专利名称：一级方程式赛车跑道专用聚合物改性沥青及生产方法
技术领域：
本发明涉及一种改性沥青的技术领域和其相关的生产方法的技术领域。
背景技术：
聚合物改性道路的沥青发展是与公路运输事业的发展紧密相关的，苛刻的交通条件如重载、超载、车流量和气候环境，必将导致路面的病害，研究提高沥青混凝土路面的使用性能已经成为公路建设的迫切需要，而采用聚合物改性沥青及其SMA路面恰是研究的关键技术，因此，改性沥青的研究及其应用推广，已受到世界各国交通、公路、石油化工等部门的重视。
目前常用于沥青改性的聚合物主要有三大类，一是热塑性弹性体类，如SBS、SIS等，二是橡胶类，如SBR、EPR或EPDM等，三是热塑性树脂类，如PE、EVA等，改性沥青总量中，SBS改性占40％，EVA改性占19％，EPDM改性占12％，轮胎粉改性占9％，目前世界各国用于道路沥青改性使用最多的是SBS改性沥青，国内已有的改性沥青工程建设采用SBS、PE改性沥青为主，由于SBS改性沥青从综合指标PI、高温稳定性指标、低温抗裂性能指标、弹性恢复性能指标都优于其它改性指标，比较适合我国残酷的气候条件，因此我国的改性沥青发展方向主要将是以SBS作为主要方向。
按照国际汽车联合会的规定要求，一级方程式赛车用跑道为沥青混凝土，跑道厚度为380毫米，面层40毫米，粘结层40毫米沥青混凝土，100毫米的沥青底层(碎石、砂、沥青)，200毫米的翻造加湿底层。一级方程式跑道面层要求尽量平整，而且具有高附着系数，因而采用棱角粗糙的碎石、高粘附性、抗高温车辙的专用沥青，使轮胎通过弯角时能抓得住地面。磨耗层沥青材料选用聚合物(SBS)改性沥青材料，沥青品质和技术要求很高。至今为止，国际上一级方程式赛车比赛用跑道沥青材料，除了澳大利亚墨尔本和意大利的玛佐赛道采用埃索改性沥青外，多为壳牌改性沥青。目前国内尽管在高等级公路上大量应用高聚合物改性沥青，但是还没有赛道专用聚合物改性沥青的开发与生产。
国际赛车场的赛道应采用高质量的改性沥青，改性沥青的性能不仅应满足设计提出的要求，而且必须针对改性沥青容易发生离析的特点，进行有针对性的研究，尤其是改性沥青的储存稳定性方面，以确保改性沥青在施工中断等原因造成的长时间储存条件下不发生离析。针对一级方程式赛车速度变化大(最高时速达327公里/小时，最低时速仅为80公里/小时)、急转弯、急刹车等特点，因此，沥青选用SBS改性沥青，要求改性沥青必须具有良好抗高温性能和低温性能，且具有高弹性恢复率，粘性及内聚力和抗剪切力。
从沥青的评价指标对比来看，该项目研究针对一级方程式赛车跑道所提出的沥青指标补充了用显微镜分析评价的均一性要求，就此对SBS改性沥青的改性剂分布提出了更为严格的要求，从而确保改性沥青的质量安全。
在一些常用指标上，如软化点、延度、弹性回复率以及存储后的软化点差，该发明所提出的指标都采用了我国规范的高限或更高要求。
此外增加的评价指标有抗温度、空气影响稳定性、低温行为、变形行为评价，这些评价来源于美国最新的SHRP沥青评价技术，它从流变学的角度控制了沥青多项复合行为的性质，使得沥青评价更加全面，从而大大提高了改性沥青选择的科学性。其PG分级较高，高温性能优越，在SHRP制定规范时所使用的核心沥青均呈现了相对宽泛的线性粘弹性，适合赛道的使用。
发明内容
本发明所要解决的首要技术问题是针对现有背景技术而提供一级方程式赛车跑道专用聚合物改性沥青，其利用了高分子量的相容剂，改善了SBS等聚合物与沥青的相容性，通过普通的搅拌和剪切设备，就能使聚合物与沥青直接混合，同时，母粒与基质沥青中添加了化学稳定剂，使聚合物与沥青之间发生异相化学交联，能大大提高改性沥青的稳定性，防止聚合物的自聚和离析，使聚合物与沥青两相形成均匀的稳定体系，可达到一级方程式赛车跑道专用聚合物改性沥青突出的高低温性能要求。
本发明所要解决的另一个技术问题是在前述的基础上提供一种上述改性沥青生产方法，其实现聚合物与沥青的直接混合，具有加工流程短、设备简单、工艺条件缓和、投资和操作费用低等优点。
本发明解决上述首要技术问题所采用的技术方案为一种一级方程式赛车跑道专用聚合物改性沥青，其特征在于组分至少包含有SBS改性沥青母粒3～8％、基质沥青90～95％、化学稳定剂0.1～2％均匀混合而成，其中，上述基质沥青一般可以采用AH-70或AH-90牌号的沥青；SBS改性沥青母粒组分为SBS 75～85％，PE 5～15％，大分子富芳组分10～15％；上述化学稳定剂选用多硫类或过氧类化合物；上述的百分比为质量百分比。
有益的是，上述的基质沥青采用沙特、伊朗、锡瑞、阿曼中东原油加工的沥青的一种或两种或三种，它可以是经过直馏或蒸馏工艺的沥青或者是经过氧化、溶剂脱沥青工艺后的沥青，甚至是上述多品种沥青经过调和后的AH-70或AH-90牌号的基质沥青。
