一種改性瀝青的制備方法及產(chǎn)品的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種改性瀝青的制備方法及產(chǎn)品。該制備方法包括以基質(zhì)瀝青的總質(zhì)量份數(shù)為100份計(jì)，將2份～8份的苯乙烯?丁二烯?苯乙烯嵌段共聚物，0份～9份的相容劑與基質(zhì)瀝青均勻混合，并攪拌發(fā)育0h～8h，獲得改性瀝青初級料；將所述改性瀝青初級料鋪展；對改性瀝青初級料以劑量率為30kGy～800kGy的電子束輻照，獲得所述改性瀝青。通過本發(fā)明對瀝青不添加穩(wěn)定劑而直接通過電子束照射進(jìn)行改性，不僅不會對產(chǎn)品的其它性能造成不利影響，還解決了現(xiàn)有技術(shù)中穩(wěn)定劑容易污染環(huán)境的問題，制備獲得的產(chǎn)品滿足《JTG F40?2004公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》中聚合物改性瀝青I?D類的要求。
【專利說明】
一種改性瀝青的制備方法及產(chǎn)品
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于改性瀝青領(lǐng)域，更具體地，涉及一種改性瀝青的制備方法及產(chǎn)品。
【背景技術(shù)】
[0002] 石油瀝青因其優(yōu)良的粘接性、防水性及可塑性，而且資源豐富、價格低廉，被廣泛 用于鋪路、防水和密封等領(lǐng)域。然而，由于瀝青相對分子量較低，且其分布較寬，力學(xué)性能表 現(xiàn)出明顯的溫度敏感性一一低溫下易脆、高溫下易流淌，且?guī)缀鯚o彈性、易老化，這些缺點(diǎn) 極大地限制了石油瀝青的使用范圍。
[0003] 采用高分子材料改性是降低瀝青材料溫度敏感性、增強(qiáng)力學(xué)性能及提高抗老化能 力的有效途徑。用于石油瀝青改性的聚合物主要包括熱塑性橡膠、普通橡膠和樹脂三大類。 其中，SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)改性可賦予石油瀝青優(yōu)良的綜合性能，成為 世界上最為廣泛使用的道路瀝青改性劑。但是，由于SBS與瀝青在分子量、溶解度參數(shù)、極性 及密度等物理性質(zhì)上存在較大差異，兩者熱力學(xué)上不相容的特性，導(dǎo)致SBS改性瀝青在熱儲 存過程中，經(jīng)常出現(xiàn)離析分層現(xiàn)象，嚴(yán)重影響改性瀝青的使用效果。因而，熱儲存穩(wěn)定性是 SBS改性瀝青必須解決的技術(shù)關(guān)鍵。
[0004] 為提高SBS改性瀝青的熱儲存穩(wěn)定性，在改性瀝青制備過程中加入穩(wěn)定劑是常用 手段。穩(wěn)定劑包括調(diào)和型和反應(yīng)型兩類，調(diào)和型穩(wěn)定劑通過改變基質(zhì)瀝青與SBS之間極性差 及相對密度差來獲得短期的儲存穩(wěn)定性。反應(yīng)型穩(wěn)定劑，如硫及其化合物，可以使瀝青與 SBS之間以及SBS之間相互交聯(lián)，形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，改善瀝青與SBS之間的相容性，進(jìn)而提 高改性瀝青的使用性能。然而，調(diào)和型穩(wěn)定劑會降低改性瀝青的軟化點(diǎn)；而含硫穩(wěn)定劑在高 溫拌和時易分解生成硫化氫氣體，危害施工人員健康、污染環(huán)境。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種改性瀝青的制備方法及 產(chǎn)品，其目的在于通過電子束照射對瀝青進(jìn)行改性，由此解決現(xiàn)有技術(shù)中應(yīng)用穩(wěn)定劑影響 瀝青的軟化點(diǎn)，容易污染環(huán)境的技術(shù)問題。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個方面，提供了一種改性瀝青的制備方法，包括 以下步驟：
[0007] (1)以基質(zhì)瀝青的總質(zhì)量份數(shù)為100份計(jì)，將2份~8份的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌 段共聚物，〇份~9份的相容劑與基質(zhì)瀝青充分混合，獲得改性瀝青初級料；
[0008] (2)將所述改性瀝青初級料進(jìn)行鋪展；
[0009] (3)利用劑量為30kGy~800kGy的電子束對鋪展后的改性瀝青初級料進(jìn)行輻照，獲 得所述改性瀝青。
[0010] 優(yōu)選地，所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中聚苯乙烯鏈段的平均含量為 25wt% ~45wt% D
[0011] 優(yōu)選地，所述基質(zhì)瀝青的25°C針入度(0.1mm)為40~110。
[0012]優(yōu)選地，所述相容劑為糠醛抽出油或催化裂化(FCC)油漿。
[0013] 優(yōu)選地，所述步驟⑴中充分混合的方法為：在4000rpm~8000rpm的轉(zhuǎn)速下剪切 0.5h~3h。
