CN1124310C - 道路沥青改性母粒及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种道路沥青改性母粒及其生产方法。该母粒由45%～60%的SBS、35%～50%的沥青、4%～15%的填充剂、0.005%～0.01%的四苯基脲唑组成。其中SBS采用S/B的重量比28/72～32/68、数均分子量在28～32万的星型产品。该母粒的制备方法，首先将一定比例的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℃，粒子厚度低于0.5mm。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，更大效能地发挥SBS的作用。

Description

道路沥青改性母粒及其生产方法

本发明涉及一种道路沥青改性母粒及其生产方法。

道路沥青改性一般是指聚合物改性沥青，其中聚合物一般分三类：热塑性橡胶类，如SBS、SIS、SEBS等；橡胶类，如SBR，即EPDM等；树脂类，如PE、EVA、PVC等。其中SBS的改性道路沥青应用最为普遍，占道路改性沥青所用聚合物总量的一半以上。

用于道路沥青改性的SBS有许多种牌号，国内有国创1号、YH801、YH792、YH791等；国外有Kraton D-4463、Sloprene-411、Sloprene-414、Sloprene-416、Sloprene-475等。

现有的SBS改性道路沥青，其延度和软化点提高不够显著。据《公路交通科技》1998年第1期报道：

品种	原始沥青	6％线型SBS改性沥青	6％星型SBS改性沥青
				软化点(℃)	48.5	73	80.5
软化点增加值(℃)		24.5	32.0
				延度(cm)5℃	7.5	27.9	34
延度增加值(cm)5℃		20.4	26.5

目前用SBS改性沥青的方法是用SBS直接去改性沥青。存在如下缺点：

(1)目前改性沥青所采用的SBS产品，其分子量较低，在改性沥青中形成的网络结构不够充分，改性效果不佳。

(2)一般SBS的颗粒直径在3mm，长度3～4mm，颗粒比较大。在改性过程中，必须使用胶体磨研磨，且SBS在沥青中分散效果不太理想，存在SBS小颗粒团，降低了SBS的改性效果。

(3)由于SBS熔融温度一般在170～200℃，而改性过程中，沥青温度一般在160～170℃。SBS的熔融不完全，也影响了其改性效果。

(4)由于SBS在沥青中相容稳定性差，没有胶体磨，不宜制作改性沥青，使SBS改性沥青的应用受到了制约。

本发明的目的在于提高SBS改性道路沥青的延度和软化点，同时克服目前用SBS直接改性沥青的缺陷。

本发明发明了一种道路沥青改性母粒。用母粒代替SBS去改性沥青。这种道路沥青改性母粒由下列组份的重量百分比组成：

(1)SBS              45％～60％

(2)沥青             35％～50％

(3)填充剂            4％～15％

(4)四苯基脲唑  0.005％～0.01％

其中SBS采用S/B的重量比在28/72～32/68、数均分子量在28～32万、星型结构的产品。

填充剂的作用是降低物系的粘度。滑石粉、白炭黑、碳酸钙均可采用，但采用滑石粉作为填充剂制成的母粒，其改性效果最佳。

上述道路沥青改性母粒的制备方法是：

(1)按一定比例将SBS、沥青、填充剂、四苯基脲唑混合均匀；

(2)将混合均匀的物料在双螺杆挤出机上造粒，控制熔体温度在140～180℃，切粒后粒子的厚度低于0.5mm。

用上述道路沥青改性母粒改性沥青，其中SBS的含量控制在3％～6％即可满足要求。

本发明具有以下明显的优点：

1.SBS采用S/B的重量比在28/72～32/68、数均分子量28～32万、星型结构的产品，较其他的SBS数均分子量高出8～10万，在改性过程中容易形成网络结构，有利于提高改性沥青的延度和软化点。

