KR100431570B1 - enhanced properties of modified asphalt with polymer blends - Google Patents
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Abstract
본 발명은 아스팔트의 물성향상을 위하여, 아스팔트 내에 두 종의 고분자를 첨가할 때 브랜드된 고분자를 첨가함으로서, 서로 다른 분산 속도를 가진 두 종의 고분자 중 더욱 더 늦은 분산 속도를 가진 고분자의 분산속도를 증진 시킴으로서 작업성을 향상시키기 위한 제조방법에 관한 것이다. 아스팔트 물성 개질을 위해서 산업현장에서 가장 주목 받고 있는 고분자로서 스틸렌-부타디엔-스틸렌 블록 공중합체 열가소성 탄성체가 알려져 있으나, 극저온에서의 물성 향상에는 다소 미진한 결과를 보이고 있다. 그리고 에멀젼 중합으로 제조한 스틸렌-부타디엔 랜덤 공중합체 고무와 달리 용액법으로 제조한 스틸렌-부타디엔 랜덤 공중합체 고무는 저온에서는 매우 우수한 물성을 보이고 있으나 고온에서의 물성은 다소 미진한 결과를 보이고 있지만 스틸렌-부타디엔 랜덤 공중합체 중에서 분자량이 큰 스틸렌-부타디엔 랜덤 공중합체 고무는 고온에서의 미진한 물성을 다소 향상시킬 수 있다. 그러나 분자량이 큰 스틸렌-부타디엔 랜덤 공중합체는 그 제조 특성상 펠렛 상태가 아닌 베일 상태로 제조 판매되기 때문에 아스팔트 바인더에 분산시켜 사용할 때에는 스틸렌-부타디엔 랜덤 공중합체 고무는 그 형태상 아스팔트 내에 분산시켜 사용한다는 것은 거의 불가능한 일이다. 또한 펠렛 상태의 스틸렌-부타디엔 랜덤 공중합체 또한 아스팔트 내에 분산되는 특성은 매우 미진하여 아스팔트 개질재로서의 사용에 많은 어려움을 주고 있다. 그러나 스틸렌-부타디엔 랜덤 공중합체 고무는 스틸렌-부타디엔-스틸렌 블록 공중합체 열가소성 탄성체와 브랜딩하여 용이하게 펠렛상태로 제조할 수 있으며 이 브랜딩된 펠렛 상태의 고분자를 아스팔트와 혼합하여 사용할 경우 분산속도가 늦은 고분자의 분산속도를 증가시키는 효과로 인하여 투입한 전체 고분자의 분산속도를 증진시킬 수가 있어 개질 아스팔트 제조시 분산성 및 생산성을 향상시킬 수 있다.In order to improve the physical properties of asphalt, the present invention adds a branded polymer when adding two kinds of polymers into asphalt, thereby improving the dispersion rate of polymers having a slower dispersion rate among two kinds of polymers having different dispersion rates. It relates to a manufacturing method for improving workability by enhancing. Although the styrene-butadiene-styrene block copolymer thermoplastic elastomer is known as the polymer that is attracting the most attention in the industrial field for the modification of asphalt properties, the results have been somewhat inferior to the improvement of the physical properties at cryogenic temperatures. Unlike the styrene-butadiene random copolymer rubber prepared by emulsion polymerization, the styrene-butadiene random copolymer rubber prepared by the solution method shows very good physical properties at low temperatures, but the properties of the styrene-butadiene are poor. Among the random copolymers, the styrene-butadiene random copolymer rubber having a high molecular weight may slightly improve the poor physical properties at high temperature. However, the styrene-butadiene random copolymer having a high molecular weight is manufactured and sold in a bale state rather than in a pellet state due to its manufacturing characteristics. Therefore, when used by dispersing in an asphalt binder, the styrene-butadiene random copolymer rubber is dispersed in asphalt in its shape. It's almost impossible. In addition, the styrene-butadiene random copolymer in the pellet state is also very difficult to disperse in the asphalt has a lot of difficulties in use as an asphalt modifier. However, the styrene-butadiene random copolymer rubber can be easily pelletized by branding with a styrene-butadiene-styrene block copolymer thermoplastic elastomer, and the polymer having a slow dispersion rate when the branded pellet is mixed with asphalt is used. Due to the effect of increasing the dispersion rate of the can increase the dispersion rate of the entire polymer introduced can improve the dispersibility and productivity in the production of modified asphalt.