[0014]優(yōu)選地，在所述步驟（1)和所述步驟(2)之間，還包括:攪拌發(fā)育所述改性瀝青初級 料2h~8h。
[0015]作為進(jìn)一步優(yōu)選地，所述攪拌發(fā)育的轉(zhuǎn)速為IOOrpm~300rpm。
[0016]優(yōu)選地，所述步驟(2)中鋪展的厚度為3mm~10mm。
[0017] 優(yōu)選地，所述步驟(3)中電子束的劑量率為I OkGy/pass~80kGy/pass。
[0018] 作為進(jìn)一步優(yōu)選地，所述步驟(3)中電子束的劑量率為30kGy/pass~60kGy/pass， 劑量為 120kGy ~390kGy。
[0019] 按照本發(fā)明的另一方面，提供了一種以上述方法制備的改性瀝青，以質(zhì)量份數(shù)計(jì)， 包括100份的基質(zhì)瀝青，2份~8份的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物以及0份~9份的相 容劑，所述改性瀝青不包括穩(wěn)定劑，其25°C針入度(0.1 mm)為40~60，軟化點(diǎn)大于60°C，48h 軟化點(diǎn)差小于2.5°C;滿足《JTG F40-2004公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》中聚合物改性瀝青 I-D類的要求。
[0020] 總體而言，通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于通過電子束 照射對瀝青進(jìn)行改性，能夠取得下列有益效果：
[0021] 1、本發(fā)明提供的熱儲存穩(wěn)定的改性瀝青，在高能電子束福照下，基質(zhì)瀝青與SBS之 間發(fā)生接枝反應(yīng)，使SBS與基質(zhì)瀝青間的相容性得到提高，進(jìn)而提高其熱儲存穩(wěn)定性，同時 提高了改性瀝青的機(jī)械性能；
[0022] 2、本發(fā)明提供的熱儲存穩(wěn)定的改性瀝青，無需添加穩(wěn)定劑即可提高熱儲存穩(wěn)定 性，不僅節(jié)省了成本，又避免了現(xiàn)有技術(shù)中的穩(wěn)定劑對改性瀝青性能的不利影響，以及對環(huán) 境的污染；
[0023] 3、該制備方法，通過用電子束的輻照制備改性瀝青，該方法制備條件溫和，所需時 間短，更適宜大規(guī)模生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0024] 圖1為實(shí)施例2制得的熱儲存穩(wěn)定的改性瀝青離析試驗(yàn)上層離析產(chǎn)物的熒光圖片；
[0025] 圖2為實(shí)施例2制得的熱儲存穩(wěn)定的改性瀝青離析試驗(yàn)下層離析產(chǎn)物的熒光圖片。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要 彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0027] 本發(fā)明提供了一種改性瀝青的制備方法，包括以下步驟：
[0028] (1)將基質(zhì)瀝青加熱至160 °C~190 °C，以基質(zhì)瀝青的總質(zhì)量份數(shù)為100份計(jì)，將2份 ~8份的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)，0份~9份的相容劑與基質(zhì)瀝青混合，在 4000rpm~8000rpm的轉(zhuǎn)速下剪切0.5h~3h使其充分混合；
[0029 ] (2)將所述改性瀝青初級料以3mm~I Omm的厚度鋪展；
[0030] (3)利用劑量為30kGy~800kGy (即每kg改性瀝青初青料吸收的電子束能量為30k 焦耳~800k焦耳)的電子束對鋪展后的改性瀝青初級料進(jìn)行輻照，獲得所述改性瀝青。
[0031 ] 在步驟（1)和所述步驟(2)之間，還可以：以IOOrpm~300rpm的轉(zhuǎn)速攪拌發(fā)育所述 改性瀝青初級料2h~8h，以提高改性瀝青的穩(wěn)定性。
[0032]其中，基質(zhì)瀝青為針入度為40~120的瀝青，如依據(jù)針入度分級的50號、70號、90號 或110號瀝青，針入度太高時，瀝青稠度太大，需要額外加芳烴油，而針入度太低，則需要加 大量SBS才能達(dá)到路用要求，增加了生產(chǎn)成本。SBS為線型或星型結(jié)構(gòu)，其SBS分子量在8萬至 30萬之間，其中聚苯乙稀鏈段的平均含量為25wt%~45wt% ;當(dāng)聚丁二稀鏈段比例過高，制 得的改性瀝青軟化點(diǎn)太低；若SBS中當(dāng)聚苯乙烯鏈段比例過高，制得的改性瀝青低溫延度 差;相容劑為糠醛抽出油或催化裂化(FCC)油漿。
[0033]電子束的劑量率為101^7/^&8 8~801^7/^&8 8，并優(yōu)選為301^7/^&8 8~601^7/ pass，劑量優(yōu)選為作為120kGy~390kGy。輻照劑量過低改性效果不明顯，過高容易使SBS改 性瀝青鋪展料過度交聯(lián)，導(dǎo)致粘度急劇增加，在后續(xù)的使用過程中難以拌合。
