CN106751950A - 一种sbs改性沥青的制备方法 - Google Patents

一种sbs改性沥青的制备方法 Download PDF

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Abstract

本申请属于沥青材料领域，尤其涉及一种SBS改性沥青的制备方法。包括如下步骤：1）称取基质沥青、去离子水、SBS、氯丁橡胶、聚乙烯醇、硬脂酸、氢氧化钠、苯二甲酸二丁酯、氯化钠、氧化锌、二硫化四甲基秋兰姆、轻质氧化镁和邻苯二甲酸二辛酯；2）将基质沥青投入设有搅拌器和温度计的反应釜中，升温至180～200℃，待熔化、脱水、过滤后加入SBS、氯丁橡胶、聚乙烯醇、硬脂酸、氢氧化钠和苯二甲酸二丁酯，搅拌40～80min，搅拌速度为800～1200转/分钟；3）将去离子水升温至80～90℃，加入剩余原料，混合80～120min，再加入步骤2）搅拌后的组分，加入乳化机中进行乳化，乳化后冷却，消泡即得。本发明工艺简单、设备投资小、节能降耗。

Description

一种SBS改性沥青的制备方法
技术领域
本申请属于沥青材料领域，尤其涉及一种SBS改性沥青的制备方法。
背景技术
目前最常用的传统SBS改性沥青可显著地改善沥青的高温、低温、疲劳以及耐老化等性能，能全面综合改善沥青的性能，因此其在全世界的使用最为广泛，其改性工艺、施工工艺以及质量监控也已十分成熟。尽管如此，传统SBS改性沥青在实际工程中仍然存在不少问题，首先是成本问题，SBS沥青改性剂的价格较高，其掺量要达到一定的程度才会有较好的改性效果；其次对于改性设备以及改性工艺要求较高；另外，传统SBS改性沥青抗高温性能优越但抗老化性能较差。道路路面的使用环境变化较大，冬夏两季的高温和低温使得路面的工作环境极为恶劣。
SBS 是人工合成的橡胶产品，在长期的恶劣使用环境中，很容易受气候的影响而老化，从而影响路面的稳定性和低温抗开裂性。而且SBS改性剂添加量较少，一般为基质沥青的10%左右，所以在基质沥青中很难分散均匀，导致最后成型沥青质量不高。
发明内容
解决的技术问题：
本申请针对现有SBS改性沥青柔韧性差和耐热性能低的技术问题，提供一种SBS改性沥青的制备方法。
技术方案：
一种SBS改性沥青的制备方法，包括如下步骤：
步骤1）：称取基质沥青、去离子水、SBS、氯丁橡胶、聚乙烯醇、硬脂酸、氢氧化钠、苯二甲酸二丁酯、氯化钠、氧化锌、二硫化四甲基秋兰姆、轻质氧化镁和邻苯二甲酸二辛酯；
步骤2）：将基质沥青投入设有搅拌器和温度计的反应釜中，升温至180～200℃，待熔化、脱水、过滤后加入SBS、氯丁橡胶、聚乙烯醇、硬脂酸、氢氧化钠和苯二甲酸二丁酯，搅拌40～80min，搅拌速度为800～1200转/分钟；
步骤3）：将去离子水升温至80～90℃，加入剩余原料，混合80～120min，再加入步骤2）搅拌后的组分，加入乳化机中进行乳化，乳化后冷却，消泡即得。
作为本发明的一种优选技术方案：步骤1）中的各组分，按质量份数计，基质沥青100份；去离子水80～100份；SBS10～30份；氯丁橡胶25～45份；聚乙烯醇4～8份；硬脂酸10～30份；氢氧化钠0.3～0.7份；苯二甲酸二丁酯为1～5份；氯化钠为0.2～0.8份；氧化锌15～30份；二硫化四甲基秋兰姆0.1～0.5份；轻质氧化镁4～8份；邻苯二甲酸二辛酯1～5份。
