Sbs改性沥青及其制备方法
【专利摘要】本发明实施例提供了一种SBS改性沥青及其制备方法，该SBS改性沥青包括基质沥青和添加剂，所述添加剂中包含SBS改性剂和稳定剂，所述基质沥青由玛瑞油和波斯坎油直馏所得，其中，所述玛瑞油和波斯坎油的重量比为100:0、90:10、85:15、75:25或者50:50。该改性沥青具有高于75℃的软化点和较佳的存储稳定性。
【专利说明】SBS改性沥青及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及改性浙青【技术领域】，尤其是道路用SBS改性浙青及其制备方法。
【背景技术】
[0002]浙青的改性是一种物理共混过程，改性剂聚合物加入浙青后，通过溶胀与吸附在浙青中形成弹性的网格结构。这种网格结构具有理想的弹性、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)应用于浙青改性已经具有成熟的应用。从SBS改性剂的结构上来说，SBS改性剂分为线性和星形两种。
[0003]浙青的改性效果与基质浙青的化学组成密切相关，针对不同的基质浙青要选择不同的配伍工艺方案，同时改性剂的结构和稳定剂的种类及生产工艺等都是影响改性浙青性能的重要因素。
[0004]在现有的一些实施方式中采用重量分数为星型SBS2%_6%，硫磺0.08-0. 2%和纳米碳酸钙2-10%的该性浙青。虽然使用纳米碳酸钙可以稀释硫磺粉，起到提高改性浙青软化点温度的作用，但研究人员在实现上述过程中，至少发现该改性浙青的软化点温度过低，难以满足一些客观环境的需求。例如，在某些应用场合，就需要铺设软化温度75°C的改性浙青。
【发明内容】
[0005]针对现有技术的不足，本发明的目的是要提供一种SBS改性浙青及其制备方法，以解决现有玛瑞油和波斯坎油直馏生产改性浙青的软化点小于75°C或老化衰减的技术缺陷。
[0006]为了达到本发明的目的，本发明采用以下技术方案实现：
[0007]本发明实施例提供了一种SBS改性浙青，包括基质浙青和添加剂，所述添加剂中包含SBS改性剂和稳定剂，所述基质浙青由玛瑞油和波斯坎油直馏所得，其中，所述玛瑞油和波斯坎油的重量比为100 :0、90:10、85:15、75:25或者50:50，不同比例的玛瑞油和波斯坎油得到不同的基质浙青。稳定剂可以提高基质浙青与SBS改性剂结合的稳定性防止出现离析现象。
[0008]由于SBS改性剂和基质浙青的相容性的组成有关，基质浙青组成不同，改性效果也不同。浙青中浙青质的增加，有利于改善改性浙青的应力应变行为，但也影响到SBS改性剂在浙青中的相容稳定性，而浙青中的芳香分增加，有利于SBS-浙青相容稳定体系的形成，但过高的芳香分，将明显降低改性浙青的软化点与内聚力。在某些实施方式中，所述添加剂中还包括重量含量为65%以上的芳香分，有利于促进基质浙青与SBS改性剂的溶合。
[0009]所述添加剂还包括相容剂和抗老化剂。
[0010]所述相容剂芳香分含量为65%以上。
[0011]所述SBS改性剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。抗老化剂为石油基抗氧化剂为主剂，辅助以分散剂，其添加量为基质浙青的重量含量为O. 1-0. 2%。抗老化剂可以提高改性浙青抗高温老化能力，减缓改性浙青性能衰减，延长使用寿命。
[0012]所述SBS改性剂的添加量为基质浙青的重量含量3. 5%-6. 0%。
[0013]所述稳定剂以硫类交联剂和特种改性树脂类稳定剂为主，并添加丁苯类交联助剂和无机盐。
[0014]所述稳定剂的添加量为基质浙青的重量含量O. 2%-0. 3%。
[0015]此外，本发明实施例还提供了一种SBS改性浙青的制备方法，包括以下步骤：
[0016]I)利用重量比为100 :0、90:10、85:15、75:25或者50:50玛瑞油和波斯坎油制备基质浙青；
[0017]2)加入包含SBS改性剂和稳定剂的添加剂，并在以下工艺条件下进行反应：
[0018]A、剪切温度为 185°C -190°C ；
[0019]B、发育温度为 180°C~185°C ；
[0020]C、储存温度为 155°C ~160°C。
[0021]通过上述本发明的技术方案可以看出，玛瑞油和波斯坎油直馏得到基质浙青，填补利用玛-波原油直馏浙青生产高等级SBS改性浙青的空白，本发明在基质浙青和添加剂的作用下具有较高的软化点，其软化点提高到75°C以上。
[0022]此外，本发明的SBS改性浙青还具有较佳的存储稳定性。
【具体实施方式】
[0023]下面例举若干个【具体实施方式】以对本发明进行详细说明，本部分的描述仅仅是示范性和解释性说明，不应构成对本发明的保护范围产生任何限制作用。
[0024]实施例1
[0025]配料：SBS改性浙青包括包括基质浙青和添加剂，所述添加剂中包含SBS改性剂和稳定剂，基质浙青由玛瑞油和波斯坎油直馏所得，其中，所述玛瑞油和波斯坎油的重量比为100 :0、90:10、85:15、75:25 或者 50:50。
[0026]生产工艺：按照玛瑞油和波斯坎油的重量比为100 :0、90:10、85:15、75:25或者