[0034]上述方法制備的改性瀝青以質(zhì)量份數(shù)計(jì)，包括100份的基質(zhì)瀝青，2份~8份的苯乙 烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物以及0份~9份的相容劑，所述改性瀝青不含有穩(wěn)定劑，其25 °C針入度(0.1mm)為40~60,軟化點(diǎn)大于60°C，48h軟化點(diǎn)差小于2.5°C;滿足《JTG F40-2004 公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》中聚合物改性瀝青I-D類的要求。該改性瀝青是一種熱儲存穩(wěn) 定性高、機(jī)械性能良好的改性瀝青，可用于路面結(jié)構(gòu)膠結(jié)材料、防水材料及防腐材料等領(lǐng) 域。
[0035] 為了對以上【具體實(shí)施方式】進(jìn)一步說明，故下面通過具體實(shí)施例進(jìn)行解釋：
[0036] 實(shí)施例1
[0037] 一種改性瀝青，包括SBS 1301和50號基質(zhì)瀝青，通過電子束輻照制得。所述 SBSl301，分散于基質(zhì)瀝青中，以基質(zhì)瀝青的總質(zhì)量份數(shù)為100份計(jì)，其添加量為2.5份。所述 SBS 1301，為線型結(jié)構(gòu)，分子量為8~11萬，其聚苯乙烯鏈段的平均含量為30wt%，輻照劑量 為60kGy〇
[0038]所述改性瀝青的制備方法，具體包括以下步驟：
[0039] (1)將500g基質(zhì)瀝青加熱到160°C，將12.5g SBS 1301添加到基質(zhì)瀝青中，4000rpm 下剪切0.5小時，使SBS均勻分散在基質(zhì)瀝青中；將溫度升高并恒定在170°C，150rpm下繼續(xù) 機(jī)械攪拌發(fā)育3小時，制得SBS改性瀝青初級料；
[0040] (2)將步驟（1)得到的SBS改性瀝青初級料鋪展，得到厚度為6mm的SBS改性瀝青鋪 展料；
[0041] (3)將步驟(2)得到的SBS改性瀝青鋪展料，傳送至電子加速器束流下用電子束進(jìn) 行福照，福照劑量率為l〇kGy/pass，劑量為60kGy，即制得所述改性瀝青。
[0042] 實(shí)施例2
[0043] 一種改性瀝青，包括SBS 1301-1和70號基質(zhì)瀝青，通過電子束輻照制得。所述SBS 1301-1，分散于基質(zhì)瀝青中，以基質(zhì)瀝青的總質(zhì)量份數(shù)為100份計(jì)，其添加量5.0份。所述SBS 1301-1，為線型結(jié)構(gòu)，分子量為10~13萬，其聚苯乙烯鏈段的平均含量為30wt%，輻照劑量 為390kGy。
[0044]所述改性瀝青的制備方法，具體包括以下步驟：
[0045] (1)將500g基質(zhì)瀝青加熱到165°C，將25.0g SBS 1301-1添加到基質(zhì)瀝青中， 4500rpm下剪1.0小時，使SBS均勻分散在基質(zhì)瀝青中，制得SBS改性瀝青初級料；
[0046] (2)將步驟（1)得到的SBS改性瀝青初級料鋪展，得到厚度為4mm的SBS改性瀝青鋪 展料；
[0047] (3)將步驟(2)得到的SBS改性瀝青鋪展料，傳送至電子加速器束流下用電子束進(jìn) 行福照，福照劑量率為30kGy/pass，劑量為390kGy，即制得熱儲存穩(wěn)定的改性瀝青。
[0048] 將得到的改性瀝青采用JTG/T 0604-2011、JTG/T 0606-201UJTG/T 0661-2011 標(biāo) 準(zhǔn)分別測試改性瀝青針入度、軟化點(diǎn)及其離析性能，結(jié)果見表1。
[0049] 將得到的改性瀝青進(jìn)行離析試驗(yàn)，采用熒光顯微鏡觀察上下層的離析產(chǎn)物，可以 看出SBS均勻分散在瀝青基體中，結(jié)果見圖1。
[0050] 實(shí)施例3
[00511 一種改性瀝青，包括SBS 1301和90號基質(zhì)瀝青，通過電子束輻照制得。所述SBS 1301，分散于基質(zhì)瀝青中，以基質(zhì)瀝青的總質(zhì)量份數(shù)為100份計(jì)，其添加量為4.5份。所述SBS 1301，為線型結(jié)構(gòu)，分子量為8~11萬，其聚苯乙烯鏈段的平均含量為30wt %，輻照劑量為 400kGy0
[0052]所述改性瀝青的制備方法，具體包括以下步驟：
[0053] (1)將500g基質(zhì)瀝青加熱到165°C，將22.5g SBS 1301添加到基質(zhì)瀝青中，5500rpm 下剪切1.5小時，使SBS均勻分散在基質(zhì)瀝青中；將溫度升高并恒定在175°C，200rpm下繼續(xù) 機(jī)械攪拌發(fā)育3小時，制得SBS改性瀝青初級料；
[0054] (2)將步驟（1)得到的SBS改性瀝青初級料鋪展，得到厚度為5mm的SBS改性瀝青鋪 展料；
[0055] (3)將步驟(2)得到的SBS改性瀝青鋪展料，傳送至電子加速器束流下用電子束進(jìn) 行福照，福照劑量率為40kGy/pass，劑量為400kGy，即制得熱儲存穩(wěn)定的改性瀝青。
[0056] 實(shí)施例4
