CN106589987A - 一种sbs沥青稳定剂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于沥青改性剂技术领域，尤其涉及一种SBS沥青稳定剂的制备方法。该方法包括制备步骤如下：1）活性碳酸钙的制备；2）SBS沥青稳定剂的制备。本发明的SBS沥青稳定剂制备方法较为简单，降低生产成本，减轻劳动强度。本发明选用按比例添加的各原料，使沥青与SBS之间形成网络结构，改善沥青与SBS之间的储存稳定性，提高SBS改性沥青的使用性能。另外，本发明的SBS沥青稳定剂中活化碳酸钙通过钛酸丁酯在一定条件下进行表面处理，提高了SBS沥青稳定剂在SBS改性沥青中的分散性和相容性。

Description

一种SBS沥青稳定剂的制备方法
技术领域
本发明属于沥青添加剂技术领域，尤其涉及一种SBS沥青稳定剂的制备方法。
背景技术
随着各国交通事业的不断发展，公路的路面要求的不断提高，对于铺设路面用的沥青的质量要求也不断增高。目前的沥青由于其组分的原因，致使其高温稳定性能、水稳定性及抗滑性能等都无法满足日益发展的公路路面铺设的需要。
为了解决这些问题，一些改性沥青不断涌现，但现有的改性沥青虽然有些性能有所改善，但其稳定性还是不能满足高要求路面的需要。对于SBS改性沥青来说，由于沥青和改性剂物理差异性较大，传统的SBS改性沥青是通过搅拌、剪切等物理方法将SBS均匀的分散于沥青中，SBS与沥青并没有发生明显的化学反应，仅仅是物理意义上的混溶。在热储存过程中，很容易造成离析现象发生，为此需要外掺稳定剂来改善这种情况。
传统的改性沥青稳定剂虽能达到改善储存稳定性的目的，却无法改善或延缓改性沥青热储存过程中的性能衰减。因此研发出有效提高沥青稳定性的稳定剂已经成为目前本领域技术人员急需解决的技术问题。
发明内容
解决的技术问题：
本发明的目的在于提供一种SBS沥青稳定剂的制备方法，所制得的SBS沥青稳定剂可避免现有改性沥青在热存储过程中容易发生离析、性能衰减的问题。
技术方案：
一种SBS沥青稳定剂的制备方法，包括制备步骤如下：
1）活性碳酸钙的制备
将碳酸钙粉碎研磨，筛分至0.1μm以下，制得碳酸钙粉体；将碳酸钙粉体和钛酸丁酯加入无水乙醇溶剂中，分散均匀；水浴加热至40～50℃，回流反应45min～90min，离心分离，所得固体在真空干燥箱中烘干，即制得活性碳酸钙；
2）SBS沥青稳定剂的制备
称取硫磺粉、SBS、丁苯橡胶、十八胺聚氧乙烯醚、硬脂基三甲基氯化铵、聚乙烯树脂、纳米氧化锌投入研磨机中，加热至120℃～150℃，剪切研磨混合均匀，继续加入步骤1）制得的活性碳酸钙和聚氧乙烯壬基苯醚，升温至180℃～190℃，剪切研磨混合均匀，并通过双螺杆挤出机挤出造粒，通过切粒机切粒，制得SBS沥青稳定剂。
优选地，步骤1）中所述的碳酸钙粉体、钛酸丁酯和无水乙醇的质量体积比为10g：1g：50mL～100mL。
作为本发明的一优选方案：步骤2）中所述的各原料，按重量份数计，硫磺粉20～40份、SBS 10～20份、丁苯橡胶10～20份、十八胺聚氧乙烯醚1～3份、硬脂基三甲基氯化铵1～3份、聚乙烯树脂6～10份、纳米氧化锌3～6份、活性碳酸钙40～60份、聚氧乙烯壬基苯醚1～3份。
作为本发明的一优选方案：步骤2）中所述的各原料，按重量份数计，硫磺粉25～35份、SBS 16～18份、丁苯橡胶12～18份、十八胺聚氧乙烯醚1.5～2.5份、硬脂基三甲基氯化铵1.5～2.5份、聚乙烯树脂7～9份、纳米氧化锌4～5份、活性碳酸钙45～55份、聚氧乙烯壬基苯醚1.5～2.5份。
作为本发明的一优选方案：步骤2）中所述的各原料，按重量份数计，硫磺粉25份、SBS 16份、丁苯橡胶12份、十八胺聚氧乙烯醚1.5份、硬脂基三甲基氯化铵1.5份、聚乙烯树脂7份、纳米氧化锌4份、活性碳酸钙45份、聚氧乙烯壬基苯醚1.5份。
