CN113308126A - 一种sbs和sbr双改性乳化沥青及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种SBS和SBR双改性乳化沥青的制备方法,其S1、将60~80重量份的基质沥青加热至140~150℃,然后依次加入3~8重量份的SBS、1~3重量份的SBR和1~3重量份的乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物;S2、将S1所得物继续升温至180~190℃,保持8~15min,然后进行5000~8000r/min的剪切,剪切后加入1~3重量份的邻苯二甲酸二丁酯;S3、将S2所得物加温至185~195℃并保持25~40min;S4、在S3所得物中依次加入0.1~0.5重量份的硫磺和0.1~0.5重量份的多硫化合物;S5、将1~4重量份的阳离子型乳化剂加水溶解,然后将其和S4所得物一同进行乳化。经本发明提供了一种SBS和SBR双改性乳化沥青,SBS和SBR在6~13%的范围内沥青性能有明显提升,进而有效控制SBS和SBR双改性乳化沥青的成本。
Description
技术领域
本发明涉及改性沥青制备技术领域,尤其涉及一种SBS和SBR双改性乳化沥青及其制备方法。
背景技术
现有技术中的改性乳化沥青主要包括SBS、SBR聚合物改性乳化沥青和橡胶粉改性乳化沥青。对沥青进行改性加工可以直接向普通高固形物含量沥青中添加SBS、SBR,但添加量较小,在外掺量达到沥青的4%时,乳化沥青分子键将和胶乳分子间达到接近饱和的状态,再继续添加水性SBR和SBS时,沥青性能没有明显改善效果。
但是,为了获得更好的改性乳化沥青性能,则需要继续添加改性剂(即SBR和SBS),因4%后效果不明显,则需要添加更多的改性剂进去,导致沥青的成本徒增。
发明内容
针对现有技术中所存在的不足,本发明提供了一种SBS和SBR双改性乳化沥青的制备方法,其解决了现有技术中因SBS和SBR外掺量达到4%后改性效果不明显导致沥青成本徒增的问题。
根据本发明的实施例,一种SBS和SBR双改性乳化沥青的制备方法,其包括如下步骤:
S1、将60~80重量份的基质沥青加热至140~150℃,然后依次加入3~8重量份的SBS、1~3重量份的SBR和1~3重量份的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物,搅拌均匀待用;
S2、将S1所得物继续升温至180~190℃,保持8~15min,然后进行5000~8000r/min的剪切,剪切时间为12~20min,剪切后加入1~3重量份的邻苯二甲酸二丁酯,搅拌均匀待用;
S3、将S2所得物加温至185~195℃并保持25~40min,期间伴随380~480r/min的搅拌;
S4、在S3所得物中依次加入0.1~0.5重量份的硫磺和0.1~0.5重量份的多硫化合物,然后继续在185~195℃下搅拌5~10min,搅拌速度为380~480r/min;
S5、将1~4重量份的阳离子型乳化剂加水溶解后调整pH至2~2.5,然后将其和S4所得物一同投入乳化机中进行乳化,调整乳化机转速至3800~4500r/min,当乳化机内容物呈细小颗粒状态时停止乳化,即得SBS和SBR双改性乳化沥青。
进一步地,所述多硫化合物包括二硫代二吗啉、二硫化四乙基秋兰姆中的一种或两种。
进一步地,所述阳离子型乳化剂包括咪唑啉型乳化剂。
进一步地,所述基质沥青包括70#沥青、90#沥青中的一种。
进一步地,S5中加水使得所述阳离子型乳化剂的质量分数为5~7%。
进一步地,加水的温度为50~60℃。
根据本发明的实施例,还提供了一种由上述制备方法制备的SBS和SBR双改性乳化沥青。
相比于现有技术,本发明具有如下有益效果:
本发明提供的制备方法中,SBS和SBR在4%以上外掺量时依然具有良好的改性效果,特别在6~13%的范围内沥青性能有明显提升,尤其能够提升贮存稳定性,进而能够有效控制SBS和SBR双改性乳化沥青的成本。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明中的技术方案进一步说明。
实施例1
