Sbs改性瀝青及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例提供了一種SBS改性瀝青及其制備方法，該SBS改性瀝青包括基質(zhì)瀝青和添加劑，所述添加劑中包含SBS改性劑和穩(wěn)定劑，所述基質(zhì)瀝青由瑪瑞油和波斯坎油直餾所得，其中，所述瑪瑞油和波斯坎油的重量比為100:0、90:10、85:15、75:25或者50:50。該改性瀝青具有高于75℃的軟化點(diǎn)和較佳的存儲穩(wěn)定性。
【專利說明】SBS改性瀝青及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及改性浙青【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是道路用SBS改性浙青及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]浙青的改性是一種物理共混過程，改性劑聚合物加入浙青后，通過溶脹與吸附在浙青中形成彈性的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。這種網(wǎng)格結(jié)構(gòu)具有理想的彈性、塑性和延伸性，使得浙青的性能得到全面的提升。而苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS)應(yīng)用于浙青改性已經(jīng)具有成熟的應(yīng)用。從SBS改性劑的結(jié)構(gòu)上來說，SBS改性劑分為線性和星形兩種。
[0003]浙青的改性效果與基質(zhì)浙青的化學(xué)組成密切相關(guān)，針對不同的基質(zhì)浙青要選擇不同的配伍工藝方案，同時(shí)改性劑的結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定劑的種類及生產(chǎn)工藝等都是影響改性浙青性能的重要因素。
[0004]在現(xiàn)有的一些實(shí)施方式中采用重量分?jǐn)?shù)為星型SBS2%_6%，硫磺0.08-0. 2%和納米碳酸鈣2-10%的該性浙青。雖然使用納米碳酸鈣可以稀釋硫磺粉，起到提高改性浙青軟化點(diǎn)溫度的作用，但研究人員在實(shí)現(xiàn)上述過程中，至少發(fā)現(xiàn)該改性浙青的軟化點(diǎn)溫度過低，難以滿足一些客觀環(huán)境的需求。例如，在某些應(yīng)用場合，就需要鋪設(shè)軟化溫度75°C的改性浙青。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是要提供一種SBS改性浙青及其制備方法，以解決現(xiàn)有瑪瑞油和波斯坎油直餾生產(chǎn)改性浙青的軟化點(diǎn)小于75°C或老化衰減的技術(shù)缺陷。
[0006]為了達(dá)到本發(fā)明的目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0007]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種SBS改性浙青，包括基質(zhì)浙青和添加劑，所述添加劑中包含SBS改性劑和穩(wěn)定劑，所述基質(zhì)浙青由瑪瑞油和波斯坎油直餾所得，其中，所述瑪瑞油和波斯坎油的重量比為100 :0、90:10、85:15、75:25或者50:50，不同比例的瑪瑞油和波斯坎油得到不同的基質(zhì)浙青。穩(wěn)定劑可以提高基質(zhì)浙青與SBS改性劑結(jié)合的穩(wěn)定性防止出現(xiàn)離析現(xiàn)象。
[0008]由于SBS改性劑和基質(zhì)浙青的相容性的組成有關(guān)，基質(zhì)浙青組成不同，改性效果也不同。浙青中浙青質(zhì)的增加，有利于改善改性浙青的應(yīng)力應(yīng)變行為，但也影響到SBS改性劑在浙青中的相容穩(wěn)定性，而浙青中的芳香分增加，有利于SBS-浙青相容穩(wěn)定體系的形成，但過高的芳香分，將明顯降低改性浙青的軟化點(diǎn)與內(nèi)聚力。在某些實(shí)施方式中，所述添加劑中還包括重量含量為65%以上的芳香分，有利于促進(jìn)基質(zhì)浙青與SBS改性劑的溶合。
[0009]所述添加劑還包括相容劑和抗老化劑。
[0010]所述相容劑芳香分含量為65%以上。
[0011]所述SBS改性劑為苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物?？估匣瘎槭突寡趸瘎橹鲃?，輔助以分散劑，其添加量為基質(zhì)浙青的重量含量為O. 1-0. 2%?？估匣瘎┛梢蕴岣吒男哉闱嗫垢邷乩匣芰?，減緩改性浙青性能衰減，延長使用壽命。
