一种sbs改性的无色胶结料及其制备方法

一种sbs改性的无色胶结料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种SBS改性的无色胶结料，包括按重量份数混合的以下组分：基料油43-70份；改性剂28-50份；乙烯-醋酸乙烯共聚物2-7份；苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物2-4份。本发明还公开了SBS改性的无色胶结料的制备方法，将橡胶油、碳五石油树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物及苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物混合，使碳五石油树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物及苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物在橡胶油中充分溶胀、混合，形成均匀的混合物，加入甲基纤维素做稳定剂，制备成SBS改性的无色胶结料。本发明所提供的SBS改性的无色胶结料，低温不易开裂，高温稳定性、抗水损坏性以及粘弹性均非常好，原料易于获得，成本降低。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物）改性的无色胶结料 及其制备方法。 一种SBS改性的无色胶结料及其制备方法

【背景技术】
[0002] 彩色胶结料路面的研究与应用我国开始于80年代初，但收效甚微，且在道路上应 用尚少。自上世纪90年代，陆续有人将无色胶结料中添加各种颜料制作成彩色胶结料用于 修建道路。彩色胶结料的应用非常广泛，可用于装扮城市街道，装扮人行道，自行车道，美化 公园甬道，广场，运动场，篮球场等，特别是铺筑城市公交车等专用车道，这种路面不仅可以 与道路周围的建筑艺术更好地协调，而且还可以起到美化城市和诱导交通的作用，并且还 能体现出一个国家或一个城市的特色和风格，提升整个城市的形象和功能，显示出现代化 都市的气派和魅力。
[0003] 现有技术中彩色胶结料制备方法是：采用适当的溶剂将石油浙青中的黑色浙青脱 去，留下颜色较淡的其它组分，并配以改性材料。石油浙青脱色成本昂贵，工艺复杂，难以 大批量生产，且脱色后的物质还带有一定的颜色，不易着色，得到的胶结料质量不可控，低 温易开裂，高温不稳定，车辆在道路上行驶时，会使路面产生高温车辙以及在低温裂缝，无 法在不同气温、不同气候条件、不同雨量的地区使用；并且粘弹性差，铺筑的道路易于变形； 与集料的粘附性不好，在车辆作用下，胶结料膜容易被车辆带走，同时胶结料中的颜料也被 带走，使路面失去了原有的颜色，不利于彩色胶结料的推广。


【发明内容】

[0004] 为了节约生产成本，防止低温开裂，提高高温稳定性，提高胶结料的粘弹性，提高 胶结料与集料的粘附性，本发明提供一种SBS (苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物）改性 的无色胶结料。
[0005] 为了解决以上技术问题，本发明的技术方案是：一种SBS改性的无色胶结料，包括 按重量份数混合的以下组分：基料油43-70份；改性剂28-50份；乙烯-醋酸乙烯共聚物 2-7份；苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物2-4份。
[0006] 作为优选，上述技术方案中，所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物为线型SBS 和星型SBS中的一种或二者的混合物。
[0007] 上述技术方案中，所述改性剂、所述乙烯-醋酸乙烯共聚物以及所述苯乙烯-丁二 烯-苯乙烯嵌段共聚物能够在所述基料油中充分溶胀，充分发挥所述改性剂、所述乙烯-醋 酸乙烯共聚物以及所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的作用。
[0008] 所述改性剂提高了无色胶结料的针入度，提高SBS改性的无色胶结料的抗低温性 能，使SBS改性的无色胶结料低温不开裂。
[0009] 所述乙烯-醋酸乙烯共聚物改善了 SBS改性的无色胶结料的延展性、软化点及其 粘度，提高了 SBS改性的无色胶结料高温稳定性、与集料的粘附性以及抗水损坏能力。
[0010] 所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物改善了 SBS改性的无色胶结料的粘弹性 能，使SBS改性的无色胶结料弹性恢复能力较好，残余变形较小。