更有益的是，上述的基质沥青针入度要求在80-90，组分要求为饱和份12～15％，芳香份50～56％，胶质20～27％，沥青质8～12％，蜡含量小于2％，这样所选择的基质沥青介于溶胶-凝胶型沥青，与SBS、PE聚合物具有极好的配伍性，确保改性沥青兼顾优良的质量指标和良好的加工性能，使改性后的沥青达到一级方程式赛车专用跑道的综合性能指标要求。
有益的是，上述的多硫类化合物为二硫代二吗啉DTDM、或者二硫化四甲基秋兰姆TMTD、二硫化四乙基秋兰姆TETD，过氧类化合物为二叔丁基过氧化物DTBP、过氧化苯甲酰BPO、或者过氧化二异丙苯DCP；并且在化学稳定剂中可以再添加芳香烃类酯如邻苯二甲酸二丁酯DBP、邻苯二甲酸二辛酯DOP或邻苯二甲酸二异辛酯DIOP，添加量为0.1～3％，进一步提高改性沥青的延度和低温性能，改善加工性能。
非常有益的是，上述的大分子富芳组分其芳香份分子量大于2000，芳香酯类1～10％，且其沸点大于350℃，一般可以采用炼油厂的渣油或沥青，相似相容原则它巧妙地采用大分子量富芳溶剂作为溶剂，使SBS、PE聚合物能比较好地分散于沥青中，避免了低分子量溶剂带来的需要回收溶剂、工艺流程长、残留问题，而且这些大分子富芳组分可以采用炼油厂中的渣油或沥青，来源十分广泛，成本低。
有益的是，上述的SBS采用线型结构，其中苯乙烯含量为25～40％，分子量为5～30万，其与基质沥青具有极好的相容性，能明显改善加工性能，能防止聚合物分子在剪切过程中断裂分解，提高沥青的综合性能。
有益的是，上述的PE为低密度聚乙烯或低密度线型聚乙烯，熔融指数为0.5～10g/10min，其目的在于改善母粒的加工性能，提高改性沥青及沥青混合料的抗高温车辙性和稳定性。
本发明解决上述另一个技术问题所采用的技术方案为一种生产上述一级方程式赛车跑道专用聚合物改性沥青方法，其特征在于先将SBS、PE、大分子富芳组分按照75～85％、5～15％、10～15％的质量比例，在双螺杆挤出机上挤出造粒，做成SBS改性沥青母粒，其生产加工温度为120～180℃，压力1～4MPa，转速100～400rpm，时间2～6分钟；然后，至少要将SBS改性沥青母粒、基质沥青、化学稳定剂按照3～8％、90～95％、0.1～2％比例在搅拌剪切反应釜进行混合均匀，其工艺条件为，温度150～175℃，搅拌剪切速度为120～1440rpm，时间20～60分钟。
上述的化学稳定剂再添加芳香烃类酯如邻苯二甲酸二丁酯DBP、邻苯二甲酸二辛酯DOP或邻苯二甲酸二异辛酯DIOP，添加量为0.1～3％。
与现有技术相比，本发明的优点在于该改性沥青性能优越，如突出的耐磨及抗蠕变性，改性沥青粘度高，适应高速摩擦的要求，与所选级配石料的粘附性在4级以上，对倾斜、坡度面的耐蠕变性好；对铺装下部拉伸、沥青老化、疲劳龟裂，弹性恢复率高，抵抗反复负载及拉伸引起的形变，具备强自愈性；在车速达到340公里/小时的情况下，轮胎与地面摩擦产生热，使路面温度迅速上升，高温容易使沥青粘度减少，骨料粘结力不良，混合料粘附性差，而本发明改性沥青具有高软化点，针入度偏向较低标号，从而具有优越的耐高温性，改性沥青不容易软化，有足够高的粘性；改性沥青的低温行为在-16℃下的BBR受弯梁粘度和脆点二个指标性能优良，从而能抵挡伸缩裂缝和低温开裂龟裂，使改性沥青保持低温的柔韧性；其抗温度、空气影响的稳定性、低温行为、变形行为，包括薄膜加热试验后的软化点改变，变形行为在60℃下的DSR动态剪切粘度，评价性能优良，而我国JTJ036-98交通部公路改性沥青规范中均不作要求。其主要指标为针入度55～70dnm，软化点70～85℃，25℃延度大于100cm，弹性恢复大于70％，脆点-15℃，离析性小于2.0℃，薄膜烘箱后，软化点改变上升值小于8℃，下降值不超过-2℃，-16℃BBR小于200MPa，60℃DSR大于3500Pa。
生产改性沥青工艺条件缓和，不必需要180～190℃高温条件和高剪切胶体磨等专用设备，采用简单的剪切搅拌设备，在加工温度150～180℃、常压条件下，20～60分钟分散混合就制得了改性沥青产品，并采用大分子相容剂技术，避免了轻质溶剂所带来的工艺流程长、需要回收、残留等问题，所以安全性能好，同时能避免残留溶剂对改性沥青质量损失、软化点、针入度等指标影响，综合性能好，采用了化学稳定剂在聚合物与沥青之间形成了异相化学交联，使SBS分子与沥青组分分子间发生化学键合，克服SBS大分子间的内聚力，防止SBS凝聚和离析，使SBS与沥青相形成均匀的稳定体系，可满足长周期热态贮存要求，这样罐装的SBS改性沥青可以拉到现场施工，达到施工操作要求，避免施工现场需要熔融改性沥青或者母粒再与基质沥青进行熔融混合的工艺步骤，减少施工人员的劳动强度，改善了工作环境，同时，利用工厂设备能提高和保持改性沥青的质量，本方法实现了聚合物与沥青的直接混合，具有加工流程短、设备简单、工艺条件缓和、生产快速、投资和操作费用低等优点，而生产出的改性沥青适用于一级方程式赛车跑道建设专用的聚合物改性沥青的需要，顶替进口产品，参与国际竞争。
