CN115558178B - 一种新型粉末沥青改性剂及其制备方法 - Google Patents

一种新型粉末沥青改性剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种新型粉末沥青改性剂及其制备方法，属于沥青改性剂技术领域。其技术方案为，包括以下原料：SBR丁苯胶乳80~90份、高结苯丁苯胶乳10~20份、钙粉20~40份、防老剂1~3份、隔离剂0.3~1份、破乳剂、絮凝剂，通过以下方法制备：1）将SBR丁苯胶乳稀释搅拌，加入防老剂和钙粉，加入破乳剂；2）加入絮凝剂；搅拌，加入高结苯丁苯胶乳，搅拌混合均匀；3）将物料放入压滤机进行压滤、研磨、干燥；4）干燥后的物料经过冷却、振动筛分，并加入隔离剂制得产品。本发明的新型粉末沥青改性剂，显著改善了低温性能，能够有效提高沥青的黏粘性，并且相比传统产品溶解度好，溶解速度快，可以有效防止黏连结块。

Description

一种新型粉末沥青改性剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及沥青改性剂技术领域，具体涉及一种新型粉末沥青改性剂及其制备方法。
背景技术
自粘橡胶沥青防水卷材是以高分子树脂、优质沥青为基料，以聚乙烯膜、铝箔为表面材料，采用离粘隔离层的自粘防水卷材。产品具有极强的粘结性能和自愈性，适应高低温环境下施工。该产品耐低温性能好，是地铁、隧道和不可动火现场最佳的防水、防潮和密封材料，还适用于管道的防水、防腐工程。
在实际生产中，需要在沥青中添加各种助剂，以提高沥青的力学性能，使其满足自粘防水卷材的使用要求。目前的粉末状改性剂产品，使用后沥青强度低，粘度小，并且特别易结块，影响使用效率和效果。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种新型粉末沥青改性剂及其制备方法，少量添加即可提高沥青的性能，改善其低温性能，软化点高，运动粘度适中，并且相比传统产品，其特殊的核壳结构，可以有效防止粉末粘结。
本发明的技术方案为：
第一方面公开了，一种新型粉末沥青改性剂，包括以下重量份数的原料：
SBR丁苯胶乳 80~90份
高结苯丁苯胶乳 10~20份
钙粉 20~40份
防老剂 1~3份
隔离剂 0.3~1份
破乳剂 1-2份
絮凝剂 4-8份
优选地，所述SBR丁苯胶乳的固含量为22%，高结苯丁苯胶乳的固含量为23%。
优选地，所述钙粉为碳酸钙。
优选地，所述防老剂为苯乙烯化苯酚。
优选地，所述隔离剂为硬脂酸钙。
优选地，所述破乳剂为氯化钙、聚胺中的一种，絮凝剂为硫酸铁、二腈二胺甲醛缩合物中的一种。
第二方面，公开了新型粉末沥青改性剂的制备方法，包括以下步骤：
1）将SBR丁苯胶乳与水混合搅拌稀释，在搅拌的同时，加入防老剂和钙粉，搅拌均匀；然后加入破乳剂，使胶乳破乳；
2）胶乳破乳后，加入絮凝剂；搅拌10-20分钟后，加入高结苯丁苯胶乳，搅拌20-30分钟，混合均匀；
3）将物料放入压滤机进行压滤、研磨、干燥；
4）干燥后的物料经过冷却、振动筛分，并加入隔离剂制得产品。
优选地，步骤1）中SBR丁苯胶乳与水的比例为1:1-2。
优选地，步骤3）中压滤的压力为0.6-1.2 MPa，干燥的温度为125-130℃。
SBR丁苯胶乳：固含量为22%，其有效成分为丁苯橡胶SBR，可以改善沥青低温性能，提高软化点，增加粘性。
高结苯丁苯胶乳：固含量为23%，其有效成分为高苯乙烯结合量的丁苯橡胶SBR，可以改善沥青物理性能，提高强度，同时为粉末丁苯橡胶覆盖硬壳，防止结块。
新型粉末沥青改性剂的主要材料为SBR，SBR可以有效改善沥青的低温性能，降低运动粘度；同时搭配钙粉后，可以有效提高沥青的软化点以及降低针入度；防老剂可以防止橡胶粉末的老化，以免降低改性性能或影响改性剂的溶解。高结合苯乙烯的SBR，其强度高，硬度大，将其作为一种材料包覆在SBR粉末上，形成类似核壳结构的高分子材料，可以在改善沥青物理性能的同时，利用其特性防止粉末中颗粒之间的黏连结块。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
本发明的新型粉末沥青改性剂，不结块，易使用；2.本发明的新型粉末沥青改性剂，只需要少量添加即可提高沥青的相应性能，显著改善了低温性能，5℃延度大于100，强度提高，软化点高于60℃，运动粘度小于1000Pa.s，能够有效提高沥青的黏粘性，并且相比传统产品溶解度好，溶解速度快。
具体实施方式
实施例和对比例中用到的所有原料除特殊说明外均为市购，SBR丁苯胶乳采用齐鲁石化公司生产SBR丁苯胶乳，高结苯丁苯胶乳为齐鲁石化公司生产高结苯丁苯胶乳，苯乙烯结合量72%，钙粉采用碳酸钙，防老剂采用苯乙烯化苯酚，隔离剂采用硬脂酸钙，破乳剂采用氯化钙或聚胺，采用氯化钙或聚胺对本发明的区别不大，实施例和对比例中均使用聚胺，絮凝剂采用硫酸铁或二腈二胺甲醛缩合物，采用硫酸铁或二腈二胺甲醛缩合物对本发明的区别不大，实施例和对比例中均使用二腈二胺甲醛缩合物。