作为本发明的一优选方案：步骤2）中所述的各原料，按重量份数计，硫磺粉35份、SBS 18份、丁苯橡胶18份、十八胺聚氧乙烯醚2.5份、硬脂基三甲基氯化铵2.5份、聚乙烯树脂9份、纳米氧化锌5份、活性碳酸钙55份、聚氧乙烯壬基苯醚为2.5份。
作为本发明的一优选方案：步骤2）中所述的各原料，按重量份数计，硫磺粉30份、SBS 17份、丁苯橡胶15份、十八胺聚氧乙烯醚2份、硬脂基三甲基氯化铵2份、聚乙烯树脂8份、纳米氧化锌4.5份、活性碳酸钙50份、聚氧乙烯壬基苯醚2份。
有益效果：
1）本发明的SBS沥青稳定剂制备方法较为简单，降低生产成本，减轻劳动强度。
2）本发明选用按比例添加的各原料，使沥青与SBS之间形成网络结构，改善沥青与SBS之间的储存稳定性，提高SBS改性沥青的使用性能。另外，本发明的SBS沥青稳定剂中活化碳酸钙通过钛酸丁酯在一定条件下进行表面处理，提高了SBS沥青稳定剂在SBS改性沥青中的分散性和相容性。
3）本发明制备的SBS沥青稳定剂按比例加入SBS改性沥青之后，与现有技术相比，使得SBS改性沥青具有以下技术效果：1）柔韧性能好，耐磨强度高，粘结性1MPa；2）耐碱性和耐久性好，耐140℃高温，140℃下5h无流淌、起泡和滑动；3）耐日光照射，耐低温性能好，不透水性2MPa、60min分钟不透水，固含量75%；4）产品抗弯曲强度高，-10℃无网纹、裂纹、无撕裂，抗压强度高。
具体实施方式
本发明一种SBS沥青稳定剂的制备方法，包括制备步骤：1）活性碳酸钙的制备：将碳酸钙粉碎研磨，筛分至0.1μm以下，制得碳酸钙粉体；将碳酸钙粉体和钛酸丁酯加入无水乙醇溶剂中，分散均匀；水浴加热至40～50℃，回流反应45min～90min，离心分离，所得固体在真空干燥箱中烘干，即制得活性碳酸钙；2）SBS沥青稳定剂的制备：称取硫磺粉、SBS、丁苯橡胶、十八胺聚氧乙烯醚、硬脂基三甲基氯化铵、聚乙烯树脂、纳米氧化锌投入研磨机中，加热至120℃～150℃，剪切研磨混合均匀，继续加入步骤1）制得的活性碳酸钙和聚氧乙烯壬基苯醚，升温至180℃～190℃，剪切研磨混合均匀，并通过双螺杆挤出机挤出造粒，通过切粒机切粒，制得SBS沥青稳定剂。
下面结合实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
1）将碳酸钙粉碎研磨，筛分至0.1μm以下，制得碳酸钙粉体；将碳酸钙粉体100g和钛酸丁酯10g加入800mL无水乙醇溶剂中，分散均匀；水浴加热至45℃，回流反应60min，离心分离，所得固体在真空干燥箱中烘干，即制得活性碳酸钙；
2）称取硫磺粉25份、SBS 16份、丁苯橡胶12份、十八胺聚氧乙烯醚1.5份、硬脂基三甲基氯化铵1.5份、聚乙烯树脂7份、纳米氧化锌4份投入研磨机中，加热至130℃，剪切研磨混合均匀，继续加入步骤1）制得的活性碳酸钙45份和聚氧乙烯壬基苯醚1.5份，升温至185℃，剪切研磨混合均匀，并通过双螺杆挤出机挤出造粒，通过切粒机切粒，制得SBS沥青稳定剂。
实施例2
1）将碳酸钙粉碎研磨，筛分至0.1μm以下，制得碳酸钙粉体；将碳酸钙粉体100g和钛酸丁酯10g加入500mL无水乙醇溶剂中，分散均匀；水浴加热至40℃，回流反应90min，离心分离，所得固体在真空干燥箱中烘干，即制得活性碳酸钙；
2）称取硫磺粉35份、SBS 18份、丁苯橡胶18份、十八胺聚氧乙烯醚2.5份、硬脂基三甲基氯化铵2.5份、聚乙烯树脂9份、纳米氧化锌5份投入研磨机中，加热至120℃，剪切研磨混合均匀，继续加入步骤1）制得的活性碳酸钙55份和聚氧乙烯壬基苯醚2.5份，升温至180℃，剪切研磨混合均匀，并通过双螺杆挤出机挤出造粒，通过切粒机切粒，制得SBS沥青稳定剂。
实施例3
1）将碳酸钙粉碎研磨，筛分至0.1μm以下，制得碳酸钙粉体；将碳酸钙粉体100g和钛酸丁酯10g加入1000mL无水乙醇溶剂中，分散均匀；水浴加热至50℃，回流反应45min，离心分离，所得固体在真空干燥箱中烘干，即制得活性碳酸钙；