图1为加稳定剂的改性沥青的微观相图。
图2其它对比改性沥青的微观相图。
图3本发明的工艺示意图。
具体实施例方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例11)SBS改性沥青母粒制造，其选用组分为SBS 80％采用线型结构，其中苯乙烯含量为32％，平均分子量为20万。
PE 8％低密度聚乙烯或低密度线型聚乙烯，熔融指数为5g/10min。
大分子富芳组分 12％采用炼油厂的渣油，芳香份分子量大于2000，芳香酯类占5％，且其沸点大于350℃至合理值范围，上述的百分比为质量百分比。
2)该母粒的制备方法，其步骤为将SBS、PE、大分子富芳组分按照上述质量比例，在双螺杆挤出机上挤出造粒或在开炼机、密炼机混炼造粒，其生产加工温度为160-180℃，压力1～2MPa，转速350rpm，时间3分钟。
3)SBS改性沥青的制造方法，将上述的SBS改性沥青母粒6％、AH-70牌号基质沥青93％、化学稳定剂0.4％和芳香烃类酯0.6％在搅拌剪切反应釜进行混合均匀，其中化学稳定剂选用二硫代二吗啉DTDM，芳香烃类酯选用DBP，基质沥青采用沙特、伊朗、锡瑞、阿曼中东原油加工的沥青的一种或两种或三种，它可以是可以经过直馏或蒸馏工艺的沥青或者是经过氧化、溶剂脱沥青工艺后的沥青，甚至是上述多品种沥青经过调和后的AH-70牌号沥青，其组分要求为饱和份13％，芳香份50％，胶质26％，沥青质11％，针入度800.1mm。
混合工艺条件为，温度160-175℃，搅拌剪切速度为800-1200rpm，时间45分钟，可以获得适合长周期热态贮存的改性沥青，见图1所示意，加稳定剂后的改性沥青微观相图，放大250倍。可见加稳定剂的SBS改性沥青，热态贮存试验后，SBS微粒在沥青相中分布均匀，SBS微粒被沥青包围，形成“桃核”结构，使聚合物SBS与沥青之间通过化学稳定剂形成异相化学键交联，使它们分散得更加均匀稳定，SBS微粒不发生凝聚和离析。而对比图2，不加稳定剂的SBS改性沥青，热态贮存试验后，SBS出现凝聚和离析，在沥青相中分布不均匀。
其综合性能指标为针入度56dnm，软化点75℃，25℃延度110cm，弹性恢复90％，脆点-12℃，离析性2.0℃，-16℃BBR 170MPa，60℃DSR 4500Pa，薄膜加热试验后，软化点下降1.2℃，能够满足一级方程式赛车跑道建设专用的聚合物改性沥青的需要。
实施例21)SBS改性沥青母粒制造，其选用组分同上述实施例1
2)该母粒的制备方法，同上述实施例13)SBS改性沥青的制造方法，将上述的SBS改性沥青母粒7％、AH-70牌号基质沥青92％、化学稳定剂0.4％和芳香烃类酯0.6％在搅拌剪切反应釜进行混合均匀，其余条件同上述实施例1。
其综合性能指标为针入度55dnm，软化点80℃，25℃延度120cm，弹性恢复93％，脆点-13℃，离析性2.0℃，-16℃BBR 181MPa，60℃DSR 4760Pa，薄膜加热试验后，软化点下降1.0℃，能够满足一级方程式赛车跑道建设专用的聚合物改性沥青的需要。
实施例31)SBS改性沥青母粒制造，其选用组分同上述实施例12)该母粒的制备方法，同上述实施例13)SBS改性沥青的制造，然后，将上述的SBS改性沥青母粒7％、AH-90牌号基质沥青92％、化学稳定剂0.4％和芳香烃类酯0.6％在搅拌剪切反应釜进行混合均匀，其中化学稳定剂选用EDDT，芳香烃类酯选用DOP，基质沥青采用沙特、伊朗、锡瑞、阿曼中东原油加工的沥青的一种或两种或三种，它可以是可以经过直馏或蒸馏工艺的沥青或者是经过氧化、溶剂脱沥青工艺后的沥青，甚至是上述多品种沥青经过调和后的AH-90牌号沥青，其组分要求为饱和份15％，芳香份53％，胶质23％，沥青质8.0％，针入度900.1mm。
混合工艺条件为，温度160-175℃，搅拌剪切速度为600-1000rpm，时间45分钟，可以获得适合长周期热态贮存的改性沥青，该聚合物的颗粒周围均匀地分布有沥青相，使聚合物SBS与沥青之间通过化学稳定剂形成异相化学键交联，使它们分散得更加均匀稳定，不容易离析自聚。