Description
본 발명은 브랜드(blend)된 고분자를 이용한 아스팔트의 물성 증진방법에 관한 것으로, 개질 아스팔트 제조시 제조 시간을 단축시킴으로서 작업성을 향상시키기 위한 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for improving physical properties of asphalt using a branded polymer, and to a method for improving workability by shortening the production time in producing modified asphalt.
아스팔트는 원유의 정제과정 중 감압증류탑의 기저에서 얻어지는 역청질 물질로서 주로 도로포장에 많이 사용되고 있다. 아스팔트는 도로 포설 후 도로의 특성상 계절별 온도차와 시간이 경과함에 따라서 그 내마모성, 내유동성 및 내구성이 떨어지는 문제점을 안고 있다. 이러한 문제점을 개선하기 위해서 근래 들어 아스팔트에 스틸렌-부타디엔 고무, 부틸고무 등의 고분자를 혼합함으로써 고온에서의 소성변형에 대한 저항성을 향상시키고, 저온에서의 충격 균열을 억제하는데 우수한 효과를 보이는 개질아스팔트에 대한 연구가 진행되고 있으며, 실제 산업현장에서 도로에 적용하는 경우가 점진적으로 증가하는 추세에 있다. 이러한 연구는 미국 특허 제3,985,694호(1976. 10. 12. Richard J. Petrucco 외 1인)와 미국 특허 제4,130,516호(1978. 12. 19. Duane W. Gagie 외 1인)의 아스팔트에 폴리올레핀이나 스틸렌-부타디엔 고무같은 열가소성 탄성체를 첨가하여 물성을 보다 향상시킨 역청/중합체 조성물의 제조방법에서 볼 수 있다.Asphalt is a bituminous material obtained from the base of the vacuum distillation column during the refining process of crude oil, and is mainly used for road pavement. Asphalt has a problem that its wear resistance, flow resistance and durability decrease as the temperature difference and time lapse due to the nature of the road after the road laying. In order to improve these problems, recently modified polymers such as styrene-butadiene rubber and butyl rubber are mixed with asphalt to improve resistance to plastic deformation at high temperatures and to suppress impact cracking at low temperatures. Research is being conducted, and the case of applying to roads in actual industrial sites is gradually increasing. This study was conducted using polyolefins or styrene on asphalt in US Pat. No. 3,985,694 (October 12, 1976 Richard J. Petrucco et al.) And US Pat. No. 4,130,516 (Dec. 19, 1978 Duane W. Gagie et al.). It can be seen in the preparation of bitumen / polymer compositions with the addition of thermoplastic elastomers such as butadiene rubber to further improve their physical properties.
현재 산업현장에서 가장 주목받고 있는 아스팔트 개질용 고분자로서는 스틸렌-부타디엔-스틸렌 블록 공중합체 열가소성 탄성체가 알려져 있으나, 극저온에서의 물성 향상에는 다소 미진한 결과를 보이고 있다. 그리고 에멀젼 중합으로 제조된 스틸렌-부타디엔 랜덤 공중합체 고무와 달리 용액법으로 제조한 스틸렌-부타디엔 랜덤 공중합체 고무는 저온에서는 매우 우수한 물성을 보이고 있으나 고온에서의 물성은 다소 미진한 결과를 보이고 있다. 큰 분자량의 스틸렌-부타디엔 랜덤 공중합체 고무는 고온에서의 미진한 물성을 다소 향상시킬 수 있다. 그러나 분자량이 큰 스틸렌-부타디엔 랜덤 공중합체 고무는 그 제조 특성상 펠렛 상태가 아닌 베일 상태로 제조 판매되기 때문에 분산성 저하에 의하여 그 작업성 및 생산성이 매우 저조하여 라텍스 상태의 스틸렌-부타디엔 랜덤 공중합체를 플랜트 믹싱 방법으로 사용하고 있는 실정이다. 베일 상태의 스틸렌-부타디엔 랜덤 공중합체 고무는 아스팔트 바인더에 분산시켜 사용할 때에는 스틸렌-부타디엔 랜덤 공중합체가 아스팔트 내에 분산이 잘 되지 않는 어려움이 있다. 따라서 산업현장에서 아스팔트 바인더에 이러한 베일 상태의 폴리머를 사용한다는 것은 거의 불가능한 일이다. 또한 분자량이 큰 베일상태의 스틸렌-부타디엔 랜덤 공중합체 고무를 이형제 투입에 의하여 펠렛 상태로 제조하여 사용하더라도 분자량이 거대함에 따라서 아스팔트 내에 분산되는 속도는 사용하기에 그 한계를 가지고 있다.As a polymer for asphalt modification, which is currently attracting the most attention in the industrial field, styrene-butadiene-styrene block copolymer thermoplastic elastomers are known, but the results have been slightly inferior in improving physical properties at cryogenic temperatures. Unlike the styrene-butadiene random copolymer rubber prepared by emulsion polymerization, the styrene-butadiene random copolymer rubber prepared by the solution method shows very excellent physical properties at low temperature, but results in somewhat poor physical properties at high temperature. Large molecular weight styrene-butadiene random copolymer rubbers can improve