CN1259374C - 一种耐油沥青组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一用于道路的贮存稳定的耐燃料及油品溶解和浸蚀能力的沥青组合物及制备方法。合适针入度基质沥青调和富含芳烃的馏分油或煤焦油调合得到基础沥青混合物，在使用交联剂条件下，于150-230℃将热塑弹性橡胶加入基质沥青混合物中反应一段时间后，再加入乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和一种耐油树脂继续反应，形成稳定的沥青组合物。本发明提供的沥青组合物贮存稳定好性，有优良耐燃料和油品溶解和浸蚀能力，高、低温使用性能优良。可用于道路的铺筑，特别是用于机场、废品处理场、加油站、油罐区等路面铺筑。
Description
技术领域
本发明涉及一种耐油沥青组合物及其制备方法，特别是一种路用贮存稳定的耐油沥青组合物及其制备方法。
背景技术
沥青材料在铺筑道路的混合物中作为粘结剂使用，为了满足道路建设日益提高的需求，沥青材料除了具有良好的粘弹性、可塑性、粘附性外，还常常需要满足耐燃料(汽油、柴油，煤油)和油品(润滑油、机油等)溶解和浸蚀能力。特别是在机场、废料处理场、加油站、油罐区等地的路面经常暴露于溢漏的燃料和油品中，沥青会从混合料中被溶解浸析出来，使沥青路面变软，骨料间的粘结力下降，路面结构变松散，最终被浸析出来的沥青从道路表面损失掉，造成路面损坏。
为解决上述问题，CN1259157提供了一种含有酸吹沥青组分和含环氧基团的聚合物的路面材料。该路面材料是在能够与沥青反应的酸存在下，在温度240-340℃让沥青与氧反应得到酸吹沥青，该酸吹沥青与助溶剂混和得到基础沥青，基础沥青与乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸缩水甘油酯的三聚物混合而成。
CN1219187也提供了一种含有沥青组分、热塑橡胶和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的沥青组合物。该组合物是在升温下将沥青与热塑性橡胶和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物混合而成。
由于热塑性橡胶与沥青组成、结构差别大，热塑橡胶在沥青中只能溶胀，很难分散，沥青中芳香分含量高则能促进热塑橡胶的溶胀，有利热贮存过程中聚合物/组合物稳定。但沥青经催化氧化后，其中的芳香分含量会减少，沥青与聚合物的相容性会变差，进而影响组合物稳定性。
发明内容
本发明目的在于提供一种使用性能优良，贮存稳定的耐燃料和油品溶解和浸蚀能力的沥青组合物及其制备方法。
本发明耐油沥青组合物以重量计包括下列组分：
基础沥青：100份；
苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)：1～10份，优选为2～7份；
乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)：0.5～8份，优选1～4份；
丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三元共聚物(ABS)：1～4份；
交联剂：0.1～0.3份。
本发明沥青组合物中，基础沥青的针入度为60-2001/10mm(25℃下按照ASTMD5测试)。基础沥青中优选加入富含芳烃的抽出油或煤焦油，抽出油或煤焦油加入量＜20wt％，一般为5～10wt％。
本发明沥青组合物中SBS为改性沥青常用的SBS，分子量一般为50000-300000，优选的线形或星形SBS，最优选的是线形SBS。SBS也可以用其它性能相近的热塑弹性橡胶代替或混合使用。
本发明的沥青组合物中使用的EVA为改性沥青中常用的EVA，EVA中乙酸乙烯酯(VA)含量25-40wt％，优选25-35wt％，熔体指数为5～400。
本发明沥青组合物中ABS树脂是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三元共聚物，熔体流动速率1.0-2.0g/10min，维卡软化点90-100℃，相对密度1.03-1.07。
本发明沥青组合物中的交联剂选自硫升华，活性硫及硫磺给予组合物中一种，或其它具有交联功能的添加剂。
本发明耐油沥青组合物制备方法如下：根据需要选择合适针入度的沥青，在熔融状态下，加入富含芳烃的抽出油或煤焦油调合出基础沥青混合物，再加入SBS和交联剂，在高剪切力作用下，于熔融条件下(150-230℃)混合反应10-30分钟，使热塑弹性橡胶在沥青中充分地溶胀，保持温度不变，再加入EVA和ABS树脂，继续反应10-60分钟，形成稳定的沥青组合物。
在沥青中加入适量的富芳烃油，可增强聚合物/沥青组合物的稳定性，同时耐油性优良ABS树脂的加入，能显著提高沥青组合物的耐油特性。本发明耐油沥青组合物中加入富含芳烃的抽出油或煤焦油，使热塑弹性橡胶在沥青中充分溶胀，增加了热塑橡胶在沥青的分散能力。同时交联剂使用使热塑橡胶自身产生胶联反应并与沥青间产生接枝反应，形成的网络结构将沥青和分散在沥青中的EVA和ABS包裹其中，防止组合物产生相分离。因此该组合物在高温下贮存后不产生离析和分层。沥青组合物耐燃料和油品的溶解和浸蚀能力提高，在3#航煤中常温浸泡24小时，针入度变化小于30，质量变化小于1％。本发明耐油沥青制备工艺简单、贮存稳定、耐油溶解和浸蚀能力强，同时高、低温路面使用性能优良。