其综合性能指标为针入度65dnm，软化点78℃，25℃延度120cm，弹性恢复90％，脆点-15℃，离析性1.0℃，-16℃BBR 164MPa，60℃DSR 4470Pa，薄膜加热试验后，软化点下降2.0℃，能够满足一级方程式赛车跑道建设专用的聚合物改性沥青的需要。
其它没有描述到的内容参照实施例1。
实施例41)SBS改性沥青母粒制造，其选用组分同上述实施例12)该母粒的制备方法，同上述实施例13)SBS改性沥青的制造，然后，将上述的SBS改性沥青母粒8％、AH-90牌号基质沥青91％、化学稳定剂0.5％和芳香烃类酯0.5％在搅拌剪切反应釜进行混合均匀，其中化学稳定剂选用TMTD/DCP(1∶1)，芳香烃类酯选用DIOP，基质沥青同上述实施例3。混合工艺条件为，温度160-175℃，搅拌剪切速度为680-1000rpm，时间50分钟，可以获得适合长周期热态贮存的改性沥青，该聚合物的颗粒周围均匀地分布有沥青相，使聚合物SBS与沥青之间通过化学稳定剂形成异相化学键交联，使它们分散得更加均匀稳定，不容易离析自聚。
其综合性能指标为针入度63dnm，软化点84℃，25℃延度130cm，弹性恢复95％，脆点-15℃，离析性1.5℃，-16℃BBR 184MPa，60℃DSR 5170Pa，薄膜加热试验后，软化点上升2.0℃，能够满足一级方程式赛车跑道建设专用的聚合物改性沥青的需要。
其它没有描述到的内容参照实施例1。
实施例51)SBS改性沥青母粒的制造，其选用组分为SBS 85％采用线型结构，其中苯乙烯含量为25％，平均分子量为20万。
PE 5％低密度聚乙烯或低密度线型聚乙烯，熔融指数为5g/10min。
大分子富芳组分 10％采用炼油厂的渣油，芳香份分子量大于2000，芳香酯类占5％，且其沸点大于350℃。
上述的百分比为质量百分比。
该母粒的制备方法，其步骤为将SBS、PE、大分子富芳组分按照上述质量比例，在双螺杆挤出机上挤出造粒或在开炼机、密炼机混炼造粒，其生产加工温度为160℃，压力1～2MPa，转速300rpm，时间3分钟。
2)SBS改性沥青的制造，然后，将上述的SBS改性沥青母粒8％、牌号为AH-90的基质沥青91％、化学稳定剂0.4％和芳香烃类酯0.6％在搅拌剪切反应釜进行混合均匀，其中化学稳定剂选用EDDT，芳香烃类酯选用DOP，基质沥青同上实施例3。混合工艺条件为，温度160℃，搅拌剪切速度为600rpm，时间40分钟，可以获得适合长周期热态贮存的改性沥青，该聚合物的颗粒周围均匀地分布有沥青相，使聚合物SBS与沥青之间通过化学稳定剂形成异相化学键交联，使它们分散得更加均匀稳定，不容易离析自聚。
其它没有描述到的内容参照实施例子1。
其综合性能指标为针入度66dmm，软化点85℃，25℃延度140cm，弹性恢复97％，脆点-16℃，离析性2.0℃，-16℃BBR 168MPa，60℃DSR 4670Pa，薄膜加热试验后，软化点下降2.0℃，能够满足一级方程式赛车跑道建设专用的聚合物改性沥青的需要。
实施例61)SBS改性沥青母粒的制造，其选用组分为SBS 75％采用线型结构，其中苯乙烯含量为25％，平均分子量为20万。
PE 15％低密度聚乙烯或低密度线型聚乙烯，熔融指数为5g/10min。
大分子富芳组分 10％采用炼油厂的渣油或沥青，芳香份分子量大于2000，芳香酯类占5％，且其沸点大于350℃。
上述的百分比为质量百分比。
该母粒的制备方法，其步骤为将SBS、PE、大分子富芳组分按照上述质量比例，在双螺杆挤出机上挤出造粒或在开炼机、密炼机混炼造粒，其生产加工温度为160℃，压力1～2MPa，转速300rpm，时间6分钟。
2)SBS改性沥青的制造，然后，将上述的SBS改性沥青母粒8％、牌号为AH-90的基质沥青90％、化学稳定剂0.5％和芳香烃类酯1.5％在搅拌剪切反应釜进行混合均匀，其中化学稳定剂选用EDDT，芳香烃类酯选用DOP，基质沥青同上实施例3。混合工艺条件为，温度160℃，搅拌剪切速度为600rpm，时间40分钟，可以获得适合长周期热态贮存的改性沥青，该聚合物的颗粒周围均匀地分布有沥青相，使聚合物SBS与沥青之间通过化学稳定剂形成异相化学键交联，使它们分散得更加均匀稳定，不容易离析自聚。
其它没有描述到的内容参照实施例子1。
其综合性能指标为针入度60dmm，软化点76℃，25℃延度110cm，弹性恢复92％，脆点-16℃，离析性2.0℃，-16℃BBR 172MPa，60℃DSR 4187Pa，薄膜加热试验后，软化点上升3.0℃，能够满足一级方程式赛车跑道建设专用的聚合物改性沥青的需要。
实施例71)SBS改性沥青母粒的制造，其选用组分为SBS 80％采用线型结构，其中苯乙烯含量为25％，平均分子量为20万。