2.采用这种道路沥青改性母粒，颗粒小，容易分散和熔融，与沥青的相容性较好，改性效果大大提高，改性效果对比如下：

品种	6％线型SBS	6％星型SBS	6％SBS(母粒)
				延度(cm)5℃	27.9	34	50
软化点(℃)	73	80.5	90

3.在规定的改性沥青质量指标下，比同类SBS改性剂可节约费用10％～20％。

4.用这种道路改性母粒颗粒小，容易分散和熔融，在改性过程中不需胶体磨研磨，熔融温度在170℃左右就能满足要求，可提高道路沥青改性的劳动生产率，降低能耗。

以下通过实施例对本发明作进一步详细的描述：

道路沥青改性母粒的制备：

组成序号	SBS	沥青	填充剂	四苯基脲唑
					配方一	45	50	5(滑石粉)	0.005
配方二	48	48	4(白炭黑)	0.005
					配方三	50	35	15(滑石粉)	0.008
配方四	55	38	7(碳酸钙)	0.008
					配方五	60	35	5(碳酸钙)	0.010

以上为质量百分数。

按照配方一，称取SBS 4.5Kg，沥青5.0Kg，滑石粉0.50Kg，四苯基脲唑0.0005Kg，将沥青送入高速混炼锅(500r/min以上的转速)内粉碎，再将SBS、滑石粉、四苯基脲唑一起加入到混炼锅内混炼10分钟。将双螺杆挤出机升温，筒体温度控制在140℃～180℃，模头温度135℃，待温度达到设定值后恒温30分钟。将混好物料加入到料斗中，启动螺杆，螺杆转速达到25r/min时开始喂料，缓慢提高螺杆转速到50r/min，切粒机切刀转速调到600r/min，打开冷凝水和压缩空气，压缩空气压力为4Kg/cm²，冷凝水被压缩空气吹成细小水雾，切片直径为2mm，切片平均厚度约为0.15mm。

按照配方二至五，按照上述步骤制不同改性母粒。由配方二制的切片平均厚度约为0.14mm，配方三的切片平均厚度约为0.12mm，配方四的切片平均厚度约为0.12mm，配方五的切片平均厚度约为0.10mm。

按以下配比制成SBS改性道路沥青：

实施例1：

母粒(配方一)10％+沥青90％       质量百分数

称取配方一的SBS改性沥青母粒20g，称取沥青180g，将沥青放入500ml烧杯中，加热到170℃待其充分熔融，再加入母粒20g，电动搅拌，搅拌速度为80r/min，搅拌时间为30分钟，即可制得SBS改性沥青。

将改性沥青制成测延度的样片及测软化点的样片。在冰箱内将样片低温冷却4个小时，测5℃的低温延度，用环球软化点方法测软化点。

改性效果为：延度：40cm，软化点80℃

按照上述方法制得如下SBS改性沥青，配比及改性效果如下：

实施例2：母粒(配方二)9％+沥青91％

         改性效果为：延度：42cm，软化点81℃

实施例3：母粒(配方三)12％+沥青88％

         改性效果为：延度：50cm，软化点90℃

实施例4：母粒(配方四)8％+沥青92％

         改性效果为：延度：41cm，软化点84℃

实施例5：母粒(配方五)5％+沥青95％

         改性效果为：延度：35cm，软化点75℃

Claims (3)

1、一种道路沥青改性母粒，其特征在于由重量百分比如下的下列组份组成：

(1)SBS                45％～60％

(2)沥青               35％～50％

(3)填充剂              4％～15％

(4)四苯基脲唑    0.005％～0.01％

其中SBS为S/B的重量比为28/72～32/68、数均分子量为28～32万的星型结构的产品；

填充剂选自滑石粉、白炭黑或碳酸钙。

2、根据权利要求1所述的道路沥青改性母粒，其特征在于填充剂是滑石粉。

3、根据权利要求1所述的道路沥青改性母粒，其制备方法是：

(1)按一定比例将SBS、沥青、填充剂、四苯基脲唑混合均匀；

(2)将混合均匀的物料在双螺杆挤出机上造粒，控制熔体温度在140～180℃，切粒后粒子的厚度低于0.5mm。