[0011] 作为优选，上述技术方案中所述基料油为橡胶油、芳烃油、糠醛抽出油、减二线抽 出油或减四线抽出油中的任意一种。
[0012] 作为优选，上述技术方案中所述改性剂为碳五石油树脂、糠醇树脂或聚乙烯腊中 的任意一种。
[0013] 作为优选，上述技术方案中还包括0. 3-0. 5份重量份数的稳定剂。
[0014] 作为优选，上述技术方案中所述稳定剂为甲基纤维素、聚乙烯醇、淀粉中的一种。
[0015] 上述技术方案中，稳定剂提高了 SBS改性的无色胶结料的高温稳定性。
[0016] 作为优选，上述技术方案中所述基料油为橡胶油；所述改性剂为碳五石油树脂，所 述稳定剂是甲基纤维素。
[0017] 上述技术方案中，所述改性剂采用碳五石油树脂，具有优良的耐碱、耐酸、抗水、抗 老化性能，能够提高SBS改性的无色胶结料的针入度，能够延长道路使用寿命；针入度越 高，抗低温性能越好，使无色胶结料低温不开裂；采用浅色的橡胶油为基料油，可以使碳五 石油树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物以及苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物充分溶胀，充分 发挥碳五石油树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物以及苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的作 用。甲基纤维素能够提高SBS改性的无色胶结料的高温稳定性。
[0018] 碳五石油树脂颜色浅、透明，乙烯-醋酸乙烯共聚物颜色是白色的，橡胶油颜色 浅，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物颜色是白色的，四者混合后得到的SBS改性的无色 胶结料颜色浅，易于着色，与不同颜色的颜料混匀后制成不同颜色的路面铺装材料，能够增 加胶结料的颜色品种。并且这四种原料来源不受限制，价格便宜，大大降低生产成本。
[0019] 作为优选，上述技术方案中所述橡胶油、所述碳五石油树脂、所述乙烯-醋酸乙烯 共聚物、所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、所述甲基纤维素重量比是：60 :36 :2 :2 : 0· 3。
[0020] 采用该配比制备的SBS改性的无色胶结料针入度、延度、软化点、溶解度均满足 JTGF40-2004《公路浙青路面施工技术规范》中SBS改性浙青的指标要求。并且与Ι-C级 SBS改性浙青相比，针入度高，所以可以实现低温不易开裂；延度数值增加，所以可以实现 延展性优良；软化点数值增加，所以可以实现高温稳定性优良；无色胶结料与集料之间的 粘附性均为5级，与集料之间的粘附性强，抗水损坏能力优良；弹性恢复能力数值增加，说 明SBS改性的无色胶结料弹性恢复能力较好，采用该SBS改性的无色胶结料，道路变形较 小。135°C运动粘度大，分子间不易发生位移，胶结料不容易变形，铺筑的道路也不易变形。
[0021] 作为优选，上述技术方案中所述橡胶油、所述碳五石油树脂、所述乙烯-醋酸乙烯 共聚物、所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、所述甲基纤维素重量比是：57 :35 :4 :4 : 0· 5〇
[0022] 采用该配比制备的SBS改性的无色胶结料针入度、延度、软化点、溶解度均满足 JTGF40-2004《公路浙青路面施工技术规范》中SBS改性浙青的指标要求。并且与Ι-D级 SBS改性浙青相比，针入度高，所以可以实现低温不易开裂；延度数值增加，所以可以实现 延展性优良；软化点数值增加，所以可以实现高温稳定性优良；无色胶结料与集料之间的 粘附性均为5级，与集料之间的粘附性强，抗水损坏能力优良；弹性恢复能力数值增加，说 明SBS改性的无色胶结料弹性恢复能力较好，采用该SBS改性的无色胶结料，道路变形较 小。135°C运动粘度大，分子间不易发生位移，胶结料不容易变形，铺筑的道路也不易变形。
[0023] 本发明还公开了上述SBS改性的无色胶结料的制备方法，将橡胶油、碳五石油树 月旨、乙烯-醋酸乙烯共聚物以及苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物混合，加热至熔融状 态，使碳五石油树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物以及苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物在橡 胶油中充分溶胀、混合，形成均匀的混合物，再加入甲基纤维素做稳定剂，制备成SBS改性 的无色胶结料，具体包括以下步骤：