PE 8％低密度聚乙烯或低密度线型聚乙烯，熔融指数为5g/10min。
大分子富芳组分 12％采用炼油厂的渣油，芳香份分子量大于2000，芳香酯类占5％，且其沸点大于350℃。
上述的百分比为质量百分比。
该母粒的制备方法，其步骤为将SBS、PE、大分子富芳组分按照上述质量比例，在双螺杆挤出机上挤出造粒或在开炼机、密炼机混炼造粒，其生产加工温度为160℃，压力1～2MPa，转速300rpm，时间2分钟。
2)SBS改性沥青的制造，然后，将上述的SBS改性沥青母粒3％、牌号为AH-90的基质沥青95％、化学稳定剂0.5％和芳香烃类酯1.5％在搅拌剪切反应釜进行混合均匀，其中化学稳定剂选用EDDT，芳香烃类酯选用DBP，基质沥青同上实施例3。混合工艺条件为，温度160℃，搅拌剪切速度为600rpm，时间40分钟，可以获得适合长周期热态贮存的改性沥青，该聚合物的颗粒周围均匀地分布有沥青相，使聚合物SBS与沥青之间通过化学稳定剂形成异相化学键交联，使它们分散得更加均匀稳定，不容易离析自聚。
其它没有描述到的内容参照实施例子1。
其综合性能指标为针入度70dmm，软化点70℃，25℃延度100cm，弹性恢复80％，脆点-11℃，离析性0.4℃，-16℃BBR 123MPa，60℃DSR 3827Pa，薄膜加热试验后，软化点下降0.1℃，能够满足一级方程式赛车跑道建设专用的聚合物改性沥青的需要。
实施例81)SBS改性沥青母粒的制造，其选用组分为SBS 80％采用线型结构，其中苯乙烯含量为25％，平均分子量为20万。
PE 8％低密度聚乙烯或低密度线型聚乙烯，熔融指数为5g/10min。
大分子富芳组分 12％采用炼油厂的渣油，芳香份分子量大于2000，芳香酯类占5％，且其沸点大于350℃。
上述的百分比为质量百分比。
该母粒的制备方法，其步骤为将SBS、PE、大分子富芳组分按照上述质量比例，在双螺杆挤出机上挤出造粒或在开炼机、密炼机混炼造粒，其生产加工温度为160℃，压力1～2MPa，转速300rpm，时间3分钟。
2)SBS改性沥青的制造，然后，将上述的SBS改性沥青母粒4％、牌号为AH-90的基质沥青95％、化学稳定剂0.1％和芳香烃类酯0.9％在搅拌剪切反应釜进行混合均匀，其中化学稳定剂选用DTDM，芳香烃类酯选用DBP，混合工艺条件为，温度160℃，搅拌剪切速度为600rpm，时间40分钟，可以获得适合长周期热态贮存的改性沥青，该聚合物的颗粒周围均匀地分布有沥青相，使聚合物SBS与沥青之间通过化学稳定剂形成异相化学键交联，使它们分散得更加均匀稳定，不容易离析自聚。
其它没有描述到的内容参照实施例子1。
其综合性能指标为针入度69dmm，软化点71℃，25℃延度102cm，弹性恢复78％，脆点-12℃，离析性0.6℃，-16℃BBR 125MPa，60℃DSR 3968Pa，薄膜加热试验后，软化点上升2.1℃，能够满足一级方程式赛车跑道建设专用的聚合物改性沥青的需要。
实施例91)SBS改性沥青母粒的制造，其选用组分为SBS 80％采用线型结构，其中苯乙烯含量为32％，平均分子量为20万。
PE 8％低密度聚乙烯或低密度线型聚乙烯，熔融指数为5g/10min。
大分子富芳组分 12％采用炼油厂的渣油，芳香份分子量大于2000，芳香酯类占5％，且其沸点大于350℃。
上述的百分比为质量百分比。
该母粒的制备方法，其步骤为将SBS、PE、大分子富芳组分按照上述质量比例，在双螺杆挤出机上挤出造粒或在开炼机、密炼机混炼造粒，其生产加工温度为160℃，压力1～2MPa，转速300rpm，时间4分钟。
2)SBS改性沥青的制造，然后，将上述的SBS改性沥青母粒5％、牌号为AH-90的基质沥青93％、化学稳定剂1％和芳香烃类酯1％在搅拌剪切反应釜进行混合均匀，其中化学稳定剂选用DTDM，芳香烃类酯选用DBP，混合工艺条件为，温度175℃，搅拌剪切速度为600rpm，时间20分钟，可以获得适合长周期热态贮存的改性沥青，该聚合物的颗粒周围均匀地分布有沥青相，使聚合物SBS与沥青之间通过化学稳定剂形成异相化学键交联，使它们分散得更加均匀稳定，不容易离析自聚。
其它没有描述到的内容参照实施例子1。
其综合性能指标为针入度69dmm，软化点71℃，25℃延度110cm，弹性恢复85％，脆点-13℃，离析性0.9℃，-16℃BBR 156MPa，60℃DSR4109Pa，薄膜加热试验后，软化点下降1.1℃，能够满足一级方程式赛车跑道建设专用的聚合物改性沥青的需要。
实施例子101)SBS改性沥青母粒，其选用组分为SBS 80％采用线型结构，其中苯乙烯含量为40％，平均分子量为30万。
