CN1167736C - 用于道路的改性沥青材料 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于道路的改性沥青材料。这种沥青材料的改性剂由丁苯橡胶(SBR)、热塑性弹性体聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)和硫黄组成。其生产方法是在适当的加工设备中加入沥青、橡胶及硫磺，使之充分混合反应。本发明所得到沥青材料其性能优良，高温贮存稳定，生产成本低，生产工艺简单，操作方便，是一种经济实用的道路改性沥青材料。

Description

用于道路的改性沥青材料
本发明涉及一种用于道路的改性沥青材料。
高聚物是道路用沥青材料的主要改性剂。众所周知，以高聚物改性沥青虽然能提高沥青材料的力学性能和实用性能，并在国内外广为采用，但这一方法存在一些局限，主要表现在：其一，高聚物与沥青的相容性往往较差，导致改性体系在高温下的贮存稳定性不好，在实际应用中需采用连续搅拌的方法使体系不发生相分离，既增加了操作工序又增加了生产成本；其二，要使沥青的性能要明显提高，往往需要较大量的高分子材料，但每多添加1％的高聚物，改性成本上升显著。这些缺点大大限制了高聚物改性沥青在实际中的更大规模应用。
为了解决上述问题，美国专利USP3,634,293、USP4503176报道了用丁苯橡胶等改性沥青时，加入过氧化物、硫黄等交联剂，从而使高聚物改性沥青材料的高温贮存稳定性得到显著改善，但由于交联剂用量较大，所制得的沥青材料粘度过高，以致无实用价值，国际专利WO45488(1997)报道了用线性聚苯乙烯-聚丁二烯(SB)两嵌段共聚物与星形聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯(SBS)三嵌段共聚物并用改性沥青时，加入较少量的交联剂，同样得到了性能优良、贮存稳定的道路用沥青材料。但由于SBS价格较高，这种改性方法使改性沥青的生产成本上升较明显。
本发明的目的在于提供一种能降低成本又保持原有性能，根据实际路面性能要求而采用不同橡胶配比的改性沥青材料。
本发明是一种用于道路的改性沥青材料。它的改性沥青剂由丁苯橡胶(SBR)、热塑性弹性体聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)、硫黄组成。这些组份可根据实际路面要求而改变SBR与SBS的重量配比，从10.0∶90.0变为90.0∶10.0。两种橡胶总用量为1～10％(重量比)，最好在2～8％(重量比)；硫黄用量为橡胶总用量的1～20％(重量比)。与以往的改性方法相比，本发明具有如下显著优点：(1)可提高沥青材料的高、低温性能，体系在高温下能保持很好的贮存稳定性，全面符合我国规定的道路用沥青材料性能指标(即《中国公路改性沥青路面施工技术规范》JTJ036-1998)；(2)由于SBR价格比SBS较低廉，与SBS并用改性沥青时，又能大大降低改性沥青的成本。
本发明所述的SBR可以为国产各种系列的乳聚丁苯橡胶，如1000、1100、1500、1600、1700、1800系列等，最好为不填充炭黑的生胶，即1000、1500系列；SBS可以为国产的各种牌号，如4303、4402、1301、1401等。
本发明的改性沥青材料其生产工艺过程是这样的：先在搅拌设备中，将沥青加热至160～200℃左右至完全流动，然后把SBS、SBR及硫黄加入沥青中(也可先将SBS、SBR预先混好)，在160～200℃下混合20～120min，维持温度不变，混合20～120min即可得改性沥青成品。
下面的实施例是对本发明的进一步说明，而不是限制本发明的范围。
实施例1～8：
将600g壳牌60/70#沥青(由新加坡壳牌公司提供)装入小型容器内，加热至沥青完全流动，然后加入21.0g由SBR(牌号1500，山东齐鲁石化公司出品)和SBS(牌号4303，北京燕山石化公司出品)组成的橡胶，启动混合设备，开始在温度为180℃搅拌45min，至橡胶在沥青中完全混合均匀，再加入1.05g硫黄，控制温度不变，混合100min。所得产品分别按我国GB/T4509、GB/T4508、GB/T4507、JTJ052/T660测试针入度、延伸度、软化点、分离度等性能指标，结果列于表1。
实例 SBS，％ SBR，％   软化点，℃@5℃/min 针入度，dmm@100g，5s，25℃ 延度，cm@5℃，5mm/min         分离度，℃(48h，163℃)
    上     下     差
  1   3.50   0.00     94.7     63     21.6     92.7     90.4     2.3
  2   3.00   0.50     92.0     73     28.8     86.8     85.0     1.8
  3   2.50   1.00     88.2     75     25.0     82.9     82.6     0.3
  4   2.00   1.50     83.6     77     31.0     75.8     75.8     0.0
  5   1.75   1.75     76.5     79     33.3     70.4     69.2     1.2
  6   1.00   2.50     67.5     77     30.4     64.8     64.4     0.4
  7   0.50   3.00     65.4     84     38.7     61.7     61.7     0.0
  8   0.00   3.50     56.0     86     41.0     59.5     54.8     4.7

Claims (2)

1.一种用于道路的改性沥青材料，其特征在于这种沥青材料的改性剂是由丁苯橡胶、热塑性弹性体聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯三嵌段共聚物和硫黄组成，其中丁苯橡胶和热塑性弹性体聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯三嵌段共聚物的重量配比为10.0∶90.0～90.0∶10.0；丁苯橡胶和热塑性弹性体聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯三嵌段共聚物总用量为1～10重量百分比；硫黄用量为丁苯橡胶和热塑性弹性体聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯三嵌段共聚物总用量的1～20重量百分比。
2.根据权利要求1所述的一种用于道路的改性沥青材料，其特征在于丁苯橡胶和热塑性弹性体聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯三嵌段共聚物总用量在2～8重量百分比。
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