特征在于：所述沥青的软化点大于80℃，25℃针入度为40～60/0.1mm，5℃延度大于20cm，老化后延度大于15cm。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种SBS改性沥青，其特征在于：所述多聚磷酸为1.2份。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种SBS改性沥青，其特征在于：所述SBS改性剂为3.6份。
6.根据权利要求5所述的一种SBS改性沥青的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：
a将重交沥青在160～170℃熔化，熔化完全后再将其加热到180～200℃；
b步骤a完成后，将SBS改性剂、减三线糠醛抽出油、多聚磷酸同时加入到步骤a所述180～200℃的重交沥青中，剪切1～3h，加入稳定剂剪切0.5～2h，得到样品；
c将步骤b中剪切后的样品在温度为180～1900℃、转速为600～1200r/min的状态下搅拌3～10h使其充分混合均匀，制得改性沥青成品。
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