slightly the poor physical properties at high temperatures. However, since the styrene-butadiene random copolymer rubber having a high molecular weight is manufactured and sold in a bale state rather than in a pellet state due to its manufacturing characteristics, its workability and productivity are very low due to the deterioration of dispersibility. It is used as a plant mixing method. The styrene-butadiene random copolymer rubber in the bale state has a difficulty in that the styrene-butadiene random copolymer is not well dispersed in the asphalt when it is used by being dispersed in the asphalt binder. Therefore, it is almost impossible to use these baled polymers in asphalt binders in industrial fields. In addition, even when the styrene-butadiene random copolymer rubber having a large molecular weight is manufactured and used in a pellet state by adding a release agent, the rate of dispersion in asphalt is limited due to its large molecular weight.
일부 특허에는 스틸렌-부타디엔-스틸렌 블록 코폴리머 열가소성 탄성체와 스틸렌-부타디엔 랜덤 공중합체 고무 또는 라텍스 상태의 스틸렌-부타디엔 랜덤 공중합체 고무를 사용하여 개질 아스팔트 물성 향상을 도모하는 특허가 이미 존재하고 있으나, 기 출원된 내용은 단지 아스팔트와 각각의 공중합체를 단순히 혼합하여 혼합물의 물성 향상에 대한 것들이며, 산업현장에서 적용할 수 있는 분산이 가능한 부분에 대한 고찰은 논외로 하였다.Some patents already have patents for improving modified asphalt properties using styrene-butadiene-styrene block copolymer thermoplastic elastomer and styrene-butadiene random copolymer rubber or styrene-butadiene random copolymer rubber in latex state. The application is simply to improve the physical properties of the mixture by simply mixing the asphalt and the respective copolymers, and the consideration of the possible dispersibility that can be applied in the industrial field was discussed.
본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출된 것으로, 스틸렌-부타디엔-스틸렌 블록 공중합체 열가소성 탄성체와 스틸렌-부타디엔 랜덤 공중합체를 동시에 사용함에 있어서 스틸렌-부타디엔 랜덤 공중합체 고무가 아스팔트 내에 잘 분산이 되지 않아서 사용하기 어려운 점을 해결하는 방법으로 용액 고분자 상태의 스틸렌-부타디엔-스틸렌 블록 공중합체와 용액 고분자 상태의 스틸렌-부타디엔 랜덤 공중합체를 혼합하여 제조된 브랜딩된 고체상태의 고분자 펠렛를 아스팔트에 첨가하여 사용함으로써 분산성을 증진시켜 작업성을 향상시킬 수 있도록 한 브랜드된 고분자를 이용한 아스팔트의 물성 증진방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of this point, and when the styrene-butadiene-styrene block copolymer thermoplastic elastomer and the styrene-butadiene random copolymer are used simultaneously, the styrene-butadiene random copolymer rubber is not well dispersed in asphalt. In order to solve the difficult problem, branded solid polymer pellets prepared by mixing a styrene-butadiene-styrene block copolymer in a solution polymer state and a styrene-butadiene random copolymer in a solution polymer state are added to asphalt and used. It is an object of the present invention to provide a method for improving the physical properties of asphalt using a branded polymer capable of improving acidity and improving workability.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 아스팔트 개질재로서 스틸렌-부타디엔 블록 공중합체 열가소성 탄성체와 스틸렌-부타디엔 랜덤 공중합체 고무를 사용하되 각각이 용액상태에서 브랜드되어 고체상의 펠렛으로 제조된 스틸렌-부타딘엔 블록 공중합체 열가소성 탄성체와 스틸렌-부타디엔 랜덤 공중합체 고무를 첨가하여 사용하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention uses a styrene-butadiene block copolymer thermoplastic elastomer and a styrene-butadiene random copolymer rubber as asphalt modifiers, each of which is branded in solution and made into solid pellets. An N-block copolymer thermoplastic elastomer and a styrene-butadiene random copolymer rubber are added and used.