[0057] 一種改性瀝青，包括SBS 1401和110號基質(zhì)瀝青，通過電子束輻照制得。所述SBS 1401，分散于基質(zhì)瀝青中，以基質(zhì)瀝青的總質(zhì)量份數(shù)為100份計(jì)，其添加量為5.5份。所述SBS 1401，為線型結(jié)構(gòu)，分子量為8~12萬，其聚苯乙烯鏈段的平均含量為40wt %，輻照劑量為 480kGy〇
[0058]所述改性瀝青的制備方法，具體包括以下步驟：
[0059] (1)將500g基質(zhì)瀝青加熱到170°C，將27.5g SBS 1401添加到基質(zhì)瀝青中，7000rpm 下剪切2.0小時，使SBS均勻分散在基質(zhì)瀝青中；將溫度升高并恒定在180°C，150rpm下繼續(xù) 機(jī)械攪拌發(fā)育6小時，制得SBS改性瀝青初級料；
[0060] (2)將步驟（1)得到的SBS改性瀝青初級料鋪展，得到厚度為4mm的SBS改性瀝青鋪 展料；
[0061] (3)將步驟(2)得到的SBS改性瀝青鋪展料，傳送至電子加速器束流下用電子束進(jìn) 行福照，福照劑量率為40kGy/pass，劑量為480kGy，即制得熱儲存穩(wěn)定的改性瀝青。
[0062] 實(shí)施例5
[0063] 一種改性瀝青，包括SBS 1401和50號基質(zhì)瀝青，通過電子束輻照制得。所述SBS 1401，分散于基質(zhì)瀝青中，以基質(zhì)瀝青的總質(zhì)量份數(shù)為100份計(jì)，其添加量為2.5份。所述SBS 1401，為線型結(jié)構(gòu)，分子量為8~12萬，其聚苯乙烯鏈段的平均含量為40wt %，輻照劑量為 120kGy〇
[0064]所述改性瀝青的制備方法，具體包括以下步驟：
[0065] (1)將500g基質(zhì)瀝青加熱到165°C，將12.5g SBS 1401添加到基質(zhì)瀝青中，4000rpm 下剪1.0小時，使SBS均勻分散在基質(zhì)瀝青中，制得SBS改性瀝青初級料；
[0066] (2)將步驟（1)得到的SBS改性瀝青初級料鋪展，得到厚度為8mm的SBS改性瀝青鋪 展料；
[0067] (3)將步驟(2)得到的SBS改性瀝青鋪展料，傳送至電子加速器束流下用電子束進(jìn) 行福照，福照劑量率為30kGy/pass，劑量為120kGy，即制得熱儲存穩(wěn)定的改性瀝青。
[0068] 實(shí)施例6
[0069] 一種改性瀝青，包括SBS 1301-1和70號基質(zhì)瀝青，通過電子束輻照制得。所述SBS 1301-1，分散于基質(zhì)瀝青中，以基質(zhì)瀝青的總質(zhì)量份數(shù)為100份計(jì)，其添加量5.0份。所述SBS 1301-1，為線型結(jié)構(gòu)，分子量為10~13萬，其聚苯乙烯鏈段的平均含量為30wt%，輻照劑量 為2IOkGy0
[0070] 所述改性瀝青的制備方法，具體包括以下步驟：
[0071] (1)將500g基質(zhì)瀝青加熱到165°C，將25.0g SBS 1301-1添加到基質(zhì)瀝青中， 5000rpm下剪切1.0小時，使SBS均勻分散在基質(zhì)瀝青中；將溫度升高并恒定在175°C，150rpm 下繼續(xù)機(jī)械攪拌發(fā)育4小時，制得SBS改性瀝青初級料；
[0072] (2)將步驟（1)得到的SBS改性瀝青初級料鋪展，得到厚度為7mm的SBS改性瀝青鋪 展料；
[0073] (3)將步驟(2)得到的SBS改性瀝青鋪展料，傳送至電子加速器束流下用電子束進(jìn) 行福照，福照劑量率為30kGy/pass，劑量為210kGy，即制得所述改性瀝青。
[0074] 實(shí)施例7
[0075] 一種熱儲存穩(wěn)定的改性瀝青，包括SBS 1401和90號基質(zhì)瀝青，通過電子束輻照制 得。所述SBS 1401，分散于基質(zhì)瀝青中，以基質(zhì)瀝青的總質(zhì)量份數(shù)為100份計(jì)，其添加量為 7.0份。所述SBS 1401，為線型結(jié)構(gòu)，分子量為8~12萬，其聚苯乙烯鏈段的平均含量為 40wt%，輻照劑量為600kGy。
[0076]所述改性瀝青的制備方法，具體包括以下步驟：
[0077] (1)將500g基質(zhì)瀝青加熱到175°C，將35.0g SBS 1401添加到基質(zhì)瀝青中，6000rpm 下剪切2.0小時，使SBS均勻分散在基質(zhì)瀝青中；將溫度升高并恒定在185°C，150rpm下繼續(xù) 機(jī)械攪拌發(fā)育6小時，制得SBS改性瀝青初級料；
[0078] (2)將步驟（1)得到的SBS改性瀝青初級料鋪展，得到厚度為4mm的SBS改性瀝青鋪 展料；
[0079] (3)將步驟(2)得到的SBS改性瀝青鋪展料，傳送至電子加速器束流下用電子束進(jìn) 行福照，福照劑量率為60kGy/pass，劑量為600kGy，即制得所述改性瀝青。
[0080] 實(shí)施例8
[00811 一種改性瀝青，包括SBS 1301-1、糠醛抽出油和110號基質(zhì)瀝青，通過電子束輻照 制得。所述SBS 1301-1，分散于基質(zhì)瀝青中，以基質(zhì)瀝青的總質(zhì)量份數(shù)為100份計(jì)，其添加量 為8.0份。所述SBS 1301-1，為線型結(jié)構(gòu)，分子量為10~13萬，其聚苯乙烯鏈段的平均含量為 30wt %。所述糠醛抽出油添加量為6份，輻照劑量為800kGy。