作为本发明的一种优选技术方案：步骤1）中的各组分，按质量份数计，基质沥青100份；去离子水85～95份；SBS15～25份；氯丁橡胶30～40份；聚乙烯醇5～7份；硬脂酸15～25份；氢氧化钠0.4～0.6份；苯二甲酸二丁酯为2～4份；氯化钠为0.4～0.6份；氧化锌18～28份；二硫化四甲基秋兰姆0.2～0.4份；轻质氧化镁5～7份；邻苯二甲酸二辛酯2～4份。
作为本发明的一种优选技术方案：步骤1）中的各组分，按质量份数计，基质沥青100份；去离子水85份；SBS15份；氯丁橡胶30份；聚乙烯醇5份；硬脂酸15份；氢氧化钠0.4份；苯二甲酸二丁酯为2份；氯化钠为0.4份；氧化锌18份；二硫化四甲基秋兰姆0.2份；轻质氧化镁5份；邻苯二甲酸二辛酯2份。
作为本发明的一种优选技术方案：步骤1）中的各组分，按质量份数计，基质沥青100份；去离子水95份；SBS25份；氯丁橡胶40份；聚乙烯醇7份；硬脂酸25份；氢氧化钠0.6份；苯二甲酸二丁酯为4份；氯化钠为0.6份；氧化锌28份；二硫化四甲基秋兰姆0.4份；轻质氧化镁7份；邻苯二甲酸二辛酯4份。
作为本发明的一种优选技术方案：步骤1）中的各组分，按质量份数计，基质沥青100份；去离子水90份；SBS20份；氯丁橡胶35份；聚乙烯醇6份；硬脂酸20份；氢氧化钠0.5份；苯二甲酸二丁酯为3份；氯化钠为0.5份；氧化锌25份；二硫化四甲基秋兰姆0.3份；轻质氧化镁6份；邻苯二甲酸二辛酯3份。
有益效果：
与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：1、本发明工艺简单、设备投资小、节能降耗；2、所制得的SBS改性沥青柔韧性能好，无裂纹和断裂，粘结性0.6～1MPa；3、耐90～100℃高温，100℃下5h无流淌、起泡和滑动；4、不透水性0.1～0.2MPa、30～60min分钟不透水，固含量52～58%；5、产品抗弯曲强度高，-10℃无网纹、裂纹、无撕裂，抗压强度高，可以广泛生产并不断代替现有材料。
具体实施方式
实施例1:
按重量份数配比称取：基质沥青100份；去离子水80份；SBS10份；氯丁橡胶25份；聚乙烯醇4份；硬脂酸10份；氢氧化钠0.3份；苯二甲酸二丁酯为1份；氯化钠为0.2份；氧化锌15份；二硫化四甲基秋兰姆0.1份；轻质氧化镁4份；邻苯二甲酸二辛酯1份。
将沥青投入设有搅拌器和温度计的反应釜中，升温至180℃，待熔化、脱水、过滤后加入SBS、氯丁橡胶、聚乙烯醇、硬脂酸、氢氧化钠和苯二甲酸二丁酯，搅拌40min，搅拌速度为800转/分钟。
将去离子水升温至80℃，加入剩余原料，混合80min，再加入第二步搅拌后的组分，加入乳化机中进行乳化，乳化后冷却，消泡即得。
柔韧性能好，无裂纹和断裂，粘结性0.6MPa；耐90℃高温，100℃下5h无流淌、起泡和滑动；不透水性0.1MPa、30min分钟不透水，固含量52%；产品抗弯曲强度高，-10℃无网纹、裂纹、无撕裂，抗压强度高，可以广泛生产并不断代替现有材料。
实施例2:
按重量份数配比称取：沥青100份；去离子水100份；SBS30份；氯丁橡胶45份；聚乙烯醇8份；硬脂酸30份；氢氧化钠0.7份；苯二甲酸二丁酯为5份；氯化钠为0.8份；氧化锌30份；二硫化四甲基秋兰姆0.5份；轻质氧化镁8份；邻苯二甲酸二辛酯5份。