[0024] 步骤一，按重量比将橡胶油注入反应釜中，升温至145°C _155°C ;
[0025] 步骤二，用螺杆输送器将碳五石油树脂按重量比加入反应釜中，保持温度 145°C _155°C，搅拌至反应物完全熔化；
[0026] 步骤三，按重量比将乙烯-醋酸乙烯共聚物投入到反应釜中，搅拌，保持温度 145°C _155°C，溶胀5?7小时；使各组分相互混合，形成均匀的混合物；
[0027] 步骤四，按重量比将苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物通过胶体磨研磨，研磨后 投入到反应釜中，保持温度145°C _155°C，搅拌溶胀50?60分钟；使各组分相互混合，形成 均匀的混合物；
[0028] 步骤五，将步骤四得到的混合物经过胶体磨研磨混合均匀，研磨后输送至反应釜， 保持145°C _155°C，发育2?2. 5小时；
[0029] 步骤六，按重量比将甲基纤维素加入到反应釜中，得到SBS改性的无色胶结料。
[0030] 本发明所提供的SBS改性的无色胶结料，基料油、改性剂、乙烯-醋酸乙烯共聚物、 苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，这些原料易于获得，成本大大降低，生产设备及生产 工艺简单。各项技术指标满足JTGF40-2004《公路浙青路面施工技术规范》I-C、I-D级SBS 改性浙青的要求，能够满足道路使用性能，延长道路使用寿命。低温不易开裂，高温稳定性 优良，路面不会产生高温车辙以及在低温裂缝，抗水损坏性优良，适用于不同气温、不同气 候条件、不同雨量的地区。由于本发明所提供的SBS改性的无色胶结料与集料的粘附性好， 所述既可以用于铺筑公园的非机动车道，自行车赛道等非承重道路，也可以用于铺筑公交 车道等承重道路，不出现胶结料膜剥落现象，路面不易退色。粘弹性优良，铺筑的道路不易 变形。本发明所提供的SBS改性的无色胶结料易于着色，与不同颜色的颜料混匀后制成不 同颜色的路面铺装材料，增加了胶结料的颜色品种，适用于广场、公园、游乐场和人行道路， 能够起到美化环境和诱导交通的作用，利于彩色胶结料的推广，市场前景十分广阔。

【具体实施方式】
[0031] 下面结合具体实施例对本发明作进一步详述。
[0032] 实施例1
[0033] -种SBS改性的无色胶结料，包括60kg橡胶油、36kg碳五石油树脂、2kg乙烯-醋 酸乙烯共聚物，2kg苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，0. 3kg甲基纤维素，按照以下步骤 制备：
[0034] 步骤一，将60kg橡胶油注入反应釜中，升温至145°C _155°C ;
[0035] 步骤二，用螺杆输送器将36kg碳五石油树脂加入反应釜中，保持温度 145°C _155°C，搅拌至反应物完全熔化；
[0036] 步骤三，将2kg乙烯-醋酸乙烯共聚物投入到反应釜中，搅拌，溶胀5?7小时；使 各组分相互混合，形成均匀的混合物；
[0037] 步骤四，将2kg苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物通过胶体磨研磨，投入步骤三 得到的无色胶结料中，145°C _155°C，搅拌溶胀50?60分钟，将得到的无色胶结料经过胶体 磨研磨混合均匀，145°C -155°C保温发育2小时；
[0038] 步骤五，将0. 3kg甲基纤维素加入步骤四得到的无色胶结料中，得到稳定的SBS改 性的无色胶结料。
[0039] 实施例2
[0040] -种SBS改性的无色胶结料，包括57kg橡胶油、35kg碳五石油树脂、4kg乙烯-醋 酸乙烯共聚物，4kg苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，0. 5kg甲基纤维素，按照以下步骤 制备：
[0041] 步骤一，将57kg橡胶油注入反应釜中，升温至145°C _155°C ;
[0042] 步骤二，用螺杆输送器将35kg碳五石油树脂加入反应釜中，保持温度 145°C _155°C，搅拌至反应物完全熔化；
[0043] 步骤三，将4kg乙烯-醋酸乙烯共聚物投入到反应釜中，搅拌，溶胀5?7小时；使 各组分相互混合，形成均匀的混合物；