[0012]所述SBS改性劑的添加量為基質(zhì)浙青的重量含量3. 5%-6. 0%。
[0013]所述穩(wěn)定劑以硫類交聯(lián)劑和特種改性樹脂類穩(wěn)定劑為主，并添加丁苯類交聯(lián)助劑和無機(jī)鹽。
[0014]所述穩(wěn)定劑的添加量為基質(zhì)浙青的重量含量O. 2%-0. 3%。
[0015]此外，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種SBS改性浙青的制備方法，包括以下步驟：
[0016]I)利用重量比為100 :0、90:10、85:15、75:25或者50:50瑪瑞油和波斯坎油制備基質(zhì)浙青；
[0017]2)加入包含SBS改性劑和穩(wěn)定劑的添加劑，并在以下工藝條件下進(jìn)行反應(yīng)：
[0018]A、剪切溫度為 185°C -190°C ；
[0019]B、發(fā)育溫度為 180°C~185°C ；
[0020]C、儲存溫度為 155°C ~160°C。
[0021]通過上述本發(fā)明的技術(shù)方案可以看出，瑪瑞油和波斯坎油直餾得到基質(zhì)浙青，填補(bǔ)利用瑪-波原油直餾浙青生產(chǎn)高等級SBS改性浙青的空白，本發(fā)明在基質(zhì)浙青和添加劑的作用下具有較高的軟化點(diǎn)，其軟化點(diǎn)提高到75°C以上。
[0022]此外，本發(fā)明的SBS改性浙青還具有較佳的存儲穩(wěn)定性。

【具體實(shí)施方式】
[0023]下面例舉若干個(gè)【具體實(shí)施方式】以對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，本部分的描述僅僅是示范性和解釋性說明，不應(yīng)構(gòu)成對本發(fā)明的保護(hù)范圍產(chǎn)生任何限制作用。
[0024]實(shí)施例1
[0025]配料：SBS改性浙青包括包括基質(zhì)浙青和添加劑，所述添加劑中包含SBS改性劑和穩(wěn)定劑，基質(zhì)浙青由瑪瑞油和波斯坎油直餾所得，其中，所述瑪瑞油和波斯坎油的重量比為100 :0、90:10、85:15、75:25 或者 50:50。
[0026]生產(chǎn)工藝：按照瑪瑞油和波斯坎油的重量比為100 :0、90:10、85:15、75:25或者
50:50分別蒸餾，獲得基質(zhì)浙青。然后加入添加劑進(jìn)行改性，其中，添加劑中包含有為基質(zhì)浙青重量的4. 5%的SBS改性劑和重量含量為O. 3%的穩(wěn)定劑。SBS改性劑為苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。最后，將基質(zhì)浙青和添加劑在剪切溫度185°C，發(fā)育溫度為180°C，儲存溫度為155°C下采用濃縮稀釋法進(jìn)行反應(yīng)制得SBS改性浙青。
[0027]苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，兼有橡膠和塑料的特性，可以和水、弱酸、堿等接觸，具有優(yōu)良的拉伸強(qiáng)度，表面摩擦系數(shù)大，低溫性能好，電性能優(yōu)良，加工性能好等特性。
[0028]特點(diǎn)：I、可用熱塑性塑料加工設(shè)備進(jìn)行加工成型，如擠壓、注射、吹塑等，成型速度比傳統(tǒng)硫化橡膠工藝快；
[0029]2、不需硫化，可省去一般熱固性橡膠加工過程中的硫化工序；
[0030]3、將SBS加入到石油浙青中，通過加熱、剪切、攪拌等適宜的工藝生產(chǎn)的SBS改性浙青產(chǎn)品，提高道路浙青產(chǎn)品路用性能，具有良好低溫、柔性、抗高溫變形等性能，廣泛用高等級浙青路面鋪筑及屋面防水材料。
[0031]本發(fā)明的穩(wěn)定劑在一定的熱條件下產(chǎn)生活性游離基，與SBS聚合物分子鏈、浙青活性官能團(tuán)發(fā)生交聯(lián)接枝反應(yīng)。添加穩(wěn)定劑后，使改性浙青中的聚合物相與基質(zhì)浙青相之間形成一層穩(wěn)定的相界面吸附層，降低相界面的表面張力，增加兩相之間的親和力；使聚合物與浙青形成穩(wěn)定的膠體體系，從而提高改性浙青的熱穩(wěn)定性，解決改性浙青的儲存離析問題。
[0032]在實(shí)驗(yàn)過程中，研發(fā)人員發(fā)現(xiàn)濃縮稀釋法能夠有效提高SBS改性劑單次過磨濃度，減少高溫基質(zhì)浙青過磨數(shù)量和時(shí)間，有利于穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)提高生產(chǎn)效率。此外,穩(wěn)定劑通過溶液添加法加入有利于防止凝膠現(xiàn)象的發(fā)生，同時(shí)可以縮短添加時(shí)間。