将沥青投入设有搅拌器和温度计的反应釜中，升温至200℃，待熔化、脱水、过滤后加入SBS、氯丁橡胶、聚乙烯醇、硬脂酸、氢氧化钠和苯二甲酸二丁酯，搅拌80min，搅拌速度为1200转/分钟。
将去离子水升温至90℃，加入剩余原料，混合120min，再加入第二步搅拌后的组分，加入乳化机中进行乳化，乳化后冷却，消泡即得。
柔韧性能好，无裂纹和断裂，粘结性0.7MPa；耐92℃高温，100℃下5h无流淌、起泡和滑动；不透水性0.12MPa、40min分钟不透水，固含量54%；产品抗弯曲强度高，-10℃无网纹、裂纹、无撕裂，抗压强度高，可以广泛生产并不断代替现有材料。
实施例3:
按重量份数配比称取：沥青100份；去离子水85份；SBS15份;氯丁橡胶30份；聚乙烯醇5份；硬脂酸15份；氢氧化钠0.4份;苯二甲酸二丁酯为2份；氯化钠为0.4份；氧化锌18份；二硫化四甲基秋兰姆0.2份；轻质氧化镁5份；邻苯二甲酸二辛酯2份。
将沥青投入设有搅拌器和温度计的反应釜中，升温至180℃，待熔化、脱水、过滤后加入SBS、氯丁橡胶、聚乙烯醇、硬脂酸、氢氧化钠和苯二甲酸二丁酯，搅拌40min，搅拌速度为800转/分钟。
将去离子水升温至80℃，加入剩余原料，混合80min，再加入第二步搅拌后的组分，加入乳化机中进行乳化，乳化后冷却，消泡即得。
柔韧性能好，无裂纹和断裂，粘结性0.8MPa；耐95℃高温，100℃下5h无流淌、起泡和滑动；不透水性0.15MPa、45min分钟不透水，固含量55%；产品抗弯曲强度高，-10℃无网纹、裂纹、无撕裂，抗压强度高，可以广泛生产并不断代替现有材料。
实施例4:
按重量份数配比称取：沥青100份；去离子水95份；SBS25份;氯丁橡胶40份；聚乙烯醇7份；硬脂酸25份；氢氧化钠0.6份;苯二甲酸二丁酯为4份；氯化钠为0.6份；氧化锌28份；二硫化四甲基秋兰姆0.4份；轻质氧化镁7份；邻苯二甲酸二辛酯4份。
将沥青投入设有搅拌器和温度计的反应釜中，升温至200℃，待熔化、脱水、过滤后加入SBS、氯丁橡胶、聚乙烯醇、硬脂酸、氢氧化钠和苯二甲酸二丁酯，搅拌80min，搅拌速度为1200转/分钟。
将去离子水升温至90℃，加入剩余原料，混合120min，再加入第二步搅拌后的组分，加入乳化机中进行乳化，乳化后冷却，消泡即得。
柔韧性能好，无裂纹和断裂，粘结性0.9MPa；耐98℃高温，100℃下5h无流淌、起泡和滑动；不透水性0.18MPa、50min分钟不透水，固含量56%；产品抗弯曲强度高，-10℃无网纹、裂纹、无撕裂，抗压强度高，可以广泛生产并不断代替现有材料。
实施例5:
按重量份数配比称取：沥青100份；去离子水90份；SBS20份;氯丁橡胶35份；聚乙烯醇6份；硬脂酸20份；氢氧化钠0.5份;苯二甲酸二丁酯为3份；氯化钠为0.5份；氧化锌25份；二硫化四甲基秋兰姆0.3份；轻质氧化镁6份；邻苯二甲酸二辛酯3份。
将沥青投入设有搅拌器和温度计的反应釜中，升温至190℃，待熔化、脱水、过滤后加入SBS、氯丁橡胶、聚乙烯醇、硬脂酸、氢氧化钠和苯二甲酸二丁酯，搅拌60min，搅拌速度为1000转/分钟。
将去离子水升温至85℃，加入剩余原料，混合100min，再加入第二步搅拌后的组分，加入乳化机中进行乳化，乳化后冷却，消泡即得。