实施例1-3
实施例1-3中新型粉末沥青改性剂的制备方法如下：
1）将SBR丁苯胶乳与水以重量比1:1的比例搅拌稀释，在搅拌的同时，加入防老剂和钙粉，搅拌均匀；然后加入破乳剂，使胶乳破乳；
2）胶乳破乳后，加入絮凝剂；搅拌10分钟后，加入高结苯丁苯胶乳，搅拌30分钟，混合均匀；
3）将物料放入压滤机进行压滤、研磨、干燥，压滤的压力为0.8MPa，干燥的温度为125℃；
4）干燥后的物料经过冷却、振动筛分，并加入隔离剂制得产品。
实施例1-3中原料的组成如表1所示，各原料以重量份计。
表1
Figure DEST_PATH_IMAGE001
对比例1
对比例1的制备方法与实施例1-3相同，对比例1中给物质的投料如表1所示。
对比例2
沥青改性剂的制备方法如下：
1）将SBR丁苯胶乳和高结苯丁苯胶乳与水以1:1的比例搅拌稀释，在搅拌的同时，加入防老剂和钙粉，搅拌均匀；然后加入破乳剂，使胶乳破乳；
2）胶乳破乳后，加入絮凝剂；搅拌10分钟后，混合均匀；
3）将物料放入压滤机进行压滤、研磨、干燥，压滤的压力为0.8MPa，干燥的温度为125℃；
4）干燥后的物料经过冷却、振动筛分，并加入隔离剂制得产品。
对比例3
沥青改性剂的制备方法如下：
1）将SBR丁苯胶乳与水以1:1的比例搅拌稀释，在搅拌的同时，加入防老剂和钙粉，搅拌均匀；然后加入破乳剂，使胶乳破乳；加入高结苯丁苯胶乳，搅拌20分钟，混合均匀；
2）胶乳破乳后，加入絮凝剂；搅拌10分钟混合均匀；
3）将物料放入压滤机进行压滤、研磨、干燥，压滤的压力为0.8MPa，干燥的温度为125℃；
4）干燥后的物料经过冷却、振动筛分，并加入隔离剂制得产品。
应用新型粉末沥青改性剂对沥青进行改性时，具体如下：将实施例1-3和对比例1-3制备好的沥青改性剂按沥青质量的3%加入到流动状态下的沥青中，搅拌均匀即可得到改性沥青。
对制备改性沥青进行性能测试，盐度采用沥青延度仪测定，运动粘度采用布氏粘度计测定，持粘性采用持粘性测试仪测定，针入度采用沥青针入度测试仪测定，软化点采用石油产品软化度测试仪测定，具体测试结果如表2和表3所示，
表2
Figure DEST_PATH_IMAGE002
表3
Figure DEST_PATH_IMAGE004
对表2和表3中的数据分析，从实施例的测试数据来看，SBR的加入本身有助于提升沥青的低温性能，而通过添加包含高结苯SBR的新型粉末沥青改性剂，沥青的低温性能提升幅度更高。两者适当比例加入，可以使沥青的低温延度增加的同时，提高物理性能与强度（针入度与软化点）；但高结苯SBR加入量过多时，由于其硬度大、强度高，会对延展性有所影响，并且运动粘度过高。同时，高结苯SBR的加入可以有效改善结块问题。通过对比例1得出，不添加高结苯SBR，物理性能低，易结块；通过对比例2得出，高结苯丁苯胶乳在初始段加入，无法对改善结块产生作用；通过对比例3得出，高结苯丁苯胶乳在丁苯胶乳破乳后加入，无法对改善结块产生作用。尽管通过优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种新型粉末沥青改性剂，其特征在于，包括以下重量份数的原料：
SBR丁苯胶乳 80~90份
高结苯丁苯胶乳 10~20份
钙粉 20~40份
防老剂 1~3份
隔离剂 0.3~1份
破乳剂 1-2份
絮凝剂 4-8份；
所述的新型粉末沥青改性剂的制备方法，包括以下步骤：
1）将SBR丁苯胶乳与水混合搅拌稀释，在搅拌的同时，加入防老剂和钙粉，搅拌均匀；然后加入破乳剂，使胶乳破乳；
2）胶乳破乳后，加入絮凝剂；搅拌10-20分钟后，加入高结苯丁苯胶乳，搅拌20-30分钟，混合均匀；
3）将物料放入压滤机进行压滤、研磨、干燥；
4）干燥后的物料经过冷却、振动筛分，并加入隔离剂制得产品。
2.如权利要求1所述的新型粉末沥青改性剂，其特征在于，所述SBR丁苯胶乳的固含量为22%，高结苯丁苯胶乳的固含量为23%。
3.如权利要求1所述的新型粉末沥青改性剂，其特征在于，所述钙粉为碳酸钙。
4.如权利要求1所述的新型粉末沥青改性剂，其特征在于，所述防老剂为苯乙烯化苯酚。
5.如权利要求1所述的新型粉末沥青改性剂，其特征在于，所述隔离剂为硬脂酸钙。
6.如权利要求1所述的新型粉末沥青改性剂，其特征在于，所述破乳剂为氯化钙、聚胺中的一种，絮凝剂为硫酸铁、二腈二胺甲醛缩合物中的一种。
7.如权利要求1所述的新型粉末沥青改性剂，其特征在于，步骤1）中SBR丁苯胶乳与水的比例为1:1-2。
8.如权利要求1所述的新型粉末沥青改性剂，其特征在于，步骤3）中压滤的压力为0.8-1.0 MPa，干燥的温度为125-130℃。
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