具体实施方式
下面实例对本发明进一步说明。其中涉及的SBS为岳阳石油化工总厂合成橡胶厂生产，ABS树脂为兰州化学工业公司生产的通用型701(熔体流动速率1.0-1.4g/10min，维卡软点94℃，相对密度1.05)。
实施例1
选针入度961/10mm，软化点43.4℃的沥青为基质沥青，与基于基质沥青和酚精制抽出油总重量计8％酚精制抽出油(＞350℃的馏分)混合制成基础沥青混合物。将上述基础沥青混合物100重量份，与4份的线形SBS1301(分子量100000)和0.13份硫升华加入基质沥青混合物中，在高剪切力作用下，于170℃混合5分钟后，投入2份的EVA28150(VA含量28％，熔体指数150)和1份ABS树脂，继续反应20分钟，制得稳定的沥青组合物。其性质见表1。该组合物163℃热贮48小时，离析软化点差0.5℃(按ASTMD5976-96实验方法测试)。于3#航空煤油中常温浸泡24小时，浸油前后针入度变化20个单位，质量变化小于1％(参考ASTMD5329-96试验方法)。
实施例2
按照实施例1方法制备沥青组合物，不同的是ABS树脂加入量为2份。其性质见表1，该组合物离析软化点差0.8℃，于3#航空煤油中常温浸泡24小时，浸油前后针入度变化23个单位，质量变化小于1％。
实施例3
按照实施例1方法制备沥青组合物，不同的是热塑弹性橡SBS1301加入量为5份。其性质见表1，该组合物离析软化点差1.0℃。于3#航空煤油中常温浸泡24小时后，浸油前后针入度变化26个单位，质量变化小于1％。
实施例4
按照实施例1方法制备沥青组合物，不同的是热塑弹性橡SBS1301加入量为5份，所用乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)为EVA3345(VA含量为33％，熔体指数45)，加入量为3份。其性质见表1，该组合物离析软化点差0.7℃。于3#航空煤油中常温浸泡24小时后，浸油前后针入度变化24个单位，质量变化小于1％。
比较例1
按照实施例1方法制备沥青组合物，不同的是不加ABS树脂。其性质见表1，该组合物离析软化点差0.8℃，于3#航空煤油中常温浸泡24小时后，浸油前后针入度变化33个单位，质量变化小于1％。
从表1中数据可以看出，本发明配方的沥青组合物由于添加了ABS树脂，使得产品的耐油性能大大提高。
表1实施例和比较例沥青组合物组成及性质
| 编号 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 比较例1 |
| 基础沥青混合物，重量份SBS1301，重量份EVA28150，重量份EVA3345，重量份ABS树脂，重量份交联剂，重量份针入度(25℃)，1/mm软化点，℃离析试验软化点差，℃针入度变化，(25℃)，1/10mm质量变化，％ | 1004.02.0/1.00.1312058.50.520-0.44 | 1004.02.0/2.00.1311260.50.823-0.68 | 1005.02.0/1.00.1310373.90.6260.38 | 1005.0/3.01.00.1310674.60.724-0.46 | 1004.02.0//0.1312756.70.8330.76 |
Claims (10)
1、一种耐油沥青组合物，其特征在于以重量计包括下列组分：
基础沥青：100份；
苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(简称SBS)：1～10份；
乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(简称EVA)：0.5～8份；
ABS树脂：1～4份；
交联剂：0.1～0.3份；
所述的ABS树脂是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三元共聚物，熔体流动速率1.0-2.0g/10min，维卡软化点90-100℃，相对密度1.03-1.07。
2、按照权利要求1所述的沥青组合物，其特征在于每100份基础沥青添加2～7份SBS。
3、按照权利要求1所述的沥青组合物，其特征在于每100份基础沥青添加1～4份EVA。
4、按照权利要求1所述的沥青组合物，其特征在于基础沥青的针入度为60-2001/10mm。
5、按照权利要求1或4所述的沥青组合物，其特征在于基础沥青中含有＜20wt％的富含芳烃的抽出油或煤焦油。
6、按照权利要求1或2所述的沥青组合物，其特征在于所述的SBS的分子量为50000-300000，SBS为线形或星形。
7、按照权利要求1或3所述的沥青组合物，其特征在于所述的EVA中乙酸乙烯酯(VA)含量25-40wt％，熔体指数为5～400。
8、按照权利要求7所述的沥青组合物，其特征在于所述的EVA中乙酸乙烯酯(VA)含量25-35wt％。
9、按照权利要求1所述的沥青组合物，其特征在于所述的交联剂选自硫升华，活性硫及硫磺给予组合物中一种。
10、一种权利要求1所述沥青组合物的制备方法，其过程如下：将基础沥青在熔融状态下，加入富含芳烃的抽出油或煤焦油调合出基础沥青混合物，再加入SBS和交联剂，在高剪切力作用下，于150-230℃温度下混合反应10-30分钟，使热塑弹性橡胶在沥青中充分地溶胀，保持温度不变，再加入EVA和ABS树脂，继续反应10-60分钟，形成稳定的沥青组合物。
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