[0082]所述改性瀝青的制備方法，具體包括以下步驟：
[0083] (1)將500g基質(zhì)瀝青加熱到190°C，將40.0g SBS 1301-1和30.0g糠醛抽出油添加 到基質(zhì)瀝青中，6000rpm下剪切3.0小時，使SBS均勻分散在基質(zhì)瀝青中；將溫度恒定在190 °C，300rpm下繼續(xù)機(jī)械攪拌發(fā)育8小時，制得SBS改性瀝青初級料；
[0084] (2)將步驟（1)得到的SBS改性瀝青初級料鋪展，得到厚度為2mm的SBS改性瀝青鋪 展料；
[0085] (3)將步驟(2)得到的SBS改性瀝青鋪展料，傳送至電子加速器束流下用電子束進(jìn) 行福照，福照劑量率為80kGy/pass，劑量為800kGy，即制得所述改性瀝青。
[0086] 實(shí)施例9
[0087] 一種改性瀝青，包括SBS 4303和50號基質(zhì)瀝青，通過電子束輻照制得。所述SBS 4303，分散于基質(zhì)瀝青中，以基質(zhì)瀝青的總質(zhì)量份數(shù)為100份計(jì)，其添加量2.0份。所述SBS 4303,為星型結(jié)構(gòu)，分子量為18~25萬，其聚苯乙烯鏈段的平均含量為30wt%，輻照劑量為 30kGy〇
[0088]所述改性瀝青的制備方法，具體包括以下步驟：
[0089] (1)將500g基質(zhì)瀝青加熱到165°C，將lO.Og SBS 4303添加到基質(zhì)瀝青中，5000rpm 下剪切1.0小時，使SBS均勻分散在基質(zhì)瀝青中；將溫度升高并恒定在175°C，150rpm下繼續(xù) 機(jī)械攪拌發(fā)育3小時，制得SBS改性瀝青初級料；
[0090] (2)將步驟(1)得到的SBS改性瀝青初級料鋪展，得到厚度為I Omm的SBS改性瀝青鋪 展料；
[0091] (3)將步驟(2)得到的SBS改性瀝青鋪展料，傳送至電子加速器束流下用電子束進(jìn) 行福照，福照劑量率為l〇kGy/pass，劑量為30kGy，即制得所述改性瀝青。
[0092] 實(shí)施例10
[0093] 一種改性瀝青，包括SBS 4303-2和70號基質(zhì)瀝青，通過電子束輻照制得。所述SBS 4303-2，分散于基質(zhì)瀝青中，以基質(zhì)瀝青的總質(zhì)量份數(shù)為100份計(jì)，其添加量5.0份。所述SBS 4303-2，為星型結(jié)構(gòu)，分子量為26~30萬，其聚苯乙烯鏈段的平均含量為30wt %，輻照劑量 為390kGy。
[0094]所述改性瀝青的制備方法，具體包括以下步驟：
[0095] (1)將500g基質(zhì)瀝青加熱到170°C，將25.0g SBS 4303-2添加到基質(zhì)瀝青中， 5000rpm下剪1.0小時，使SBS均勻分散在基質(zhì)瀝青中，制得SBS改性瀝青初級料；
[0096] (2)將步驟（1)得到的SBS改性瀝青初級料鋪展，得到厚度為4mm的SBS改性瀝青鋪 展料；
[0097] (3)將步驟(2)得到的SBS改性瀝青鋪展料，傳送至電子加速器束流下用電子束進(jìn) 行福照，福照劑量率為30kGy/pass，劑量為390kGy，即制得所述改性瀝青。
[0098] 將得到改性瀝青采用JTG/T 0604-2011、JTG/T 0606-2011、JTG/T 0661-2011 標(biāo)準(zhǔn) 分別測試改性瀝青針入度、軟化點(diǎn)及其離析性能，結(jié)果見表1。
[0099] 實(shí)施例11
[0100] 一種改性瀝青，包括SBS 4303和90號基質(zhì)瀝青，通過電子束輻照制得。所述SBS 4303，分散于基質(zhì)瀝青中，以基質(zhì)瀝青的總質(zhì)量份數(shù)為100份計(jì)，其添加量4.0份。所述SBS 4303,為星型結(jié)構(gòu)，分子量為18~25萬，其聚苯乙烯鏈段的平均含量為30wt%，輻照劑量為 440kGy〇
[0101] 所述改性瀝青的制備方法，具體包括以下步驟：
[0102] (1)將500g基質(zhì)瀝青加熱到175°C，將20.0g SBS 4303添加到基質(zhì)瀝青中，5500rpm 下剪切1.5小時，使SBS均勻分散在基質(zhì)瀝青中；將溫度升高并恒定在185°C，150rpm下繼續(xù) 機(jī)械攪拌發(fā)育3小時，制得SBS改性瀝青初級料；
[0103] (2)將步驟（1)得到的SBS改性瀝青初級料鋪展，得到厚度為7mm的SBS改性瀝青鋪 展料；
[0104] (3)將步驟(2)得到的SBS改性瀝青鋪展料，傳送至電子加速器束流下用電子束進(jìn) 行福照，福照劑量率為40kGy/pass，劑量為440kGy，即制得所述改性瀝青。
[0105] 實(shí)施例12
[0106] 一種改性瀝青，包括SBS 4402和110號基質(zhì)瀝青，通過電子束輻照制得。所述SBS 4402，分散于基質(zhì)瀝青中，以基質(zhì)瀝青的總質(zhì)量份數(shù)為100份計(jì)，其添加量為5.0份。所述SBS 4402,為星型結(jié)構(gòu)，分子量為18~21萬，其聚苯乙烯鏈段的平均含量為40wt%，輻照劑量為 400kGy〇