[0033]在反應(yīng)過程中的反應(yīng)裝置為改性浙青生產(chǎn)裝置，本裝置采用四罐三磨，半自動化生產(chǎn)，生產(chǎn)工藝特點(diǎn)為高溫剪切、降溫成化、低溫儲存，具有溶脹充分、分布均勻、長時(shí)間儲存、質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。
[0034]實(shí)施例2
[0035]在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，添加劑中還包括相容劑，相容劑芳香分含量為65%以上，SBS改性劑的重量含量為基質(zhì)浙青的4. 5%，穩(wěn)定劑的重量含量為基質(zhì)浙青的O. 2%-0. 3%。
[0036]生產(chǎn)工藝：在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，將基質(zhì)浙青和添加劑在剪切溫度190°C，發(fā)育溫度為185°C，儲存溫度為160°C下進(jìn)行反應(yīng)制得SBS改性浙青。
[0037]上述實(shí)施例得到的改性浙青，依據(jù)中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路工程浙青及浙青混合料試驗(yàn)規(guī)程》（JTG F20-2011)進(jìn)行性能檢測，符合《公路浙青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F40-2004)要求，主要性能指標(biāo)見表1。
[0038]表1SBS改性浙青的主要性能和JTG F40-2004技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
[0039]

【權(quán)利要求】
1.一種SBS改性浙青,其特征在于,包括基質(zhì)浙青和添加劑,所述添加劑中包含SBS改性劑和穩(wěn)定劑，所述基質(zhì)浙青由瑪瑞油和波斯坎油直餾所得。
2.如權(quán)利要求1所述的SBS改性浙青，其特征在于，所述瑪瑞油和波斯坎油的重量比為100 :0、90:10、85:15、75:25 或者 50:50。
3.如權(quán)利要求1所述的SBS改性浙青，其特征在于，所述添加劑還包括相容劑和抗老化劑。
4.如權(quán)利要求3所述的SBS改性浙青，其特征在于，所述相容劑芳香分含量為65%以上。
5.如權(quán)利要求3所述的SBS改性浙青，其特征在于，所述SBS改性劑為苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。
6.如權(quán)利要求3所述的SBS改性浙青，其特征在于，所述抗老化劑為石油基抗氧化劑為主劑，輔助以分散劑，其添加量為基質(zhì)浙青的重量含量為O. 1-0. 2%。
7.如權(quán)利要求1所述的SBS改性浙青，其特征在于，所述SBS改性劑的添加量為基質(zhì)浙青的重量含量3. 5%-6. 0%。
8.如權(quán)利要求1所述的SBS改性浙青，其特征在于，所述穩(wěn)定劑以硫類交聯(lián)劑和特種改性樹脂類穩(wěn)定劑為主,并添加丁苯類交聯(lián)助劑和無機(jī)鹽。
9.如權(quán)利要求1所述的SBS改性浙青，其特征在于，所述穩(wěn)定劑的添加量為基質(zhì)浙青的重量含量O. 2%-0. 3%。
10.一種SBS改性浙青的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： 1)利用重量比為100:0、90:10、85:15、75:25或者50:50瑪瑞油和波斯坎油制備基質(zhì)浙青； 2)加入包含SBS改性劑和穩(wěn)定劑的添加劑，并在以下工藝條件下進(jìn)行反應(yīng)： A、剪切溫度為185°C-190°C ； B、發(fā)育溫度為180°C~185°C； C、儲存溫度為155°C~160°C。
【文檔編號】C08L95/00GK104177845SQ201310190437
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2013年5月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月21日
【發(fā)明者】郭立森, 高國發(fā), 豆方杰, 吳國彬, 時(shí)敬濤, 周文軍, 金杰, 練慶全, 汪長軍, 張玉貞, 阿懷東, 李劍新, 蔣方坤, 崔祥密, 錢軍, 陳東魁, 蔡曉明, 夏斌 申請人:佛山高富中石油燃料瀝青有限責(zé)任公司