一種高延度改性瀝青及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種改性漸青，尤其設(shè)及一種高延度改性漸青。同時，本發(fā)明還設(shè)及該 改性漸青的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)代公路交通軸載重，流量大，胎壓高，也因此對路面質(zhì)量提出了更高要求，普通 漸青已經(jīng)很難適應(yīng)日益苛刻的環(huán)境和技術(shù)要求。運(yùn)是由于普通漸青存在不可克服的特性， 比如低溫發(fā)脆，溫度敏感性大，高溫流澗，不能適應(yīng)高等公路的要求。于是，人們希望通過加 入一些其他的物質(zhì)來改善或提高漸青的某些方面的性能。聚合物改性漸青應(yīng)用最為廣泛， 其中，苯乙締-下二締-苯乙締嵌段共聚物（SBS)由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，兼有橡膠和塑料兩 種性能，常溫下具有橡膠的彈性，高溫下能成為可塑性材料，既能提高漸青的抗低溫開裂性 能，又能改善漸青的高溫穩(wěn)定性，在改性漸青中得到迅速的推廣。
[0003] 聚合物改性漸青性能要達(dá)到最佳，必須使聚合物能均勻分散溶解到基質(zhì)漸青中， 形成均相體系。但是SBS是一種高聚物，且是非極性聚合物，與極性的基質(zhì)漸青的相容性 差，導(dǎo)致改性漸青在高溫儲存、運(yùn)輸?shù)冗^程中會發(fā)生相分離，結(jié)果使?jié)u青性能變差，低溫延 度降低，易開裂，溫度敏感性高，進(jìn)而影響到漸青的質(zhì)量和正常使用。因此，SBS改性漸青仍 存在一定的局限性，需要提高SBS與漸青的相容性，提高改性漸青低溫延度，運(yùn)樣才能解決 改性漸青在低溫開裂，發(fā)脆的現(xiàn)象，使其抗疲勞性能提高。
[0004] 由于漸青是極性物質(zhì)，根據(jù)相似相容原理，極性物質(zhì)與極性物質(zhì)之間相容性會更 好。為了改善SBS與漸青相容性，利用化學(xué)改性在SBS中引入極性基團(tuán)得到快速的發(fā)展。如 CN1365986A采用化學(xué)接枝法在SBS上形成部分極性基團(tuán)，提高與漸青相容性，用于接枝的 化合物主要是含有雙鍵的酸酢系列。但是運(yùn)種方法破壞SBS的完整的分子鏈結(jié)構(gòu)，使SBS的 自身的性能受到一定的影響；且運(yùn)種極性SBS是通過大分子二次接枝反應(yīng)制得，工藝復(fù)雜， 生產(chǎn)成本高，難W大規(guī)模生產(chǎn)。CN101041708A公開一種末端胺基化的SBS(SBS-N)制備方 法，并將其用于改性漸青，運(yùn)種方法制備官能化SBS不會破壞SBS本身的分子鏈的完整性， 也不改變SBS原有合成工藝，并且可W明顯改善漸青離析，提高儲存穩(wěn)定性，但是SBS-N對 提高低溫延度改善效果不明顯，低溫延度較低（<19cm)，且TF0T后延度的也未提及。
[0005] 綜上所述，目前急需一種在低溫下具有高延度，抗疲勞性好，同時又具有良好的熱 儲存穩(wěn)定性的改性漸青。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明目的之一在于提供一種高延度改性漸青，用線性末端徑基化SBS(SBS-0H) 作為改性劑改性漸青，SBS-0H帶有一定的極性，提高與基質(zhì)漸青的相容性，充分體現(xiàn)SBS的 性能，使改性漸青低溫延度提高，抗疲勞性提高，同時熱儲存穩(wěn)定性好，得到既能耐高溫又 能耐低溫，且能滿足或超出交通部頒布的JTGF40-2004規(guī)范要求的改性漸青。
[0007] 本發(fā)明的目的之二是提供上述高延度改性漸青的制備方法。
[0008] 本發(fā)明的第一個目的是通過W下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種高延度改性漸青，包括W 下質(zhì)量百分比的組分： 基質(zhì)漸青 92-96〇/〇 線性末端徑基化SBS 3-6% 相容劑 0-3% 穩(wěn)定劑 0. 1-0. 4%。