여기서, 상기 스틸렌-부타디엔-스틸렌 블록 공중합체와 스틸렌-부타디엔 랜덤 공중합체의 비율은 스틸렌-부타디엔 랜덤 공중합체 열가소성 탄성체 대비 스틸렌-부타디엔 랜덤 공중합체 고무가 1에서 49 사이 중량비로 하여 브랜드되어 제조된다.Herein, the ratio of the styrene-butadiene-styrene block copolymer and the styrene-butadiene random copolymer is manufactured by branding a styrene-butadiene random copolymer rubber in a weight ratio of 1 to 49 with respect to the styrene-butadiene random copolymer thermoplastic elastomer.
이하, 본 발명에 의한 브랜드된 고분자를 이용한 아스팔트의 물성 증진방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a method for improving physical properties of asphalt using the branded polymer according to the present invention will be described in detail.
본 발명의 고분자 개질 아스팔트의 제조는 다음과 같은 방법에 의한다.Preparation of the polymer-modified asphalt of the present invention is by the following method.
개질 아스팔트의 고온 물성 및 저온 물성을 동시에 개량하기 위해서 스틸렌-부타디엔-스틸렌 블록 공중합체 열가소성 탄성체와 스틸렌-부타디엔 랜덤 공중합체 고무를 아스팔트 개질재로 사용하되, 첨가된 고분자의 분산 특성을 향상시키기 위하여 용액 고분자 상태의 스틸렌-부타디엔-스틸렌 블록 공중합체와 용액 고분자 상태의 스틸렌-부타디엔 랜덤 공중합체를 브랜딩하여 제조된 고체상태의 고분자 펠렛을 아스팔트와 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 한다. 브랜딩하는 양은 스틸렌-부타디엔-스틸렌 블록 공중합체 열가소성 탄성체 대비 스틸렌 부타디엔 랜덤 공중합체 고무가 1 에서 49 사이 중량비로 함유한다.In order to simultaneously improve the high and low temperature properties of the modified asphalt, styrene-butadiene-styrene block copolymer thermoplastic elastomer and styrene-butadiene random copolymer rubber are used as the asphalt modifier. Solid polymer pellets prepared by branding a styrene-butadiene-styrene block copolymer in a polymer state and a styrene-butadiene random copolymer in a solution polymer state are used by mixing with asphalt. The amount of branding is contained in a weight ratio between 1 and 49 of styrene butadiene random copolymer rubber relative to styrene-butadiene-styrene block copolymer thermoplastic elastomer.