本实施例提供了一种SBS和SBR双改性乳化沥青,其制备步骤如下:
S1、将60g的70#沥青加热至140℃,然后依次加入3gSBS、1gSBR和1g乙烯-醋酸乙烯酯共聚物,在100r/min下搅拌5min待用;
S2、将S1所得物继续升温至180℃,保持8min,然后进行5000r/min的剪切,剪切时间为12min,剪切后加入1g邻苯二甲酸二丁酯,在100r/min下搅拌5min待用;
S3、将S2所得物加温至185℃并保持25min,期间伴随380r/min的搅拌;
S4、在S3所得物中依次加入0.1g硫磺和0.1g二硫代二吗啉,然后继续在185℃下搅拌5min,搅拌速度为380r/min;
S5、将1g咪唑啉型乳化剂加50℃水溶解以使咪唑啉型乳化剂溶液的质量分数为5%,然后用盐酸溶液调整咪唑啉型乳化剂溶液的pH至2.5,然后将咪唑啉型乳化剂溶液和S4所得物一同投入乳化机中进行乳化,调整乳化机转速至3800r/min,当乳化机内容物呈细小颗粒状态时停止乳化,即得SBS和SBR双改性乳化沥青。
实施例2
本实施例提供了一种SBS和SBR双改性乳化沥青,其制备步骤如下:
S1、将70g的70#沥青加热至145℃,然后依次加入5gSBS、2gSBR和2g乙烯-醋酸乙烯酯共聚物,在100r/min下搅拌5min待用;
S2、将S1所得物继续升温至185℃,保持11min,然后进行6500r/min的剪切,剪切时间为16min,剪切后加入2g邻苯二甲酸二丁酯,在100r/min下搅拌5min待用;
S3、将S2所得物加温至190℃并保持32min,期间伴随430r/min的搅拌;
S4、在S3所得物中依次加入0.3g硫磺和0.3g二硫代二吗啉,然后继续在190℃下搅拌8min,搅拌速度为430r/min;
S5、将2.5g咪唑啉型乳化剂加55℃水溶解以使咪唑啉型乳化剂溶液的质量分数为6%,然后用盐酸溶液调整咪唑啉型乳化剂溶液的pH至2.2,然后将咪唑啉型乳化剂溶液和S4所得物一同投入乳化机中进行乳化,调整乳化机转速至4100r/min,当乳化机内容物呈细小颗粒状态时停止乳化,即得SBS和SBR双改性乳化沥青。
实施例3
本实施例提供了一种SBS和SBR双改性乳化沥青,其制备步骤如下:
S1、将80g的70#沥青加热至150℃,然后依次加入8gSBS、3gSBR和3g乙烯-醋酸乙烯酯共聚物,在100r/min下搅拌5min待用;
S2、将S1所得物继续升温至190℃,保持15min,然后进行8000r/min的剪切,剪切时间为20min,剪切后加入3g邻苯二甲酸二丁酯,在100r/min下搅拌5min待用;
S3、将S2所得物加温至195℃并保持40min,期间伴随480r/min的搅拌;
S4、在S3所得物中依次加入0.5g硫磺和0.5g二硫代二吗啉,然后继续在195℃下搅拌10min,搅拌速度为480r/min;
S5、将4g咪唑啉型乳化剂加60℃水溶解以使咪唑啉型乳化剂溶液的质量分数为7%,然后用盐酸溶液调整咪唑啉型乳化剂溶液的pH至2.0,然后将咪唑啉型乳化剂溶液和S4所得物一同投入乳化机中进行乳化,调整乳化机转速至4500r/min,当乳化机内容物呈细小颗粒状态时停止乳化,即得SBS和SBR双改性乳化沥青。
实施例4
本实施例提供了一种SBS和SBR双改性乳化沥青,其制备步骤除以下内容外与实施例2一致,具体不同如下:
基质沥青为90#沥青。
实施例5
本实施例提供了一种SBS和SBR双改性乳化沥青,其制备步骤除以下内容外与实施例2一致,具体不同如下:
多硫化合物为二硫化四乙基秋兰姆。
实施例6
本实施例提供了一种SBS和SBR双改性乳化沥青,其制备步骤除以下内容外与实施例2一致,具体不同如下:
多硫化合物为质量比例为1:1的二硫代二吗啉和二硫化四乙基秋兰姆。
对比例1
本实施例提供了一种SBS和SBR双改性乳化沥青,其制备步骤除以下内容外与实施例2一致,具体不同如下:
S2、将S1所得物继续升温至185℃,保持11min,加入2g邻苯二甲酸二丁酯,在100r/min下搅拌5min,然后进行6500r/min的剪切,剪切时间为16min,剪切后待用。
对比例2
本实施例提供了一种SBS和SBR双改性乳化沥青,其制备步骤除以下内容外与实施例2一致,具体不同如下:
S3、将S2所得物加温至185℃并保持32min,期间伴随430r/min的搅拌;
S4、在S3所得物中依次加入0.3g硫磺和0.3g二硫代二吗啉,然后继续在185℃下搅拌8min,搅拌速度为430r/min。
对比例3
本实施例提供了一种SBS和SBR双改性乳化沥青,其制备步骤除以下内容外与实施例2一致,具体不同如下:
S3、将S2所得物加温至185℃并保持32min,期间伴随430r/min的搅拌。
对比例4
本实施例提供了一种SBS和SBR双改性乳化沥青,其制备步骤除以下内容外与实施例2一致,具体不同如下:
S4、在S3所得物中依次加入0.3g硫磺和0.3g二硫代二吗啉,然后继续在185℃下搅拌8min,搅拌速度为430r/min。
上述实施例和对比例中所用的乳化剂均为JM-5T乳化沥青试验机。制备所得的SBS和SBR双改性乳化沥青的性能测试列入下表:
注:SBS和SBR外掺量为SBS和SBR占基质沥青的重量比例;
采用的检测方法包括T0651-1993、T0604-2011、T0605-2011、T0606-2011、T0652-1993、T0655-1993。
上表数据表明:本发明提供的制备方法在SBS和SBR外掺量高于4%后依然具有良好的改性效果,尤其在6~13%范围时,随SBS和SBR量的增,SBS和SBR双改性乳化沥青性能提升明显;尤其在于,对贮存稳定性的改善尤其明显,SBS和SBR外掺量从实施例1的6.7%提升到实施例3的13%,1d稳定性数值降低了75%,5d稳定性数值降低了67.7%;其中,实施例2比实施例1的1d稳定性数值降低了50%,5d稳定性数值降低了41.9%,这说明在10%以内的外掺量时的改善效果比10%以后的更好。
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (7)
1.一种SBS和SBR双改性乳化沥青的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、将60~80重量份的基质沥青加热至140~150℃,然后依次加入3~8重量份的SBS、1~3重量份的SBR和1~3重量份的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物,搅拌均匀待用;
S2、将S1所得物继续升温至180~190℃,保持8~15min,然后进行5000~8000r/min的剪切,剪切时间为12~20min,剪切后加入1~3重量份的邻苯二甲酸二丁酯,搅拌均匀待用;
S3、将S2所得物加温至185~195℃并保持25~40min,期间伴随380~480r/min的搅拌;
S4、在S3所得物中依次加入0.1~0.5重量份的硫磺和0.1~0.5重量份的多硫化合物,然后继续在185~195℃下搅拌5~10min,搅拌速度为380~480r/min;
S5、将1~4重量份的阳离子型乳化剂加水溶解后调整pH至2~2.5,然后将其和S4所得物一同投入乳化机中进行乳化,调整乳化机转速至3800~4500r/min,当乳化机内容物呈细小颗粒状态时停止乳化,即得SBS和SBR双改性乳化沥青。
2.如权利要求1所述的一种SBS和SBR双改性乳化沥青的制备方法,其特征在于,所述多硫化合物包括二硫代二吗啉、二硫化四乙基秋兰姆中的一种或两种。
3.如权利要求1所述的一种SBS和SBR双改性乳化沥青的制备方法,其特征在于,所述阳离子型乳化剂包括咪唑啉型乳化剂。
4.如权利要求1所述的一种SBS和SBR双改性乳化沥青的制备方法,其特征在于,所述基质沥青包括70#沥青、90#沥青中的一种。
5.如权利要求1所述的一种SBS和SBR双改性乳化沥青的制备方法,其特征在于,S5中加水使得所述阳离子型乳化剂的质量分数为5~7%。
6.如权利要求5所述的一种SBS和SBR双改性乳化沥青的制备方法,其特征在于,加水的温度为50~60℃。
7.一种SBS和SBR双改性乳化沥青,其特征在于,由如权利要求1~6中任一项所述的制备方法制备而得。
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