[0009] 所述的高延度改性漸青的低溫延度為24-38畑1，TF0T后延度為15-27畑1。
[0010] 所述的基質(zhì)漸青采為道路用70#基質(zhì)漸青。
[0011] 所述的線性末端徑基化SBS(SBS-OH)的平均分子量為8-14萬，未充油，嵌段比S/ B=3/7。
[0012] 所述SBS-0H的制備方法為苯乙締，下二締為單體原料，環(huán)己燒為溶劑、有機(jī) 裡為引發(fā)劑、四巧氨喃燈HF)為活化劑，采用Ξ段加料方式合成SBS;在第Ξ段反應(yīng)后，加 入環(huán)氧丙烷進(jìn)行封端，聚合完畢后用乙醇終止，而后加入防老劑混合均勻，脫除溶劑得到 SBS-0H。
[0013] 所述的相容劑為慷醒抽出油。
[0014] 所述穩(wěn)定劑為硫化物，如北京石油化工科學(xué)研究院的BHS-2A。
[0015] 本發(fā)明的第二個目的通過W下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：高延度改性漸青的制備方法，包 括W下步驟： (1) 取基質(zhì)漸青，加熱至烙融； (2) 加入相容劑和線性末端徑基化SBS，攬拌預(yù)混，然后高速剪切20-30min; (3) 加入穩(wěn)定劑再高速剪切8-12min，然后攬拌發(fā)育4-化，即得到高延度改性漸青。
[0016] 所述步驟（2)中的攬拌預(yù)混的攬拌速率150-25化/min,預(yù)混時間為0. 5-化，預(yù)混 溫度為 180-190°C。
[0017] 所述步驟似和（3)中的高速剪切的剪切速率為250化/min,剪切溫度為 170-18(TC。
[001引所述步驟（3)中的攬拌發(fā)育的攬拌速率90-12化/min,發(fā)育溫度為170-180°C。 [001引本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)： (1)本發(fā)明所用的SBS-0H的端基帶有-0H基團(tuán)，具有極性，可W與漸青中的極性基團(tuán) 或物理吸附或化學(xué)共價鍵形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而在漸青中形成均勻、穩(wěn)定的空間Ξ維網(wǎng)狀結(jié) 構(gòu)體系，使SBS-0H與漸青的相容性提高，改善改性漸青的低溫性能。
[0020] 似本發(fā)明制備的SBS-0H改性漸青的延度（5°C)大于24畑1，達(dá)到35畑1，TF0T后延 度大于15cm，與相同條件下SBS(平均分子量都是10萬）改性漸青相比分別提高了 33. 5% 和21. 1%，具有良好的低溫性能和柔初性，能夠顯著提高路面的抗低溫開裂性能。
[0021] (3)本發(fā)明提供的SBS-0H改性漸青符合國家標(biāo)準(zhǔn)，具有延度大、抗裂性高、使用 溫度范圍寬，還具有良好的儲存穩(wěn)定性，可W明顯地提高路面的低溫開裂和抗疲勞能力，擴(kuò) 大應(yīng)用范圍，利于改性漸青的工業(yè)化生產(chǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0022] W下實(shí)施例1~4和對比例1~4中W茂名石化的道路用70#基質(zhì)漸青為例對本發(fā)明 作進(jìn)一步的闡述，其性能指標(biāo)見表1。相容劑為慷醒抽出油由茂名石化提供，其性能制備見 表2。穩(wěn)定劑為硫化物BHS-2A，由北京石油化工科學(xué)研究院提供，其性能制備見表3。
[0023] 所述的穩(wěn)定劑為BHS-2A，由北京石油化工科學(xué)研究院提供，基本性能見表3。