[0044] 步骤四，将4kg苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物通过胶体磨研磨，投入步骤三 得到的无色胶结料中，145°C _155°C，搅拌溶胀50?60分钟，将得到的无色胶结料经过胶体 磨研磨混合均匀，145°C -155°C保温发育2小时；
[0045] 步骤五，将0. 5kg甲基纤维素加入步骤四得到的无色胶结料中，得到稳定的SBS改 性的无色胶结料。
[0046] 实施例3
[0047] -种SBS改性的无色胶结料，包括43kg橡胶油、50kg碳五石油树脂、7kg乙烯-醋 酸乙烯共聚物，2kg苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，0. 3kg甲基纤维素，按照以下步骤 制备：
[0048] 步骤一，将43kg橡胶油注入反应釜中，升温至145°C _155°C ;
[0049] 步骤二，用螺杆输送器将50kg碳五石油树脂加入反应釜中，保持温度 145°C _155°C，搅拌至反应物完全熔化；
[0050] 步骤三，将7kg乙烯-醋酸乙烯共聚物按重量比投入到反应釜中，搅拌，溶胀5? 7小时；使各组分相互混合，形成均匀的混合物；
[0051] 步骤四，将2kg苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物通过胶体磨研磨，投入步骤三 得到的无色胶结料中，145°C _155°C，搅拌溶胀50?60分钟，将得到的无色胶结料经过胶体 磨研磨混合均匀，145°C -155°C保温发育2小时；
[0052] 步骤五，将0. 3kg甲基纤维素加入步骤四得到的无色胶结料中，得到稳定的SBS改 性的无色胶结料。
[0053] 实施例4
[0054] -种SBS改性的无色胶结料，包括43kg橡胶油、50kg碳五石油树脂、7kg乙烯-醋 酸乙烯共聚物，4kg苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，0. 5kg甲基纤维素，按照以下步骤 制备：
[0055] 步骤一，将43kg橡胶油注入反应釜中，升温至145°C _155°C ;
[0056] 步骤二，用螺杆输送器将50kg碳五石油树脂加入反应釜中，保持温度 145°C _155°C，搅拌至反应物完全熔化；
[0057] 步骤三，将7kg乙烯-醋酸乙烯共聚物投入到反应釜中，搅拌，溶胀5?7小时；使 各组分相互混合，形成均匀的混合物；
[0058] 步骤四，将4kg苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物通过胶体磨研磨，投入步骤三 得到的无色胶结料中，145°C _155°C，搅拌溶胀50?60分钟，将得到的无色胶结料经过胶体 磨研磨混合均匀，145°C -155°C保温发育2小时；
[0059] 步骤五，将0. 5kg甲基纤维素加入步骤四得到的无色胶结料中，得到稳定的SBS改 性的无色胶结料。
[0060] 实施例5
[0061] -种SBS改性的无色胶结料，包括70kg橡胶油、28kg碳五石油树脂、2kg乙烯-醋 酸乙烯共聚物，2kg苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，0. 3kg甲基纤维素，按照以下步骤 制备：
[0062] 步骤一，将70kg橡胶油注入反应釜中，升温至145°C _155°C ;
[0063] 步骤二，用螺杆输送器将28kg碳五石油树脂加入反应釜中，保持温度 145°C _155°C，搅拌至反应物完全熔化；
[0064] 步骤三，将2kg乙烯-醋酸乙烯共聚物按重量比投入到反应釜中，搅拌，溶胀5? 7小时；使各组分相互混合，形成均匀的混合物；
[0065] 步骤四，将2kg苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物通过胶体磨研磨，投入步骤三 得到的无色胶结料中，145°C _155°C，搅拌溶胀50?60分钟，将得到的无色胶结料经过胶体 磨研磨混合均匀，145°C -155°C保温发育2小时；
[0066] 步骤五，将0. 3kg甲基纤维素加入步骤四得到的无色胶结料中，得到稳定的SBS改 性的无色胶结料。
[0067] 实施例6
[0068] -种SBS改性的无色胶结料，包括70kg橡胶油、28kg碳五石油树脂、2kg乙烯-醋 酸乙烯共聚物，4kg苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，0. 4kg甲基纤维素，按照以下步骤 制备：
[0069] 步骤一，将70kg橡胶油注入反应釜中，升温至145°C _155°C ;