[0107] 所述改性瀝青的制備方法，具體包括以下步驟：
[0108] (1)將500g基質(zhì)瀝青加熱到180°C，將25.0g SBS 4402添加到基質(zhì)瀝青中，8000rpm 下剪切2.0小時，使SBS均勻分散在基質(zhì)瀝青中；將溫度恒定在180°C，200rpm下繼續(xù)機(jī)械攪 拌發(fā)育6小時，制得SBS改性瀝青初級料；
[0109] (2)將步驟（1)得到的SBS改性瀝青初級料鋪展，得到厚度為6mm的SBS改性瀝青鋪 展料；
[0110] (3)將步驟(2)得到的SBS改性瀝青鋪展料，傳送至電子加速器束流下用電子束進(jìn) 行福照，福照劑量率為40kGy/pass，劑量為400kGy，即制得所述改性瀝青。
[0川]實(shí)施例13
[0112] 一種改性瀝青，包括SBS 4402和50號基質(zhì)瀝青，通過電子束輻照制得。所述SBS 4402，分散于基質(zhì)瀝青中，以基質(zhì)瀝青的總質(zhì)量份數(shù)為100份計(jì)，其添加量為2.0份。所述SBS 4402,為星型結(jié)構(gòu)，分子量為18~21萬，其聚苯乙烯鏈段的平均含量為40wt%，輻照劑量為 90kGy〇
[0113] 所述改性瀝青的制備方法，具體包括以下步驟：
[0114] (1)將500g基質(zhì)瀝青加熱到175°C，將lO.Og SBS 4402添加到基質(zhì)瀝青中，5000rpm 下剪切I. 〇小時，使SBS均勻分散在基質(zhì)瀝青中，制得SBS改性瀝青初級料；
[0115] (2)將步驟（1)得到的SBS改性瀝青初級料鋪展，得到厚度為9mm的SBS改性瀝青鋪 展料；
[0116] (3)將步驟(2)得到的SBS改性瀝青鋪展料，傳送至電子加速器束流下用電子束進(jìn) 行福照，福照劑量率為30kGy/pass，劑量為90kGy，即制得所述改性瀝青。
[0117] 實(shí)施例14
[0118] 一種改性瀝青，包括SBS 4303-2和70號基質(zhì)瀝青，通過電子束輻照制得。所述SBS 4303-2，分散于基質(zhì)瀝青中，以基質(zhì)瀝青的總質(zhì)量份數(shù)為100份計(jì)，其添加量6.0份。所述SBS 4303-2，為星型結(jié)構(gòu)，分子量為26~30萬，其聚苯乙烯鏈段的平均含量為30wt %，輻照劑量 為500kGy。
[0119]所述改性瀝青的制備方法，具體包括以下步驟：
[0120] (1)將500g基質(zhì)瀝青加熱到170°C，將30.0g SBS 4303-2添加到基質(zhì)瀝青中， 5500rpm下剪切1.0小時，使SBS均勾分散在基質(zhì)瀝青中；將溫度升高并恒定在180°C，250rpm 下繼續(xù)機(jī)械攪拌發(fā)育6.0小時，制得SBS改性瀝青初級料；
[0121] (2)將步驟（1)得到的SBS改性瀝青初級料鋪展，得到厚度為5mm的SBS改性瀝青鋪 展料；
[0122] (3)將步驟(2)得到的SBS改性瀝青鋪展料，傳送至電子加速器束流下用電子束進(jìn) 行福照，福照劑量率為50kGy/pass，劑量為500kGy，即制得所述改性瀝青。
[0123] 實(shí)施例15
[0124] 一種改性瀝青，包括SBS 4402和90號基質(zhì)瀝青，通過電子束輻照制得。所述SBS 4402，分散于基質(zhì)瀝青中，以基質(zhì)瀝青的總質(zhì)量份數(shù)為100份計(jì)，其添加量為6.5份。所述SBS 4402,為星型結(jié)構(gòu)，分子量為18~21萬，其聚苯乙烯鏈段的平均含量為40wt%，輻照劑量為 500kGy〇
[0125] 所述改性瀝青的制備方法，具體包括以下步驟：
[0126] (1)將500g基質(zhì)瀝青加熱到185°C，將32.5g SBS 4402添加到基質(zhì)瀝青中，7000rpm 下剪切2.0小時，使SBS均勻分散在基質(zhì)瀝青中；將溫度恒定在190°C，150rpm下繼續(xù)機(jī)械攪 拌發(fā)育2.0小時，制得SBS改性瀝青初級料；
[0127] (2)將步驟（1)得到的SBS改性瀝青初級料鋪展，得到厚度為5mm的SBS改性瀝青鋪 展料；
[0128] (3)將步驟(2)得到的SBS改性瀝青鋪展料，傳送至電子加速器束流下用電子束進(jìn) 行福照，福照劑量率為50kGy/pass，劑量為500kGy，即制得所述改性瀝青。
[0129] 實(shí)施例16
[0130] 一種改性瀝青，包括SBS 4303-2和110號基質(zhì)瀝青，通過電子束輻照制得。所述SBS 4303-2，分散于基質(zhì)瀝青中，以基質(zhì)瀝青的總質(zhì)量份數(shù)為100份計(jì)，其添加量為7.5份。所述 SBS 4303-2，為星型結(jié)構(gòu)，分子量為26~30萬，其聚苯乙烯鏈段的平均含量為30wt %，輻照 劑量為700kGy。
[0131] 所述改性瀝青的制備方法，具體包括以下步驟：
[0132] (1)將500g基質(zhì)瀝青加熱到200°C，將25.0g SBS 4303-2添加到基質(zhì)瀝青中， 7000rpm下剪切2.0小時，使SBS均勻分散在基質(zhì)瀝青中；將溫度降低并恒定在190°C，300rpm 下繼續(xù)機(jī)械攪拌發(fā)育8.0小時，制得SBS改性瀝青初級料；