2）称取硫磺粉30份、SBS 17份、丁苯橡胶15份、十八胺聚氧乙烯醚2份、硬脂基三甲基氯化铵2份、聚乙烯树脂8份、纳米氧化锌4.5份投入研磨机中，加热至150℃，剪切研磨混合均匀，继续加入步骤1）制得的活性碳酸钙50份和聚氧乙烯壬基苯醚2份，升温至190℃，剪切研磨混合均匀，并通过双螺杆挤出机挤出造粒，通过切粒机切粒，制得SBS沥青稳定剂。
实施例4
将SBS改性沥青投入设有搅拌器和温度计的反应釜中，升温至180℃，加入实施例1的SBS沥青稳定剂，搅拌35min，搅拌速度为1000转/分钟，最后冷却至35℃，消泡即可。
加入SBS沥青稳定剂的改性沥青，其柔韧性能好，耐磨强度高，粘结性1MPa；耐碱性和耐久性好，耐140℃高温，140℃下5h无流淌、起泡和滑动；耐日光照射，耐低温性能好，不透水性2MPa、60min分钟不透水，固含量75%；产品抗弯曲强度高，-10℃无网纹、裂纹、无撕裂，抗压强度高。
上述实施例只是用于对本发明的内容进行阐述，而不是限制，因此在与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应该认为是包括在权利要求书的范围内。

Claims (7)

1.一种SBS沥青稳定剂的制备方法，其特征在于：包括制备步骤如下：
1）活性碳酸钙的制备
将碳酸钙粉碎研磨，筛分至0.1μm以下，制得碳酸钙粉体；将碳酸钙粉体和钛酸丁酯加入无水乙醇溶剂中，分散均匀；水浴加热至40～50℃，回流反应45min～90min，离心分离，所得固体在真空干燥箱中烘干，即制得活性碳酸钙；
2）SBS沥青稳定剂的制备
称取硫磺粉、SBS、丁苯橡胶、十八胺聚氧乙烯醚、硬脂基三甲基氯化铵、聚乙烯树脂、纳米氧化锌投入研磨机中，加热至120℃～150℃，剪切研磨混合均匀，继续加入步骤1）制得的活性碳酸钙和聚氧乙烯壬基苯醚，升温至180℃～190℃，剪切研磨混合均匀，并通过双螺杆挤出机挤出造粒，通过切粒机切粒，制得SBS沥青稳定剂。
2.根据权利要求1所述的一种SBS沥青稳定剂的制备方法，其特征在于：步骤1）中所述的碳酸钙粉体、钛酸丁酯和无水乙醇的质量体积比为10g：1g：50mL～100mL。
3.根据权利要求1所述的一种SBS沥青稳定剂的制备方法，其特征在于：步骤2）中所述的各原料，按重量份数计，硫磺粉20～40份、SBS 10～20份、丁苯橡胶10～20份、十八胺聚氧乙烯醚1～3份、硬脂基三甲基氯化铵1～3份、聚乙烯树脂6～10份、纳米氧化锌3～6份、活性碳酸钙40～60份、聚氧乙烯壬基苯醚1～3份。
4.根据权利要求1所述的一种SBS沥青稳定剂的制备方法，其特征在于：步骤2）中所述的各原料，按重量份数计，硫磺粉25～35份、SBS 16～18份、丁苯橡胶12～18份、十八胺聚氧乙烯醚1.5～2.5份、硬脂基三甲基氯化铵1.5～2.5份、聚乙烯树脂7～9份、纳米氧化锌4～5份、活性碳酸钙45～55份、聚氧乙烯壬基苯醚1.5～2.5份。
5.根据权利要求1所述的一种SBS沥青稳定剂的制备方法，其特征在于：步骤2）中所述的各原料，按重量份数计，硫磺粉25份、SBS 16份、丁苯橡胶12份、十八胺聚氧乙烯醚1.5份、硬脂基三甲基氯化铵1.5份、聚乙烯树脂7份、纳米氧化锌4份、活性碳酸钙45份、聚氧乙烯壬基苯醚1.5份。
6.根据权利要求1所述的一种SBS沥青稳定剂的制备方法，其特征在于：步骤2）中所述的各原料，按重量份数计，硫磺粉35份、SBS 18份、丁苯橡胶18份、十八胺聚氧乙烯醚2.5份、硬脂基三甲基氯化铵2.5份、聚乙烯树脂9份、纳米氧化锌5份、活性碳酸钙55份、聚氧乙烯壬基苯醚为2.5份。
7.根据权利要求1所述的一种SBS沥青稳定剂的制备方法，其特征在于：步骤2）中所述的各原料，按重量份数计，硫磺粉30份、SBS 17份、丁苯橡胶15份、十八胺聚氧乙烯醚2份、硬脂基三甲基氯化铵2份、聚乙烯树脂8份、纳米氧化锌4.5份、活性碳酸钙50份、聚氧乙烯壬基苯醚2份。
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