<실시예 1><Example 1>
아스팔트 대비 스틸렌-부타디엔-스틸렌 블록 공중합체 열가소성 탄성체와 스틸렌-부타디엔 랜덤 공중합체 고무의 합이 중량비로 하여 3 중량비가 되도록 첨가하여 아스팔트와 폴리머 혼합물을 제조한다. 이때 폴리머 전체를 100 중량비로 했을 때 스틸렌-부타디엔-스틸렌 블록 공중합체 열가소성 탄성체와 스틸렌-부타디엔 랜덤 공중합체 고무의 비율은 각각 85 중량비, 15 중량비가 되도록 제조한다. 폴리머 펠렛의 제조는 용액 고분자 상태의 스틸렌-부타디엔-스틸렌 블록 공중합체와 용액 고분자 상태의 스틸렌-부타디엔 랜덤 공중합체를 중량비로 하여 각각 85, 15 중량비가 되도록 브랜딩한 후 고체상태의 펠렛으로 제조한다. 이때 사용된 스틸렌-부타디엔 랜덤 공중합체 고무의 분자량은 450,000이었다. 그리고 펠렛의 크기는 평균 3mm 크기로 제조하였다. 위에서 제조된 고체상태의 고분자 펠렛은 아스팔트와 혼합하였다. 고체상태의 고분자 펠렛과 아스팔트 혼합물은 180℃에서 하이쉬어믹서를 사용하여 회전시키면서 브랜드된 고체상태의 고분자 펠렛이 액체상태의 아스팔트 내에 분산되도록 한다. 이때 회전속도는 2500RPM으로 하였다. 고분자 상태의 펠렛의 액체상태의 아스팔트 내로의 분산 판단 척도는 첨가된 고체상태 펠렛이 고체상태로 존재하지 않을 때를 분산이 완료된 상태로 판단하였으며 이 완료된 시간을 분산완료 시간으로 판단하였다. 이렇게 하여 혼합된 아스팔트 혼합물의 분산 완료시간은 75분이었다.Asphalt to styrene-butadiene-styrene block copolymer The thermoplastic elastomer and the styrene-butadiene random copolymer rubber are added in a weight ratio of 3 weight ratio to prepare an asphalt and polymer mixture. At this time, when the total polymer is 100 weight ratio, the ratio of the styrene-butadiene-styrene block copolymer thermoplastic elastomer and the styrene-butadiene random copolymer rubber is prepared to be 85 weight ratio and 15 weight ratio, respectively. Polymer pellets are prepared by blending styrene-butadiene-styrene block copolymers in a solution polymer state and styrene-butadiene random copolymers in a solution polymer state to a weight ratio of 85 and 15, respectively, and then preparing the pellets in a solid state. The molecular weight of the styrene-butadiene random copolymer rubber used was 450,000. And the size of the pellet was prepared to an average size of 3mm. The solid polymer pellets prepared above were mixed with asphalt. The solid polymer pellets and asphalt mixture are rotated using a high shear mixer at 180 ° C. to ensure that the branded solid polymer pellets are dispersed in the liquid asphalt. At this time, the rotational speed was 2500 RPM. The dispersion determination scale of the polymer pellets into the liquid asphalt was determined as the dispersion state when the added solid pellets did not exist in the solid state, and the completed time was determined as the dispersion completion time. The dispersion completion time of the mixed asphalt mixture was 75 minutes.
<실시예 2><Example 2>
아스팔트 대비 스틸렌-부타디엔-스틸렌 블록 공중합체 열가소성 탄성체와 스틸렌-부타디엔 랜덤 공중합체 고무의 합이 중량비로 하여 3 중량비가 되도록 첨가하여 아스팔트와 폴리머 혼합물을 제조한다. 이때 폴리머 전체를 100 중량비로 했을 때 스틸렌-부타디엔-스틸렌 블록 공중합체 열가소성 탄성체와 스틸렌-부타디엔랜덤 공중합체 고무의 비율은 각각 90 중량비, 10 중량비가 되도록 제조한다. 폴리머 펠렛의 제조는 용액 고분자 상태의 스틸렌-부타디엔-스틸렌 블록 공중합체 와 용액 고분자 상태의 스틸렌-부타디엔 랜덤 공중합체를 중량비로 하여 각각 90, 10 중량비가 되도록 브랜딩한 후 고체상태의 펠렛으로 제조한다. 이때 사용된 스틸렌-부타디엔 랜덤 공중합체 고무의 분자량은 450,000 이었다. 그리고 펠렛의 크기는 평균 3mm 크기로 제조하였다. 위에서 제조된 고체상태의 고분자 펠렛은 아스팔트와 혼합하였다. 고체상태의 고분자 펠렛과 아스팔트 혼합물은 180℃에서 하이쉬어믹서를 사용하여 회전시키면서 브랜드된 고체상태의 고분자 펠렛이 액체상태의 아스팔트 내에 분산되도록 한다. 이때 회전속도는 2500RPM으로 하였다. 고분자 상태의 펠렛의 액체상태의 아스팔트 내로의 분산 판단 척도는 첨가된 고체상태 펠렛이 고체상태로 존재하지 않을 때를 분산이 완료된 상태로 판단하였으며 이 완료된 시간을 분산완료 시간으로 판단하였다. 이렇게 하여 혼합된 아스팔트 혼합물의 분산 완료시간은 65분이었다.Asphalt to styrene-butadiene-styrene block copolymer The thermoplastic elastomer and the styrene-butadiene random copolymer rubber are added in a weight ratio of 3 weight ratio to prepare an asphalt and polymer mixture. At this time, when the total polymer is 100 weight ratio, the ratio of the styrene-butadiene-styrene block copolymer thermoplastic elastomer and the styrene-butadiene random copolymer rubber is prepared to be 90 weight ratio and 10 weight ratio, respectively. Polymer pellets are prepared by blending the styrene-butadiene-styrene block copolymer in solution polymer state and the styrene-butadiene random copolymer in solution polymer state in weight ratio of 90 and 10 weight ratio, respectively, and then preparing the pellets in solid state. The molecular weight of the styrene-butadiene random copolymer rubber used was 450,000. And the size of the pellet was prepared to an average size of 3mm. The solid polymer pellets prepared above were mixed with asphalt. The solid polymer pellets and asphalt mixture are rotated using a high shear mixer at 180 ° C. to ensure that the branded solid polymer pellets are dispersed in the liquid asphalt. At this time, the rotational speed was 2500 RPM. The dispersion determination scale of the polymer pellets into the liquid asphalt was determined as the dispersion state when the added solid pellets did not exist in the solid state, and the completed time was determined as the dispersion completion time. The dispersion completion time of the mixed asphalt mixture was 65 minutes.