PE 8％低密度聚乙烯或低密度线型聚乙烯，熔融指数为10g/10min。
大分子富芳组分 12％采用炼油厂的渣油，芳香份分子量大于2000，芳香酯类占10％，且其沸点大于350℃。
上述的百分比为质量百分比。
该母粒的制备方法，其步骤为将SBS、PE、大分子富芳组分按照上述质量比例，在双螺杆挤出机上挤出造粒或在开炼机、密炼机混炼造粒，其生产加工温度为180℃，压力1MPa，转速400rpm，时间2分钟。
2)SBS改性沥青的制造，然后，将上述的SBS改性沥青母粒4.9％、牌号为AH-70的基质沥青92％、化学稳定剂0.1％和芳香烃类酯3％在搅拌剪切反应釜进行混合均匀，其中化学稳定剂选用DTDM，芳香烃类酯选用DBP，混合工艺条件为，温度160℃，搅拌剪切速度为600rpm，时间40分钟，可以获得适合长周期热态贮存的改性沥青，该聚合物的颗粒周围均匀地分布有沥青相，使聚合物SBS与沥青之间通过化学稳定剂形成异相化学键交联，使它们分散得更加均匀稳定，不容易离析自聚。
其它没有描述到的内容参照实施例子1。
其综合性能指标为针入度59dmm，软化点75℃，25℃延度100cm，弹性恢复82％，脆点-11℃，离析性1.4℃，-16℃BBR 164MPa，60℃DSR 4027Pa，薄膜加热试验后，软化点下降1.5℃，能够满足一级方程式赛车跑道建设专用的聚合物改性沥青的需要。
实施例111)SBS改性沥青母粒，其选用组分为SBS 80％采用线型结构，其中苯乙烯含量为25％，平均分子量为10万。
PE 5％低密度聚乙烯或低密度线型聚乙烯，熔融指数为2g/10min。
大分子富芳组分 15％采用炼油厂的渣油，芳香份分子量大于2000，芳香酯类占2％，且其沸点大于350℃。
上述的百分比为质量百分比。
该母粒的制备方法，其步骤为将SBS、PE、大分子富芳组分按照上述质量比例，在双螺杆挤出机上挤出造粒或在开炼机、密炼机混炼造粒，其生产加工温度为120℃，压力1MPa，转速300rpm，时间4分钟。
2)SBS改性沥青的制造，然后，将上述的SBS改性沥青母粒6％、牌号为AH-70的基质沥青93％、化学稳定剂0.9％和芳香烃类酯0.1％在搅拌剪切反应釜进行混合均匀，其中化学稳定剂选用DTDM，芳香烃类酯选用DBP，混合工艺条件为，温度150℃，搅拌剪切速度为1000rpm，时间60分钟，可以获得适合长周期热态贮存的改性沥青，该聚合物的颗粒周围均匀地分布有沥青相，使聚合物SBS与沥青之间通过化学稳定剂形成异相化学键交联，使它们分散得更加均匀稳定，不容易离析自聚。
其综合性能指标为针入度60dmm，软化点71℃，25℃延度100cm，弹性恢复78％，脆点-11℃，离析性0.1℃，-16℃BBR 129MPa，60℃DSR 4027Pa，薄膜加热试验后，软化点上升2.1℃，能够满足一级方程式赛车跑道建设专用的聚合物改性沥青的需要。
实施例12
1)SBS改性沥青母粒，其选用组分为SBS 75％采用线型结构，其中苯乙烯含量为25％，平均分子量为5万。
PE 15％低密度聚乙烯或低密度线型聚乙烯，熔融指数为0.5g/10min。
大分子富芳组分 10％采用炼油厂的渣油，芳香份分子量大于2000，芳香酯类占1％，且其沸点大于350℃。
上述的百分比为质量百分比。
该母粒的制备方法，其步骤为将SBS、PE、大分子富芳组分按照上述质量比例，在双螺杆挤出机上挤出造粒或在开炼机、密炼机混炼造粒，其生产加工温度为120℃，压力2MPa，转速300rpm，时间3分钟。
2)SBS改性沥青的制造，然后，将上述的SBS改性沥青母粒5％、牌号为AH-70的基质沥青93％、化学稳定剂0.6％和芳香烃类酯1.4％在搅拌剪切反应釜进行混合均匀，其中化学稳定剂选用DTDM，芳香烃类酯选用DBP，混合工艺条件为，温度150℃，搅拌剪切速度为1440rpm，时间60分钟，可以获得适合长周期热态贮存的改性沥青，该聚合物的颗粒周围均匀地分布有沥青相，使聚合物SBS与沥青之间通过化学稳定剂形成异相化学键交联，使它们分散得更加均匀稳定，不容易离析自聚。
其综合性能指标为针入度69dmm，软化点70℃，25℃延度100cm，弹性恢复78％，脆点-13℃，离析性1.2℃，-16℃BBR 127MPa，60℃DSR 3866Pa，薄膜加热试验后，软化点下降0.9℃，能够满足一级方程式赛车跑道建设专用的聚合物改性沥青的需要。
实施例131)SBS改性沥青母粒，其选用组分为SBS 80％采用线型结构，其中苯乙烯含量为25％，平均分子量为10万。
PE 8％低密度聚乙烯或低密度线型聚乙烯，熔融指数为2g/10min。
大分子富芳组分 12％采用炼油厂的渣油，芳香份分子量大于2000，芳香酯类占2％，且其沸点大于350℃。
