专利名称：聚合物改性沥青稳定剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种可用于生产高温储存稳定的聚合物改性道路浙青材料的添加剂，具体的是涉及一种聚合物改性浙青稳定剂及其制备方法。
背景技术：
20世纪20年代,Bedford C. W等和Bruni、Romani发现了 2-硫醇基苯骈噻唑(简称促进剂M)可以作为硫化促进剂，这是促进剂发展史的一个里程碑。促进剂M既是橡胶工业中重要的硫化促进剂，同时又是大多数其他次磺胺类促进剂的母体材料，在各类橡胶助剂的产量中占首位，是生产噻唑类硫化促进剂不可缺少的中间体，经进一步合成加工后可以产出DM、CZ、NS、DZ等多种橡胶促进剂。另外，促进剂M还可用作矿物浮选剂、载体树脂和腐蚀抑制剂，纯品可用做金属特种试剂。
促进剂M的常用生产方法是酸碱法，即用苯胺、二硫化碳和硫磺在高温、高压下反应，再经一系列分离、提纯过程得到促进剂M。但在高压法生产促进剂M的过程中残留大量的废渣(以下简称促进剂M废渣)，这种废渣是一种复杂的混合物，即有未反应的原料，还含有中间产物、副产物和不名结构的焦油状的物质，总量约占促进剂M产量的10% 15%。另外，残留的废渣不能降解，大量堆积的残渣既占用了土地，又污染了环境，日益成为环保中的难题。因此，探索M废渣的处理途径、解决环境污染且充分利用资源成为非常迫切的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术而提出一种聚合物改性浙青稳定剂，利用促进剂M生产过程中产生的废渣作为添加剂，促进硫化的作用，又减少了废渣对环境的污染。本发明的另外一个目的是提供聚合物改性浙青稳定剂的制备方法。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是聚合物改性浙青稳定剂，其由下述各物质按重量比例混合制备而成
酸化促进剂M废渣 5 40份 硫磺5 45份
促进剂5 20份
树脂5 20份
辅助添加剂5 30份。按上述方案，所述的酸化促进剂M废渣由下法得到将酸碱法生产的促进剂M过程中产生的废渣加热，温度控制在18(T230°C之间，加入质量比为废渣的O. 5^1. 5倍的无机酸，反应O. 5-3hr得到酸化促进剂M废渣。按上述方案，所述的无机酸为硫酸、氯磺酸、磷酸、多聚磷酸、硝酸或盐酸。按上述方案，所述的硫磺为单质硫或不溶性硫磺。
按上述方案，所述的促进剂为促进剂M、促进剂DM、促进剂PZ、促进剂EZ、促进剂TETD、促进剂TMTD或促进剂MBT。按上述方案，所述的树脂为古马隆树脂、C5石油树脂、C9石油树脂、萜烯树脂或酚醛树脂。按上述方案，所述的辅助添加剂为硬脂酸锌。聚合物改性浙青稳定剂的制备方法，其特征在于包括有以下步骤向酸化促进剂M废渣中加入硫磺、促进剂、树脂和辅助添加剂进行混合，其中各物质按重量比例为酸化促进剂M废渣5 40份；硫磺5 45份；促进剂5 20份；树脂5 20份；辅助添加剂5 30份，将混合后的物料加入研磨机中，研磨15 30min即得所述聚合物改性浙青稳定剂。按上述方案，所述的酸化促进剂M废渣由下法得到其中所述酸化促进剂M废渣由下法得到将酸碱法生产的促进剂M过程中产生的废渣加热，温度控制在18(T230°C之间， 加入质量比为废渣的O. 5^1. 5倍的无机酸，反应O. 5-3hr得到酸化促进剂M废渣。本发明对酸碱法生产的促进剂M废渣进行化学液化处理，目的是恢复促进剂M废渣的交联和促进功能，并增加与浙青的相容性；二是利用化学改性后的促进剂M废渣，再添加适量的硫磺、辅助促进剂和树脂等复配为一种SBS改性浙青稳定剂。