<비교예 1>Comparative Example 1
아스팔트 대비 스틸렌-부타디엔-스틸렌 블록 공중합체 열가소성 탄성체와 스틸렌-부타디엔 랜덤 공중합체 고무의 합이 중량비로 하여 3 중량비가 되도록 첨가하여 아스팔트와 폴리머 혼합물을 제조한다. 이때 폴리머 전체를 100 중량비로 했을 때 스틸렌-부타디엔-스틸렌 블록 공중합체 열가소성 탄성체와 스틸렌-부타디엔 랜덤 공중합체 고무의 비율은 각각 85 중량비, 15 중량비가 되도록 첨가하여 제조한다. 이때 사용된 스틸렌-부타디엔-스틸렌 블록 공중합체 열가소성 탄성체의 입자는 평균 3mm 크기의 펠렛을 사용하였다. 그리고 스틸렌-부타디엔 랜덤 공중합체 고무의 분자량은 450,000이었으며, 베일 상태의 폴리머를 평균 크기가 3mm가 되도록 절단하여 제조 후 사용하였다. 상기 스틸렌-부타디엔-스틸렌 블록 공중합체 열가소성 탄성체 펠렛과 스틸렌-부타디엔 랜덤 공중합체 고무 조각을 아스팔트에 혼합한 후 혼합물을 180℃에서 하이쉬어 믹서를 사용하여 회전시키면서 각각의 고체상태의 폴리머가 아스팔트 내에 분산되도록 한다. 혼합 도중 고체상태의 스틸렌-부타디엔-스틸렌 블록 공중합체 열가소성 탄성체와 스틸렌-부타디엔 랜덤 공중합체 고무의 아스팔트 내의 분산 척도는 첨가된 고체상태 펠렛이 고체상태로 존재하지 않을 때를 분산이 완료된 상태로 판단하였으며 이 완료된 시간을 분산완료 시간으로 판단하였다. 이렇게 하여 혼합된 아스팔트 혼합물의 분산 완료시간은 115분이었다.Asphalt to styrene-butadiene-styrene block copolymer The thermoplastic elastomer and the styrene-butadiene random copolymer rubber are added in a weight ratio of 3 weight ratio to prepare an asphalt and polymer mixture. At this time, when the total polymer is 100 weight ratio, the ratio of the styrene-butadiene-styrene block copolymer thermoplastic elastomer and the styrene-butadiene random copolymer rubber is prepared by adding 85 weight ratio and 15 weight ratio, respectively. The particles of the styrene-butadiene-styrene block copolymer thermoplastic elastomer used were pellets having an average size of 3 mm. The molecular weight of the styrene-butadiene random copolymer rubber was 450,000, and the polymer in the bale state was cut to have an average size of 3 mm and used after the preparation. The styrene-butadiene-styrene block copolymer thermoplastic elastomer pellets and styrene-butadiene random copolymer rubber pieces are mixed with asphalt, and then the mixture is rotated at 180 ° C. using a high shear mixer to disperse each polymer in the asphalt. Be sure to The dispersion scale in the asphalt of the solid styrene-butadiene-styrene block copolymer thermoplastic elastomer and the styrene-butadiene random copolymer rubber during mixing determined that the dispersion was completed when the added solid pellet was not in the solid state. This completed time was determined as the dispersion completion time. The dispersion completion time of the mixed asphalt mixture was 115 minutes.