50:50分别蒸馏，获得基质浙青。然后加入添加剂进行改性，其中，添加剂中包含有为基质浙青重量的4. 5%的SBS改性剂和重量含量为O. 3%的稳定剂。SBS改性剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。最后，将基质浙青和添加剂在剪切温度185°C，发育温度为180°C，储存温度为155°C下采用浓缩稀释法进行反应制得SBS改性浙青。
[0027]苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，兼有橡胶和塑料的特性，可以和水、弱酸、碱等接触，具有优良的拉伸强度，表面摩擦系数大，低温性能好，电性能优良，加工性能好等特性。
[0028]特点：I、可用热塑性塑料加工设备进行加工成型，如挤压、注射、吹塑等，成型速度比传统硫化橡胶工艺快；
[0029]2、不需硫化，可省去一般热固性橡胶加工过程中的硫化工序；
[0030]3、将SBS加入到石油浙青中，通过加热、剪切、搅拌等适宜的工艺生产的SBS改性浙青产品，提高道路浙青产品路用性能，具有良好低温、柔性、抗高温变形等性能，广泛用高等级浙青路面铺筑及屋面防水材料。
[0031]本发明的稳定剂在一定的热条件下产生活性游离基，与SBS聚合物分子链、浙青活性官能团发生交联接枝反应。添加稳定剂后，使改性浙青中的聚合物相与基质浙青相之间形成一层稳定的相界面吸附层，降低相界面的表面张力，增加两相之间的亲和力；使聚合物与浙青形成稳定的胶体体系，从而提高改性浙青的热稳定性，解决改性浙青的储存离析问题。
[0032]在实验过程中，研发人员发现浓缩稀释法能够有效提高SBS改性剂单次过磨浓度，减少高温基质浙青过磨数量和时间，有利于稳定产品质量，同时提高生产效率。此外,稳定剂通过溶液添加法加入有利于防止凝胶现象的发生，同时可以缩短添加时间。
[0033]在反应过程中的反应装置为改性浙青生产装置，本装置采用四罐三磨，半自动化生产，生产工艺特点为高温剪切、降温成化、低温储存，具有溶胀充分、分布均匀、长时间储存、质量稳定等优点。
[0034]实施例2
[0035]在实施例1的基础上，添加剂中还包括相容剂，相容剂芳香分含量为65%以上，SBS改性剂的重量含量为基质浙青的4. 5%，稳定剂的重量含量为基质浙青的O. 2%-0. 3%。
[0036]生产工艺：在实施例1的基础上，将基质浙青和添加剂在剪切温度190°C，发育温度为185°C，储存温度为160°C下进行反应制得SBS改性浙青。
[0037]上述实施例得到的改性浙青，依据中华人民共和国行业标准《公路工程浙青及浙青混合料试验规程》（JTG F20-2011)进行性能检测，符合《公路浙青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)要求，主要性能指标见表1。
[0038]表1SBS改性浙青的主要性能和JTG F40-2004技术标准
[0039]
【权利要求】
1.一种SBS改性浙青,其特征在于,包括基质浙青和添加剂,所述添加剂中包含SBS改性剂和稳定剂，所述基质浙青由玛瑞油和波斯坎油直馏所得。
2.如权利要求1所述的SBS改性浙青，其特征在于，所述玛瑞油和波斯坎油的重量比为100 :0、90:10、85:15、75:25 或者 50:50。
3.如权利要求1所述的SBS改性浙青，其特征在于，所述添加剂还包括相容剂和抗老化剂。
4.如权利要求3所述的SBS改性浙青，其特征在于，所述相容剂芳香分含量为65%以上。
5.如权利要求3所述的SBS改性浙青，其特征在于，所述SBS改性剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。
6.如权利要求3所述的SBS改性浙青，其特征在于，所述抗老化剂为石油基抗氧化剂为主剂，辅助以分散剂，其添加量为基质浙青的重量含量为O. 1-0. 2%。
7.如权利要求1所述的SBS改性浙青，其特征在于，所述SBS改性剂的添加量为基质浙青的重量含量3. 5%-6. 0%。
8.如权利要求1所述的SBS改性浙青，其特征在于，所述稳定剂以硫类交联剂和特种改性树脂类稳定剂为主,并添加丁苯类交联助剂和无机盐。
9.如权利要求1所述的SBS改性浙青，其特征在于，所述稳定剂的添加量为基质浙青的重量含量O. 2%-0. 3%。
10.一种SBS改性浙青的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 1)利用重量比为100:0、90:10、85:15、75:25或者50:50玛瑞油和波斯坎油制备基质浙青； 2)加入包含SBS改性剂和稳定剂的添加剂，并在以下工艺条件下进行反应： A、剪切温度为185°C-190°C ； B、发育温度为180°C~185°C； C、储存温度为155°C~160°C。
【文档编号】C08L95/00GK104177845SQ201310190437
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2013年5月21日 优先权日:2013年5月21日
【发明者】郭立森, 高国发, 豆方杰, 吴国彬, 时敬涛, 周文军, 金杰, 练庆全, 汪长军, 张玉贞, 阿怀东, 李剑新, 蒋方坤, 崔祥密, 钱军, 陈东魁, 蔡晓明, 夏斌 申请人:佛山高富中石油燃料沥青有限责任公司