产品柔韧性能好，无裂纹和断裂，粘结性1MPa；耐100℃高温，100℃下5h无流淌、起泡和滑动；不透水性0.2MPa、60min分钟不透水，固含量58%；产品抗弯曲强度高，-10℃无网纹、裂纹、无撕裂，抗压强度高，可以广泛生产并不断代替现有材料。
以上实施例中的所有组分均可以商业购买。
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 (6)

1.一种SBS改性沥青的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1）：称取基质沥青、去离子水、SBS、氯丁橡胶、聚乙烯醇、硬脂酸、氢氧化钠、苯二甲酸二丁酯、氯化钠、氧化锌、二硫化四甲基秋兰姆、轻质氧化镁和邻苯二甲酸二辛酯；
步骤2）：将基质沥青投入设有搅拌器和温度计的反应釜中，升温至180～200℃，待熔化、脱水、过滤后加入SBS、氯丁橡胶、聚乙烯醇、硬脂酸、氢氧化钠和苯二甲酸二丁酯，搅拌40～80min，搅拌速度为800～1200转/分钟；
步骤3）：将去离子水升温至80～90℃，加入剩余原料，混合80～120min，再加入步骤2）搅拌后的组分，加入乳化机中进行乳化，乳化后冷却，消泡即得。
2.根据权利要求1所述的SBS改性沥青的制备方法，其特征在于：步骤1）中的各组分，按质量份数计，基质沥青100份；去离子水80～100份；SBS10～30份；氯丁橡胶25～45份；聚乙烯醇4～8份；硬脂酸10～30份；氢氧化钠0.3～0.7份；苯二甲酸二丁酯为1～5份；氯化钠为0.2～0.8份；氧化锌15～30份；二硫化四甲基秋兰姆0.1～0.5份；轻质氧化镁4～8份；邻苯二甲酸二辛酯1～5份。
3.根据权利要求1所述的SBS改性沥青的制备方法，其特征在于：步骤1）中的各组分，按质量份数计，基质沥青100份；去离子水85～95份；SBS15～25份；氯丁橡胶30～40份；聚乙烯醇5～7份；硬脂酸15～25份；氢氧化钠0.4～0.6份；苯二甲酸二丁酯为2～4份；氯化钠为0.4～0.6份；氧化锌18～28份；二硫化四甲基秋兰姆0.2～0.4份；轻质氧化镁5～7份；邻苯二甲酸二辛酯2～4份。
4.根据权利要求1所述的SBS改性沥青的制备方法，其特征在于：步骤1）中的各组分，按质量份数计，基质沥青100份；去离子水85份；SBS15份；氯丁橡胶30份；聚乙烯醇5份；硬脂酸15份；氢氧化钠0.4份；苯二甲酸二丁酯为2份；氯化钠为0.4份；氧化锌18份；二硫化四甲基秋兰姆0.2份；轻质氧化镁5份；邻苯二甲酸二辛酯2份。
5.根据权利要求1所述的SBS改性沥青的制备方法，其特征在于：步骤1）中的各组分，按质量份数计，基质沥青100份；去离子水95份；SBS25份；氯丁橡胶40份；聚乙烯醇7份；硬脂酸25份；氢氧化钠0.6份；苯二甲酸二丁酯为4份；氯化钠为0.6份；氧化锌28份；二硫化四甲基秋兰姆0.4份；轻质氧化镁7份；邻苯二甲酸二辛酯4份。
6.根据权利要求1所述的SBS改性沥青的制备方法，其特征在于：步骤1）中的各组分，按质量份数计，基质沥青100份；去离子水90份；SBS20份；氯丁橡胶35份；聚乙烯醇6份；硬脂酸20份；氢氧化钠0.5份；苯二甲酸二丁酯为3份；氯化钠为0.5份；氧化锌25份；二硫化四甲基秋兰姆0.3份；轻质氧化镁6份；邻苯二甲酸二辛酯3份。
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