上述的百分比为质量百分比。
该母粒的制备方法，其步骤为将SBS、PE、大分子富芳组分按照上述质量比例，在双螺杆挤出机上挤出造粒或在开炼机、密炼机混炼造粒，其生产加工温度为120℃，压力1MPa，转速300rpm，时间6分钟。
2)SBS改性沥青的制造，然后，将上述的SBS改性沥青母粒5％、牌号为AH-70的基质沥青93％、化学稳定剂0.6％和芳香烃类酯1.4％在搅拌剪切反应釜进行混合均匀，其中化学稳定剂选用DTDM，芳香烃类酯选用DBP，混合工艺条件为，温度170℃，搅拌剪切速度为120rpm，时间60分钟，可以获得适合长周期热态贮存的改性沥青，该聚合物的颗粒周围均匀地分布有沥青相，使聚合物SBS与沥青之间通过化学稳定剂形成异相化学键交联，使它们分散得更加均匀稳定，不容易离析自聚。
其综合性能指标为针入度66dmm，软化点73℃，25℃延度103cm，弹性恢复80％，脆点-11℃，离析性0.4℃，-16℃BBR 146MPa，60℃DSR 4239Pa，薄膜加热试验后，软化点下降0.1℃，能够满足一级方程式赛车跑道建设专用的聚合物改性沥青的需要。
实施例141)SBS改性沥青母粒，其选用组分为SBS 80％采用线型结构，其中苯乙烯含量为25％，平均分子量为10万。
PE 8％低密度聚乙烯或低密度线型聚乙烯，熔融指数为1g/10min。
大分子富芳组分 12％采用炼油厂的渣油，芳香份分子量大于2000，芳香酯类占2％，且其沸点大于350℃。
上述的百分比为质量百分比。
该母粒的制备方法，其步骤为将SBS、PE、大分子富芳组分按照上述质量比例，在双螺杆挤出机上挤出造粒或在开炼机、密炼机混炼造粒，其生产加工温度为140℃，压力1～2MPa，转速200～300rpm，时间2～3分钟。
2)SBS改性沥青的制造，然后，将上述的SBS改性沥青母粒5％、牌号为AH-70的基质沥青93％、化学稳定剂0.6％和芳香烃类酯1.4％在搅拌剪切反应釜进行混合均匀，其中化学稳定剂选用DTDM，芳香烃类酯选用DBP，混合工艺条件为，温度170℃，搅拌剪切速度为300rpm，时间20分钟，可以获得适合长周期热态贮存的改性沥青，该聚合物的颗粒周围均匀地分布有沥青相，使聚合物SBS与沥青之间通过化学稳定剂形成异相化学键交联，使它们分散得更加均匀稳定，不容易离析自聚。
其综合性能指标为针入度78dmm，软化点71℃，25℃延度100cm，弹性恢复78％，脆点-11℃，离析性0.4℃，-16℃BBR 133MPa，60℃DSR 3670Pa，薄膜加热试验后，软化点下降2.0℃，能够满足一级方程式赛车跑道建设专用的聚合物改性沥青的需要。
实施例151)SBS改性沥青母粒，其选用组分为SBS 80％采用线型结构，其中苯乙烯含量为25％，平均分子量为10万。
PE 8％低密度聚乙烯或低密度线型聚乙烯，熔融指数为5g/10min。
大分子富芳组分 12％采用炼油厂的渣油，芳香份分子量大于2000，芳香酯类占2％，且其沸点大于350℃。
上述的百分比为质量百分比。
该母粒的制备方法，其步骤为将SBS、PE、大分子富芳组分按照上述质量比例，在双螺杆挤出机上挤出造粒或在开炼机、密炼机混炼造粒，其生产加工温度为140℃，压力1～2MPa，转速200～300rpm，时间2～3分钟。
2)存贮式SBS改性沥青的制造，然后，将上述的SBS改性沥青母粒6.4％、牌号为AH-70的基质沥青93％、化学稳定剂0.6％在搅拌剪切反应釜进行混合均匀，其中化学稳定剂选用DTDM，混合工艺条件为，温度160℃，搅拌剪切速度为600rpm，时间40分钟，可以获得适合长周期热态贮存的改性沥青，该聚合物的颗粒周围均匀地分布有沥青相，使聚合物SBS与沥青之间通过化学稳定剂形成异相化学键交联，使它们分散得更加均匀稳定，不容易离析自聚。
其综合性能指标为针入度65dmm，软化点75℃，25℃延度112cm，弹性恢复89％，脆点-12℃，离析性1.4℃，-16℃BBR 154MPa，60℃DSR 4322Pa，薄膜加热试验后，软化点上升3.0℃，能够满足一级方程式赛车跑道建设专用的聚合物改性沥青的需要。
实施例161)SBS改性沥青母粒，其选用组分为SBS 80％采用线型结构，其中苯乙烯含量为25％，平均分子量为10万。
PE 8％低密度聚乙烯或低密度线型聚乙烯，熔融指数为5g/10min。
大分子富芳组分 12％采用炼油厂的渣油，芳香份分子量大于2000，芳香酯类占5％，且其沸点大于350℃。
上述的百分比为质量百分比。