[0133] (2)將步驟（1)得到的SBS改性瀝青初級料鋪展，得到厚度為4mm的SBS改性瀝青鋪 展料；
[0134] (3)將步驟(2)得到的SBS改性瀝青鋪展料，傳送至電子加速器束流下用電子束進(jìn) 行福照，福照劑量率為70kGy/pass，劑量700kGy，即制得所述改性瀝青。
[0135] 實(shí)施例17
[0136] 一種改性瀝青，包括SBS 1301-1、FCC油漿和50號基質(zhì)瀝青，通過電子束輻照制得。 所述SBS 1301-1，分散于基質(zhì)瀝青中，以基質(zhì)瀝青的總質(zhì)量份數(shù)為100份計(jì)，其添加量為3.0 份。所述SBS 1301-1，為線型結(jié)構(gòu)，分子量為10~13萬，其聚苯乙烯鏈段的平均含量為 30wt %。所述FCC油漿為3.0份，輻照劑量為150kGy。
[0137] 所述改性瀝青的制備方法，具體包括以下步驟：
[0138] (1)將500g基質(zhì)瀝青加熱到175°C，將15.0g SBS 1301-1和15.0gFCC油漿添加到基 質(zhì)瀝青中，4500rpm下剪切1.0小時，使SBS均勻分散在基質(zhì)瀝青中；將溫度升高并恒定在185 °C，150rpm下繼續(xù)機(jī)械攪拌發(fā)育3小時，制得SBS改性瀝青初級料；
[0139] (2)將步驟（1)得到的SBS改性瀝青初級料鋪展，得到厚度為7mm的SBS改性瀝青鋪 展料；
[0140] (3)將步驟(2)得到的SBS改性瀝青鋪展料，傳送至電子加速器束流下用電子束進(jìn) 行福照，福照劑量率為30kGy/pass，劑量為150kGy，即制得所述改性瀝青。
[0141] 實(shí)施例18
[0142] 一種改性瀝青，包括SBS 1401和70號基質(zhì)瀝青，通過電子束輻照制得。所述SBS 1401，分散于基質(zhì)瀝青中，以基質(zhì)瀝青的總質(zhì)量份數(shù)為100份計(jì)，其添加量為3.0份。所述SBS 1401，為線型結(jié)構(gòu)，分子量為8~12萬，其聚苯乙烯鏈段的平均含量為40wt %，輻照劑量為 2IOkGy〇
[0143] 所述改性瀝青的制備方法，具體包括以下步驟：
[0144] (1)將500g基質(zhì)瀝青加熱到170°C，將15.0g SBS 1401添加到基質(zhì)瀝青中，4500rpm 下剪切2.0小時，使SBS均勻分散在基質(zhì)瀝青中，制得SBS改性瀝青初級料；
[0145] (2)將步驟（1)得到的SBS改性瀝青初級料鋪展，得到厚度為7mm的SBS改性瀝青鋪 展料；
[0146] (3)將步驟(2)得到的SBS改性瀝青鋪展料，傳送至電子加速器束流下用電子束進(jìn) 行福照，福照劑量率為30kGy/pass，劑量為210kGy，即制得所述改性瀝青。
[0147] 實(shí)施例19
[0148] 一種改性瀝青，包括SBS 4303-2和90號基質(zhì)瀝青，通過電子束輻照制得。所述SBS 4303-2,分散于基質(zhì)瀝青中，以基質(zhì)瀝青的總質(zhì)量份數(shù)為100份計(jì)，其添加量為5.0份。所述 SBS 4303-2，為星型結(jié)構(gòu)，分子量為26~30萬，其聚苯乙烯鏈段的平均含量為30wt %，輻照 劑量為480kGy。
[0149] 所述改性瀝青的制備方法，具體包括以下步驟：
[0150] (1)將500g基質(zhì)瀝青加熱到175°C，將25.0g SBS 4303-2添加到基質(zhì)瀝青中， 6000rpm下剪切3.0小時，使SBS均勻分散在基質(zhì)瀝青中；將溫度升高并恒定在180°C，150rpm 下繼續(xù)機(jī)械攪拌發(fā)育3.0小時，制得SBS改性瀝青初級料；
[0151] (2)將步驟（1)得到的SBS改性瀝青初級料鋪展，得到厚度為4mm的SBS改性瀝青鋪 展料；
[0152] (3)將步驟(2)得到的SBS改性瀝青鋪展料，傳送至電子加速器束流下用電子束進(jìn) 行福照，福照劑量率為40kGy/pass，劑量480kGy，即制得所述改性瀝青。
[0153] 實(shí)施例20
[0154] 一種改性瀝青，包括SBS 4303和90號基質(zhì)瀝青，通過電子束輻照制得。所述SBS 4303，分散于基質(zhì)瀝青中，以基質(zhì)瀝青的總質(zhì)量份數(shù)為100份計(jì)，其添加量為4.0份。所述SBS 4303,為星型結(jié)構(gòu)，分子量為18~25萬，其聚苯乙烯鏈段的平均含量為30wt%，輻照劑量為 660kGy〇
[0155] 所述改性瀝青的制備方法，具體包括以下步驟：
[0156] (1)將500g基質(zhì)瀝青加熱到185°C，將35.0g SBS 4303添加到基質(zhì)瀝青中，7000rpm 下剪切3.0小時，使SBS均勻分散在基質(zhì)瀝青中；將溫度升高并恒定在190°C，150rpm下繼續(xù) 機(jī)械攪拌發(fā)育3小時，制得SBS改性瀝青初級料；
[0157] (2)將步驟（1)得到的SBS改性瀝青初級料鋪展，得到厚度為3mm的SBS改性瀝青鋪 展料；
