专利名称：一种聚合物复合交联改性沥青材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种聚合物复合交联改性沥青材料。
为了解决上述问题，国内普遍采用的方法是先制备聚合物改性沥青母粒，再来制备改性沥青，CN1300801A报道了一种SBS改性母粒的制备方法；美国专利USP3,634,293、USP4,503,176报道了用聚烯烃等改性沥青时，加入过氧化物、硫磺等交联剂，从而使改性沥青材料的高温贮存稳定性得到显著改善；国际专利WO45488(1997)报道了用线型聚苯乙烯-聚丁二烯(SB)两嵌段共聚物与星型聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯(SBS)三嵌段共聚物并用改性沥青时，加入较少量的交联剂，同样得到了性能优良、贮存稳定的道路用沥青材料。CN1287133A报道了用丁苯橡胶、热塑性弹性体聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯共聚物(SBS)和硫磺组成改性剂改性沥青，所得的沥青材料性能优良，高温贮存稳定。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生产成本低，性能优良，高温贮存稳定，可适应不同应用要求的聚合物复合交联改性沥青材料。
本发明提供的一种聚合物复合交联改性沥青材料由沥青和改性剂组成，其中改性剂由含有不饱和双键的聚合物、水泥、橡胶硫化剂组成；聚合物总用量为改性沥青材料的0.5％～22％(重量比)，对于道路沥青最好为改性沥青材料的2％～6％(重量比)；橡胶硫化剂的用量为聚合物总用量的1％～15％(重量比)；水泥用量为聚合物总重量的0.5％～30％(重量比)。
本发明所述的沥青的针入度范围为10至300。
本发明所述的含有不饱和双键的聚合物可以是热塑性弹性体聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯线型SBS或星型SBS或两者混合物；聚合物中还可以含有聚苯乙烯-聚丁二烯二嵌段共聚物(SB)，根据实际应用要求控制SB与SBS(线型SBS和星型SBS的总和)的重量配比，从0/100～50/50。
本发明所述的SBS其数均分子量范围为50,000～400,000，最好为100,000～300,000；SBS的结合苯乙含量范围为18～45％，最好为25～35％。
本发明所述的两嵌段共聚物SB的数均分子量范围为30,000～150,000，最好为50,000～100,000；SB的结合苯乙烯含量范围为10～50％，最好为25～40％。
本发明所述的SBS可以是国产各种牌号的丁苯热塑性弹性体，如道改2#、YH-788、YH-791、YH-791H、YH-792、YH-796、YH-801、YH-802、YH-803等。
本发明所述的橡胶硫化剂一般为硫磺。
本发明的改性沥青材料的生产过程是这样的先在带搅拌设备中，加入沥青和热塑性弹性体SBS及SB并加热至120～240℃，一般选择140～180℃，启动搅拌，至混合完全均匀后再加入硫磺和水泥，在150～190℃下混合30～200min，即得到改性沥青材料的成品。
本发明与以往的改性方法相比具有如下显著优点1、改性沥青体系在高温下能保持很好的贮存稳定性，在加入3.5％的SBS在硫磺与水泥做复合交联剂时，在163℃经过48h，分离度为0.5～2.0℃；2、较低的聚合物用量便可显著提高沥青材料的高低温性能，在加入3.5％的SBS在硫磺与水泥做复合交联剂时，软化点达75℃，5℃延度为39cm；3、可减少聚合物分散所需的动力和时间；4、可提高沥青与沙石料及水泥面的粘结性能。
具体实施例本发明的实施例如下，其中的份数和百分数是指重量比。
实施例1～8将1000g90#沥青装入3L的容器内，加热至沥青完全流动，然后加入35.0g由SBS和SB组成的高聚物，启动高速搅拌，开始在温度为170℃搅拌30min～50min，至SBS和SB在沥青中完全混合均匀，再加入1.05g～2.1g硫磺和0.35g水泥，控制温度在160℃～180℃，混合60min～110min。所得产品分别按我国GB/T4509、GB/T4508、GB/T4507、JTJ052/T660测试针入度、延伸度、软化点、分离度等性能指标，结果列于表1。
表1
实施例9～12将1000g90#沥青装入3L的容器内，加热至沥青完全流动，然后加入10g～50g的由SB/SBS为10/90的热塑性弹性体混合物，启动高速搅拌，开始在温度为170℃搅拌30min～50min，至SBS和SB在沥青中完全混合均匀，再加入占聚合物总量5％的硫磺和0.35g水泥，控制温度在160℃～180℃，混合60min～110min。所得产品分别按我国GB/T4509、GB/T4508、GB/T4507、JTJ052/T660测试针入度、延伸度、软化点、分离度等性能指标，结果例于表2。其中例13～14为未加硫磺与水泥的对比例，例15～16为未加水泥的对比例。
表2
权利要求
1.一种聚合物复合交联改性沥青材料由沥青和改性剂组成，其特征在于改性剂由含有不饱和双键的聚合物、水泥、橡胶硫化剂组成。
2.根据权利要求1所述的聚合物复合交联改性沥青材料，其特征在于聚合物总用量为改性沥青材料的0.5％～22％(重量比)，对于道路沥青最好为改性沥青材料的2％～6％(重量比)；橡胶硫化剂的用量为聚合物总用量的1％～15％(重量比)；水泥用量为聚合物总重量的0.5％～30％(重量比)。
3.根据权利要求1或2所述的聚合物复合交联改性沥青材料，其特征在于沥青的针入度范围为10至300。
4.根据权利要求1或2所述的聚合物复合交联改性沥青材料，其特征在于含有不饱和双键的聚合物可以是热塑性弹性体聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯线型SBS或星型SBS或两者混合物；聚合物中还可以含有聚苯乙烯-聚丁二烯二嵌段共聚物(SB)，根据实际应用要求控制SB与SBS(线型SBS和星型SBS的总和)的重量配比，从0/100～50/50。
5.根据权利要求4所述的聚合物复合交联改性沥青材料，其特征在于SBS其数均分子量范围为50,000～400,000，最好为100,000～300,000；SBS的结合苯乙含量范围为18～45％，最好为25～35％；两嵌段共聚物SB的数均分子量范围为30,000～150,000，最好为50,000～100,000；SB的结合苯乙烯含量范围为10～50％，最好为25～40％。
6.根据权利要求1或2所述的聚合物复合交联改性沥青材料，其特征在于橡胶硫化剂为硫磺。
全文摘要
本发明提供一种聚合物复合交联改性沥青材料。这种聚合物复合交联改性沥青材料由沥青和改性剂组成，其中改性剂由含有不饱和双键的聚合物、水泥、橡胶硫化剂组成。其生产方法是在适当的加工设备中加入沥青、聚合物、水泥及硫磺或其它橡胶硫化剂，使之充分混合反应。本发明所得的改性沥青材料性能优良，高温贮存稳定，是一种经济实用的改性沥青材料。
文档编号C08L95/00GK1394911SQ0211428
公开日2003年2月5日 申请日期2002年7月20日 优先权日2002年7月20日
发明者徐建波, 蒋遥明, 陈京治, 肖勇国, 费志良, 陈建湘, 周伟 申请人:中国石化集团巴陵石油化工有限责任公司