[0070] 步骤二，用螺杆输送器将28kg碳五石油树脂加入反应釜中，保持温度 145°C _155°C，搅拌至反应物完全熔化；
[0071] 步骤三，将2kg乙烯-醋酸乙烯共聚物按重量比投入到反应釜中，搅拌，溶胀5? 7小时；使各组分相互混合，形成均匀的混合物；
[0072] 步骤四，将4kg苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物通过胶体磨研磨，投入步骤三 得到的无色胶结料中，145°C _155°C，搅拌溶胀50?60分钟，将得到的无色胶结料经过胶体 磨研磨混合均匀，145°C -155°C保温发育2小时；
[0073] 步骤五，将0.4kg甲基纤维素加入步骤四得到的无色胶结料中，得到稳定的SBS改 性的无色胶结料。
[0074] 上述实施例1?6中描述的各种SBS改性的无色胶结料的性能测试，具体测试结 果见表1?表2。
[0075] 1、胶结料性能对比试验
[0076] 将本发明所提供的SBS改性的无色胶结料与现有技术中的浙青性能进行比较，参 照JTGF40-2004《公路浙青路面施工技术规范》中的SBS改性浙青相关技术要求。
[0077] 表1 :本发明所提供的SBS改性的无色胶结料与I-B、I-C、Ι-D级SBS改性浙青性 能对比
[0078]

【权利要求】
1. 一种SBS改性的无色胶结料，其特征在于，包括按重量份数混合的以下组分： 基料油 43-70份; 改性剂 28-50份； 乙烯-醋酸乙烯共聚物 2-7份； 苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物2-4份。
2. 根据权利要求1所述的SBS改性的无色胶结料，其特征在于，所述苯乙烯-丁二 烯-苯乙烯嵌段共聚物为线型SBS、星型SBS中的一种或二者的混合物。
3. 根据权利要求1所述的SBS改性的无色胶结料，其特征在于，所述基料油为橡胶油、 芳烃油、糠醛抽出油、减二线抽出油或减四线抽出油中的任意一种。
4. 根据权利要求1所述的SBS改性的无色胶结料，其特征在于，所述改性剂为碳五石油 树脂、糠醇树脂或聚乙烯腊中的任意一种。
5. 根据权利要求1所述的SBS改性的无色胶结料，其特征在于，还包括0. 3-0. 5份重量 份数的稳定剂。
6. 根据权利要求5所述的SBS改性的无色胶结料，其特征在于，所述稳定剂为甲基纤维 素、聚乙烯醇、淀粉中的一种。
7. 根据权利要求5所述的SBS改性的无色胶结料，其特征在于，所述基料油为橡胶油； 所述改性剂为碳五石油树脂，所述稳定剂是甲基纤维素。
8. 根据权利要求7所述的SBS改性的无色胶结料，其特征在于，所述橡胶油、所述碳五 石油树脂、所述乙烯-醋酸乙烯共聚物、所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、所述甲 基纤维素重量比是：60 :36 :2 :2 :0. 3。
9. 根据权利要求7所述的SBS改性的无色胶结，其特征在于，所述橡胶油、所述碳五石 油树脂、所述乙烯-醋酸乙烯共聚物、所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、所述甲基 纤维素重量比是：57 :35 :4 :4 :0. 5。
10. -种权利要求7?9任意一项所述的SBS改性的无色胶结料的制备方法，其特征在 于，包括以下步骤： 步骤一，按重量比将橡胶油注入反应釜中，升温至145°C _155°C ; 步骤二，用螺杆输送器将碳五石油树脂按重量比加入反应釜中，保持温度 145°C _155°C，搅拌至反应物完全熔化； 步骤三，按重量比将乙烯-醋酸乙烯共聚物投入到反应釜中，搅拌，保持温度 145°C _155°C，溶胀5?7小时；使各组分相互混合，形成均匀的混合物； 步骤四，按重量比将苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物通过胶体磨研磨，研磨后投入 到反应釜中，保持温度145°C _155°C，搅拌溶胀50?60分钟；使各组分相互混合，形成均匀 的混合物； 步骤五，将步骤四得到的混合物经过胶体磨研磨混合均匀，研磨后输送至反应釜，保持 145°C _155°C，发育 2 ?2. 5 小时； 步骤六，按重量比将甲基纤维素加入到反应釜中，得到SBS改性的无色胶结料。
【文档编号】C08L23/06GK104059367SQ201410244400
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年6月4日 优先权日:2014年6月4日
【发明者】岳光斌, 王云, 王道访, 庄国强, 郑东先, 秦晋亮 申请人:吴江市明港道桥工程有限公司