[0158] (3)將步驟(2)得到的SBS改性瀝青鋪展料，傳送至電子加速器束流下用電子束進(jìn) 行福照，福照劑量率為60kGy/pass，劑量為660kGy，即制得所述改性瀝青。
[0159] 實(shí)施例21
[0160]以所述的相同步驟重復(fù)實(shí)施例1，區(qū)別在于，在所述步驟（1)中，將500g基質(zhì)瀝青加 熱到160°C，將12.5g SBS 1301以及45g的糠醛抽出油添加到基質(zhì)瀝青中，4000rpm下剪切 0.5小時，使SBS均勻分散在基質(zhì)瀝青中；將溫度升高并恒定在170°C，IOOrpm下繼續(xù)機(jī)械攪 拌發(fā)育3小時，制得SBS改性瀝青初級料。后續(xù)步驟均與實(shí)施例1相同。
[0161 ]表1本發(fā)明的福照改性瀝青與未經(jīng)福照的改性瀝青性能對比 「01621
[0163] 從上表可以看出，經(jīng)輻照改性后，48h軟化點(diǎn)差顯著降低，同時軟化點(diǎn)也得到了提 高，達(dá)到了中華人民共和國交通部2004年發(fā)布的《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》中對聚合物 改性瀝青I-D類的技術(shù)要求。這表明在高能電子束作用下，一方面基質(zhì)瀝青與SBS之間發(fā)生 接枝反應(yīng)，使SBS與基質(zhì)瀝青間的相容性得到提高，進(jìn)而提高其熱儲存穩(wěn)定性;另一方面SBS 之間發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，形成穩(wěn)定的SBS網(wǎng)絡(luò)，因而改性瀝青的軟化點(diǎn)得到提高。
[0164] 本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以 限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含 在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種改性瀝青的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 以基質(zhì)瀝青的總質(zhì)量份數(shù)為100份計(jì)，將2份~8份的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共 聚物、〇份~9份的相容劑與基質(zhì)瀝青充分混合，獲得改性瀝青初級料； (2) 將所述改性瀝青初級料進(jìn)行鋪展； (3) 利用劑量為30kGy~800kGy的電子束對鋪展后的改性瀝青初級料進(jìn)行輻照，獲得所 述改性瀝青。2. 如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述基質(zhì)瀝青的針入度為40~110。3. 如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述相容劑為糠醛抽出油或催化裂化油 漿。4. 如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物 中聚苯乙烯鏈段的平均含量為25wt%~45wt%。5. 如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（1)中充分混合的方法為：在 4000rpm~8000rpm的轉(zhuǎn)速下剪切0 · 5h~3h。6. 如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（2)中鋪展的厚度為3mm~ 10mm〇7. 如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（3)中電子束的劑量率為 10kGy/pass~80kGy/pass。8. 如權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（3)中電子束的劑量率為 30kGy/pass ~60kGy/pass，劑量為 120kGy ~390kGy。9. 如權(quán)利要求1-8中任意一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，在所述步驟（1)和所述步 驟(2)之間，還包括:攪拌發(fā)育所述改性瀝青初級料2h~8h。10. 基于權(quán)利要求1-9中任意一項(xiàng)制備方法獲得的改性瀝青，其特征在于，所述改性瀝 青包括100份的基質(zhì)瀝青，2份~8份的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物以及0份~9份的 相容劑，所述改性瀝青不包括穩(wěn)定劑。
【文檔編號】C08J3/28GK105860109SQ201610296527
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月6日
【發(fā)明人】解孝林, 文穎峰, 周興平, 孫紹發(fā), 李曉靜, 施雪軍, 陳超
【申請人】華中科技大學(xué)