[0024] 而實(shí)施例1~4中SBS采用陰離子聚合Ξ步法制備而得：在10L陰離子聚合蓋中進(jìn) 行聚合，采用高壓氮?dú)獗Ｗo(hù)，壓力〇.4MPa，苯乙締與下二締質(zhì)量比（嵌段比S/B)為3:7,單 體質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為15%。將環(huán)己燒、計量的苯乙締和少量的四氨巧喃（TH巧加入聚合蓋中，加 熱，在一定溫度下加入正下基裡破雜，當(dāng)反應(yīng)體系由無色至淡黃色不變時，反應(yīng)體系雜質(zhì)已 清除，所消耗的正下基裡的量為破雜量。然后根據(jù)設(shè)計的相對分子質(zhì)量迅速加入引發(fā)量的 正下基裡(有效裡）60°C下進(jìn)行引發(fā)，采用Ξ段加料方式合成SBS;在第Ξ段反應(yīng)后，加入一 定量的環(huán)氧丙烷進(jìn)行封端，聚合完畢后用過量的乙醇終止，加入防老劑2, 6-二叔下基對甲 酪(防老劑264)，聚合物溶液用水蒸氣煮膠脫溶劑得到SBS-0H。THF與有效裡的摩爾比為 0.3,環(huán)氧丙烷與有效裡的摩爾比為1.2:1。終止劑乙醇與有效裡的摩爾比為1:1。防老劑 的用量為聚合終產(chǎn)物質(zhì)量的0. 6 %。
[0025] 有效裡即引發(fā)劑正下基裡的引發(fā)量，可根據(jù)預(yù)期所得的SBS的數(shù)均分子量（M。）W 及苯乙締和下二締的總單體用量進(jìn)行確定，即采用W下公式I進(jìn)行計算而得： 公式I:V動發(fā)劑=(m/Mn)/C 其中，為引發(fā)劑的體積；m為苯乙締和T二締單體質(zhì)量；Μ。為設(shè)計SBS的均分子 量；C為引發(fā)劑的摩爾濃度。
[0026] 實(shí)施例1 配料：各組分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)分別為：基質(zhì)漸青94. 5%，SBS-0H4. 3% ;慷醒抽出油1%，Β服-2Α0. 2% ;其中基質(zhì)漸青為70#基質(zhì)漸青；線性SBS-0H的平均分子量為8萬。
[0027] 取70#基質(zhì)漸青加熱至185±5°C烙融；然后加入慷醒抽出油和SBS-0H，在20化/ min下攬拌預(yù)混比，在175±5°C下高速剪切25min，剪切速率2500;r/min;加入穩(wěn)定劑 (B服-2A)后，繼續(xù)高速剪切l(wèi)Omin，然后在175 + 5Γ，攬拌速率為l(K)r/min下發(fā)育4.化，即 得到改性漸青(性質(zhì)見表4 )。
[002引對比例1 配料：各組分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)分別為：基質(zhì)漸青94. 5%，SBS4. 3% ;慷醒抽出油1%，BHT-2A0. 2% ;其中基質(zhì)漸青為70#基質(zhì)漸青；線性SBS的平均分子量為8萬。
[0029] 取70#基質(zhì)漸青，加熱至185+5Γ烙融；然后加入慷醒抽出油和SBS，在2(K)r/min 下預(yù)混比，在175±5°C下高速剪切25min，剪切速率2500r/min;加入穩(wěn)定劑（B服-2A)后， 繼續(xù)高速剪切l(wèi)Omin，然后在175±5°C，攬拌速率為l(K)r/min下發(fā)育4.化，即得到改性漸青 (性質(zhì)見表4)。
[0030] 實(shí)施例2 配料：各組分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)分別為：基質(zhì)漸青94. 5%，SBS-OH4. 3% ;慷醒抽出油1%，BHT-2A0. 2% ;其中基質(zhì)漸青為70#基質(zhì)漸青；線性SBS-OH的平均分子量為10萬。
[003。取70#基質(zhì)漸青加熱至185±5°C烙融；然后加入慷醒抽出油和SBS-OH，在20化/min下攬拌預(yù)混比，在175±5°C下高速剪切25min，剪切速率2500;r/min;加入穩(wěn)定劑 (B服-2A)后，繼續(xù)高速剪切l(wèi)Omin，然后在175 + 5Γ，攬拌速率為l(K)