该母粒的制备方法，其步骤为将SBS、PE、大分子富芳组分按照上述质量比例，在双螺杆挤出机上挤出造粒或在开炼机、密炼机混炼造粒，其生产加工温度为160℃，压力4MPa，转速100～200rpm，时间2～3分钟。
2)存贮式SBS改性沥青的制造，然后，将上述的SBS改性沥青母粒4％、牌号为AH-70的基质沥青94％、化学稳定剂2％在搅拌剪切反应釜进行混合均匀，其中化学稳定剂选用TMTD，混合工艺条件为，温度160℃，搅拌剪切速度为600rpm，时间40分钟，可以获得适合长周期热态贮存的改性沥青，该聚合物的颗粒周围均匀地分布有沥青相，使聚合物SBS与沥青之间通过化学稳定剂形成异相化学键交联，使它们分散得更加均匀稳定，不容易离析自聚。
综合性能指标为针入度67dmm，软化点74℃，25℃延度110cm，弹性恢复83％，脆点-12℃，离析性1.7℃，-16℃BBR 134MPa，60℃DSR 4129Pa，薄膜加热试验后，软化点上升1.0℃，能够满足一级方程式赛车跑道建设专用的聚合物改性沥青的需要。
权利要求
1.一种一级方程式赛车跑道专用聚合物改性沥青，其特征在于组分至少包含有SBS改性沥青母粒3～8％、基质沥青90～95％、化学稳定剂0.1～2％均匀混合而成，其中，上述基质沥青组分要求为饱和份12～15％，芳香份50～56％，胶质20～27％，沥青质8～12％，针入度80～90 0.1mm；SBS改性沥青母粒组分为SBS 75～85％PE5～15％大分子富芳组分10～15％；上述化学稳定剂选用多硫类或过氧类化合物；上述的百分比为质量百分比。
2.根据权利要求1所述的改性沥青，其特征在于所述的基质沥青采用沙特、伊朗、锡瑞、阿曼中东原油加工的沥青的一种或两种或三种。
3.根据权利要求1所述的改性沥青，其特征在于所述的多硫类化合物为二硫代二吗啉DTDM、或者二硫化四甲基秋兰姆TMTD、二硫化四乙基秋兰姆TETD，过氧类化合物为二叔丁基过氧化物DTBP、过氧化苯甲酰BPO、或者过氧化二异丙苯DCP。
4.根据权利要求1所述的改性沥青，其特征在于所述的化学稳定剂再添加有芳香烃类酯如邻苯二甲酸二丁酯DBP、邻苯二甲酸二辛酯DOP或邻苯二甲酸二异辛酯DIOP，添加量为0.1～3％。
5.根据权利要求1所述的改性沥青，其特征在于所述的SBS采用线型结构，其中苯乙烯含量为25～40％，分子量为5～30万。
6.根据权利要求1所述的改性沥青，其特征在于所述的PE为低密度聚乙烯或低密度线型聚乙烯，熔融指数为0.5～10g/10min。
7.根据权利要求1所述的改性沥青，其特征在于所述的大分子富芳组分采用炼油厂的渣油或沥青，其芳香份分子量大于2000，芳香酯类1～10％，且其沸点大于350℃。
8.一种生产权利要求1一级方程式赛车跑道专用聚合物改性沥青方法，其特征在于(1)先将SBS、PE、大分子富芳组分按照75～85％、5～15％、10～15％的质量比例，在双螺杆挤出机上挤出造粒，做成SBS改性沥青母粒，其生产加工温度为120～180℃，压力1～4MPa，转速100～400rpm，时间2～6分钟；(2)然后，至少要将SBS改性沥青母粒、基质沥青、化学稳定剂按照3～8％、90～95％、0.1～2％配比在搅拌剪切反应釜进行混合均匀，其工艺条件为，温度150～175℃，搅拌剪切速度为120～1440rpm，时间20～60分钟。
9.根据权利要求8的方法，其特征在于所述的化学稳定剂再添加芳香烃类酯如如邻苯二甲酸二丁酯DBP、邻苯二甲酸二辛酯DOP或邻苯二甲酸二异辛酯DIOP，添加量为0.1～3％。
全文摘要
一级方程式赛车跑道专用聚合物改性沥青，其特征在于至少由SBS改性沥青母粒3～8％、基质沥青90～95％、化学稳定剂0.1～2％均匀混合而成；其中，SBS改性沥青母粒组分为SBS 75～85％、PE 5～15％、大分子富芳组分10～15％；上述化学稳定剂选用多硫类或过氧类化合物；上述的百分比为质量百分比，其先将SBS、PE、大分子富芳组分按照比例在双螺杆挤出机上挤出造粒，然后，至少将SBS改性沥青母粒、基质沥青、化学稳定剂按照3～8％、90～95％、0.1～2％比例在搅拌剪切反应釜进行混合均匀，其工艺条件为，温度150～170℃，搅拌剪切速度为120～1440rpm，时间20～60分钟，获得了改性沥青，综合性能指标符合一级方程式赛车跑道要求，并实现了聚合物与沥青的直接混合，具有加工流程短、设备简单、工艺条件缓和、生产快速、投资和操作费用低等优点。
文档编号C08K5/00GK1733844SQ20041005377
公开日2006年2月15日 申请日期2004年8月13日 优先权日2004年8月13日
发明者黄婉利, 俞仁明, 戴宝华, 陈坚, 罗望群, 王律, 颜军文 申请人:中国石化镇海炼油化工股份有限公司