<비교예 2>Comparative Example 2
아스팔트 대비 스틸렌-부타디엔-스틸렌 블록 공중합체 열가소성 탄성체와 스틸렌-부타디엔 랜덤 공중합체 고무의 합이 중량비로 하여 3 중량비가 되도록 첨가하여 아스팔트와 폴리머 혼합물을 제조한다. 이때 폴리머 전체를 100 중량비로 했을 때 스틸렌-부타디엔-스틸렌 블록 공중합체 열가소성 탄성체와 스틸렌-부타디엔 랜덤 공중합체 고무의 비율은 각각 90 중량비, 10 중량비가 되도록 첨가하여 제조 한다. 이때 사용된 스틸렌-부타디엔-스틸렌 블록 공중합체 열가소성 탄성체의 입자는 평균 3mm 크기의 펠렛을 사용하였다. 그리고 스틸렌-부타디엔 랜덤 공중합체 고무의 분자량은 450,000이었으며, 베일 상태의 폴리머를 평균 크기가 3mm가 되도록 절단하여 제조 후 사용하였다. 상기 스틸렌-부타디엔-스틸렌 블록 공중합체 열가소성 탄성체 펠렛과 스틸렌-부타디엔 랜덤 공중합체 고무 조각을 아스팔트에 혼합한 후 혼합물을 180℃에서 하이쉬어 믹서를 사용하여 회전시키면서 각각의 고체상태의 폴리머가 아스팔트 내에 분산되도록 한다. 혼합도중 고체상태의 스틸렌-부타디엔-스틸렌 블록 공중합체 열가소성 탄성체와 스틸렌-부타디엔 랜덤 공중합체 고무의 아스팔트 내의 분산 척도는 첨가된 고체상태의 펠렛이 고체상태로 존재하지 않을 때를 분산이 완료된 상태로 판단하였으며 이 완료된 시간을 분산완료 시간으로 판단하였다. 이렇게 하여 혼합된 아스팔트 혼합물의 분산 완료시간은 95분이었다.Asphalt to styrene-butadiene-styrene block copolymer The thermoplastic elastomer and the styrene-butadiene random copolymer rubber are added in a weight ratio of 3 weight ratio to prepare an asphalt and polymer mixture. At this time, when the total polymer is 100% by weight, the ratio of the styrene-butadiene-styrene block copolymer thermoplastic elastomer and the styrene-butadiene random copolymer rubber is prepared by adding 90 weight ratio and 10 weight ratio, respectively. The particles of the styrene-butadiene-styrene block copolymer thermoplastic elastomer used were pellets having an average size of 3 mm. The molecular weight of the styrene-butadiene random copolymer rubber was 450,000, and the polymer in the bale state was cut to have an average size of 3 mm and used after the preparation. The styrene-butadiene-styrene block copolymer thermoplastic elastomer pellets and styrene-butadiene random copolymer rubber pieces are mixed with asphalt, and then the mixture is rotated at 180 ° C. using a high shear mixer to disperse each polymer in the asphalt. Be sure to The dispersion scale in the asphalt of the solid styrene-butadiene-styrene block copolymer thermoplastic elastomer and the styrene-butadiene random copolymer rubber during mixing is judged to be the complete dispersion state when the added solid pellet is not in the solid state. This completed time was determined as the dispersion completion time. The dispersion completion time of the mixed asphalt mixture was 95 minutes.