本发明的使用方法先将基质浙青加热至170-200°C，加入SBS树脂，加入量为基质浙青的2% 10%，搅拌30分钟之后，再进行高速剪切I. 5 2hr，剪切温度控制在175 185°C之间，然后加入SBS改性浙青稳定剂，其加入量为基质浙青的O. 19Γ0. 5%，再保持高温搅拌r2hr,即得综合性能良好的SBS改性浙青。本发明充分利用酸碱法生产的促进剂M中产生的废渣，通过化学反应进行改性，使其具备一定的流动性，解决了废渣在浙青中的分散问题。同时，添加适当的助剂复配出一种SBS改性浙青稳定剂。本发明既充分发挥了促进剂M废渣的促进硫化的作用，又解决了废渣的处理问题，减少了对环境的污染。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明做进一步详细的说明，但是此说明不会构成对本发明的限制。实施例I :
在玻璃反应器中加入20g酸碱法生产的促进剂M废洛，加热至180°C，加入10. 8g硫酸，反应30min，冷却后得到酸化促进剂M废渣30. 8g，加入硫磺40g、促进剂M 15g、古马隆树脂Sg和硬脂酸锌5g。将混合好后的物料加入研磨机中，研磨15min即得聚合物改性浙青稳定剂A。实施例2
在玻璃反应器中加入20g酸碱法生产的促进剂M废渣，加热至230°C，加入27g 80%的磷酸，反应60min,冷却后得到酸化促进剂M废洛42g,加入不溶性硫磺20g、促进剂D 20g、C5石油树脂20g和硬脂酸锌20g。将混合好后的物料加入研磨机中，研磨20min，即得聚合物改性浙青稳定剂B。实施例3:
在玻璃反应器中加入20g酸碱法生产的促进剂M废渣，加热至190°C，加入30g氯磺酸，反应90min,冷却后得到酸化促进剂M废洛50g,加入单质硫40g、促进剂TMTD 15g、職烯树脂IOg和硬脂酸锌28g。将混合好后的物料加入研磨机中，研磨30min，即得聚合物改性浙青稳定剂C。实施例4
在玻璃反应器中加入20g酸碱法生产的促进剂M废渣，加热至185°C，加入21g氯磺酸，反应150min，冷却后得到酸化促进剂M废渣40g，加入不溶性硫磺40g、促进剂MBT 20g、酚醛树脂IOg和硬脂酸锌5g。将混合好后的物料加入研磨机中，研磨30min，即得聚合物改性浙青稳定剂D。实施例5
在玻璃反应器中加入30g酸碱法生产的促进剂M废渣，加热至185°C，加入36g的硫酸， 反应180min，冷却后得到酸化促进剂M废渣66g，加入不溶性硫磺45g、促进剂TETD 20g、古马隆树脂20g和硬脂酸锌20g。将混合好后的物料加入研磨机中，研磨30min，即得聚合物改性浙青稳定剂E。应用实施例I :
称取400gA-90基质浙青，加热至170°C左右，加入16gSBS树脂，搅拌30min使SBS在浙青中分散均匀，在185°C左右高速剪切2hr后，加入按实施例I方法生产的聚合物改性浙青稳定剂Al. 2g，在185°C条件下搅拌2hr，即得SBS改性浙青产品，其性能指标见表I。应用实施例2:
称取400gA-90基质浙青，加热至180°C左右，加入18gSBS树脂，搅拌30min使SBS在浙青中分散均匀，在185°C左右高速剪切2hr后，加入按实施例2方法生产的聚合物改性浙青稳定剂BI. 4g，在185°C条件下搅拌2hr，即得SBS改性浙青产品，其性能指标见表I。应用实施例3:
称取400gSK基质浙青,加热至200°C左右,加入16gSBS树脂,搅拌30min使SBS在浙青中分散均匀，在185°C左右高速剪切2hr后，加入按实施例3方法生产的聚合物改性浙青稳定剂Cl. 6g,在185°C条件下搅拌Ihr,即得SBS改性浙青产品,其性能指标见表I。应用实施例4:
称取400gSK基质浙青,加热至175°C左右,加入18gSBS树脂,搅拌30min使SBS在浙青中分散均匀，在185°C左右高速剪切2hr后，加入按实施例4方法生产的聚合物改性浙青稳定剂Dl. 8g，在185°C条件下搅拌I. 5hr，即得SBS改性浙青产品，其性能指标见表I。应用实施例5:
称取400gSK基质浙青,加热至175°C左右,加入18gSBS树脂,搅拌30min使SBS在浙青中分散均匀，在185°C左右高速剪切2hr后，加入按实施例4方法生产的聚合物改性浙青稳定剂E2. 0g，在180°C条件下搅拌2hr，即得SBS改性浙青产品，其性能指标见表I。应用实施例1-5改性浙青的性能指标见表I :
表I SBS改性浙青性能指标
权利要求
1.聚合物改性浙青稳定剂，其由下述各物质按重量比例混合制备而成酸化促进剂M废渣 5 40份 硫磺5 45份 促进剂5 20份 树脂5 20份 辅助添加剂5 30份。
2.根据权利要求1所述的聚合物改性浙青稳定剂，其特征在于，所述的酸化促进剂M废渣由下法得到将酸碱法生产的促进剂M过程中产生的废渣加热，温度控制在18(T230°C之间，加入质量比为废渣的O. 5~1. 5倍的无机酸，反应O. 5-3hr得到酸化促进剂M废渣。
3.根据权利要求2所述的聚合物改性浙青稳定剂，其特征在于所述的无机酸为硫酸、氯磺酸、磷酸、多聚磷酸、硝酸或盐酸。
4.根据权利要求1或2或3所述的聚合物改性浙青稳定剂，其特征在于所述的硫磺为单质硫或不溶性硫磺。
5.根据权利要求1或2或3所述的聚合物改性浙青稳定剂，其特征在于所述的促进剂为促进剂M、促进剂DM、促进剂PZ、促进剂EZ、促进剂TETD、促进剂TMTD或促进剂MBT。
6.根据权利要求1或2或3所述的聚合物改性浙青稳定剂，其特征在于所述的树脂为古马隆树脂、C5石油树脂、C9石油树脂、萜烯树脂或酚醛树脂。
7.根据权利要求1或2或3所述的聚合物改性浙青稳定剂，其特征在于所述的辅助添加剂为硬脂酸锌。
8.权利要求1所述的聚合物改性浙青稳定剂的制备方法，其特征在于包括有以下步骤向酸化促进剂M废渣中加入硫磺、促进剂、树脂和辅助添加剂进行混合，其中各物质按重量比例为酸化促进剂M废渣5 40份；硫磺5 45份；促进剂5 20份；树脂5 20份；辅助添加剂5 30份，将混合后的物料加入研磨机中，研磨15 30min即得所述聚合物改性浙青稳定剂。
9.根据权利要求8所述的聚合物改性浙青稳定剂的制备方法，其特征在于，所述的酸化促进剂M废渣由下法得到其中所述酸化促进剂M废渣由下法得到将酸碱法生产的促进剂M过程中产生的废渣加热，温度控制在18(T230°C之间，加入质量比为废渣的O. 5~1. 5倍的无机酸，反应O. 5-3hr得到酸化促进剂M废渣。
全文摘要
本发明涉及一种聚合物改性沥青稳定剂及其制备方法，由下列物质按重量比例制备而成酸化促进剂M废渣5~40份、硫磺5~45份、促进剂5~20份、树脂5~20份、辅助添加剂5~30份。本发明充分利用酸碱法生产的促进剂M中产生的废渣，通过化学反应进行改性，使其具备一定的流动性，解决了废渣在沥青中的分散问题。同时，添加适当的助剂复配出一种SBS改性沥青稳定剂。本发明既充分发挥了促进剂M废渣的促进硫化的作用，又解决了废渣的处理问题，减少了对环境的污染。
文档编号C08K11/00GK102977619SQ20121056516
公开日2013年3月20日 申请日期2012年12月24日 优先权日2012年12月24日
发明者袁军, 陈小霞, 程健 申请人:武汉工程大学, 武汉艾斯发特新材料有限公司