<비교예 3>Comparative Example 3
아스팔트 대비 스틸렌-부타디엔-스틸렌 블록 공중합체 열가소성 탄성체와 스틸렌-부타디엔 랜덤 공중합체 고무의 합이 중량비로 하여 3 중량비가 되도록 첨가하여 아스팔트와 폴리머 혼합물을 제조한다. 이때 폴리머 전체를 100 중량비로 했을 때 스틸렌-부타디엔-스틸렌 블록 공중합체 열가소성 탄성체와 스틸렌-부타디엔 랜덤 공중합체 고무의 비율은 각각 85 중량비, 15 중량비가 되도록 첨가하여 제조 한다. 이때 사용된 스틸렌-부타디엔-스틸렌 블록 공중합체 열가소성 탄성체의 입자는 평균 3mm 크기의 펠렛을 사용하였다. 그리고 스틸렌-부타디엔 랜덤 공중합체 고무의 분자량은 40,000 이었으며, 폴리머는 1개 덩어리 상태로 채취 후 사용하였다. 상기 스틸렌-부타디엔-스틸렌 블록 공중합체 열가소성 탄성체 펠렛과 스틸렌-부타디엔 랜덤 공중합체 고무를 아스팔트에 혼합한 후 혼합물을 180℃에서 하이쉬어 믹서를 사용하여 회전시키면서 각각의 고체상태의 폴리머가 아스팔트 내에 분산되도록 한다. 혼합도중 고체상태의 스틸렌-부타디엔-스틸렌 블록 공중합체 열가소성 탄성체와 스틸렌-부타디엔 랜덤 공중합체 고무의 아스팔트 내의 분산 척도는 첨가된 고체상태 펠렛이 고체상태로 존재하지 않을 때를 분산이 완료된 상태로 판단하였으며 이 완료된 시간을 분산완료 시간으로 판단하였다. 이렇게 하여 혼합된 아스팔트 혼합물의 분산 완료시간은 210분 이상이었다.Asphalt to styrene-butadiene-styrene block copolymer The thermoplastic elastomer and the styrene-butadiene random copolymer rubber are added in a weight ratio of 3 weight ratio to prepare an asphalt and polymer mixture. At this time, when the total polymer is 100% by weight, the ratio of the styrene-butadiene-styrene block copolymer thermoplastic elastomer and the styrene-butadiene random copolymer rubber is prepared by adding 85% by weight and 15% by weight, respectively. The particles of the styrene-butadiene-styrene block copolymer thermoplastic elastomer used were pellets having an average size of 3 mm. The molecular weight of the styrene-butadiene random copolymer rubber was 40,000, and the polymer was used after being collected in one lump. The styrene-butadiene-styrene block copolymer thermoplastic elastomer pellets and styrene-butadiene random copolymer rubber are mixed with asphalt, and the mixture is rotated at 180 ° C. using a high shear mixer to disperse the polymer in the solid state in the asphalt. do. The dispersion scale in the asphalt of the solid styrene-butadiene-styrene block copolymer thermoplastic elastomer and the styrene-butadiene random copolymer rubber during mixing was judged to be the complete dispersion state when the added solid pellets were not in the solid state. This completed time was determined as the dispersion completion time. The dispersion completion time of the mixed asphalt mixture was 210 minutes or more.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 브랜드된 스틸렌-부타디엔 공중합체를 아스팔트에 혼합하여 사용할 경우 첨가된 폴리머들의 용해 분산 속도가 우수하여 보다 유리한 제조 공정으로서 효과를 부여할 수 있다. 이는 각각 아스팔트 내에 분산 속도가 다른 두 종의 고분자를 아스팔트 내에 첨가하여 사용할 경우 분산속도가 늦은 고분자는 전체 고분자의 분산속도를 결정하게 된다. 따라서 분산속도가 빠른 스틸렌-부타디엔 블록 공중합체 열가소성 탄성체는 분산속도가 늦은 스틸렌-부타디엔 랜덤 공중합체 고무와 용액 고분자 상태에서 브랜딩하여 고분자 펠렛을 제조하여 아스팔트 내에 첨가할 경우 분산속도가 늦은 스틸렌-부타디엔 랜덤 공중합체 고무의 분산속도를 향상시키는 효과를 부여함으로써 전체 고분자의 분산속도를 증진시키는 작용을 발현하게 된다.As described in detail above, when the branded styrene-butadiene copolymer according to the present invention is used in admixture with asphalt, the dispersing rate of the added polymers is excellent, thereby providing an effect as a more advantageous manufacturing process. This means that when two kinds of polymers having different dispersion rates in asphalt are added and used in asphalt, the polymer having a slow dispersion rate determines the dispersion rate of the entire polymer. Therefore, the styrene-butadiene block copolymer thermoplastic elastomer having a high dispersion rate is a styrene-butadiene random copolymer having a low dispersion rate. By giving the effect of improving the dispersion rate of the copolymer rubber, the action of improving the dispersion rate of the entire polymer is expressed.
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