线型SBS及其制备方法和充油胶和改性沥青技术

技术编号:15421205 阅读:90 留言:0更新日期:2017-05-25 13:28
本发明专利技术公开了一种线型SBS及其制备方法和充油胶和改性沥青。该线型SBS含有15-25重量%的苯乙烯嵌段、1-5重量%的苯乙烯-丁二烯无规段和70-84重量%的丁二烯嵌段,所述线型SBS的结构由PS-SB-PB-SB-PS表示,其中,PS表示苯乙烯嵌段,SB表示苯乙烯-丁二烯无规段,PB表示丁二烯嵌段。由于在制备过程中无需加入偶联剂进行支化,因此本发明专利技术的线型SBS和充油胶具有制备工艺简单的特点。而且,根据本发明专利技术的一种优选实施方式,以该充油胶作为改沥青改性剂,仅少量的充油胶就可以大幅度提高改性沥青在低温下的延度。

【技术实现步骤摘要】
线型SBS及其制备方法和充油胶和改性沥青
本专利技术涉及一种线型SBS及其制备方法,和由该方法制备的线型SBS,本专利技术还涉及一种充油胶和改性沥青。
技术介绍
近年来,随着我国经济的快速增长,我国的交通运输得到了迅猛发展,国内的公路里程迅速增加,其中,高速公路里程已居世界第二。十二五期间我国道路沥青总需求超过1000万吨/年,其中改性沥青需求超过200万吨/年,改性沥青的应用在国内已相当普遍。随着原油的劣质化以及对硬质道路沥青需求的增加,各企业对于生产满足我国交通部规范(JTGF40-2004)中制定的优质A级道路沥青产品的难度加大,尤其在生产针入度在20-60dmm之间的硬质道路沥青时问题更为突出,而最关键的问题在于延度,尤其是低温10℃延度指标难以达到指标。为此,需要开发新型的沥青改性剂以有效解决这一问题。目前,改性沥青中的改性剂以橡胶类(如:SBR)和热塑性弹性体类(如:苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS))为主。橡胶类尽管对沥青的低温延度指标改善幅度较大,但其力学性能和耐老化性能很差,真正对沥青低温性能的贡献很小;热塑性弹性体类对沥青的力学性能和低温性能帮助较大,但现在市场上的热塑性弹性体类产品更多还是提高沥青的高温性能,并且该类产品与沥青的相容性较差,尤其不适合低温性能差的基质沥青和硬质化沥青的改性。CN1775910A公开了一种贮存式SBS改性沥青的制备方法,该方法包括:使用胶溶剂和SBS在140-160℃搅拌4.5-12小时制得SBS胶浆母液,然后在200-230℃将胶浆母液与基质沥青混合,使两者之间发生物理化学反应。虽然所制得的改性沥青在低温具有较低的延度,但该方法采用以抽提炼油厂的石油馏分获得的抽出油为胶溶剂,使改性沥青的制造成本较高,且胶浆母液的制备时间较长,不利于工业生产的简化要求。US5371121公开了一种使用SBS改性的沥青组合物及其制备方法,该方法包括将含有15-50重量%的苯乙烯结构单元的SBS与沥青混合后,与元素硫进行混合,制得改性沥青。虽然该工艺简单,但是SBS用量过大(为沥青组合物的2-10重量%),存在SBS与沥青相容性较差的问题,导致改性沥青的储存稳定较差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中改性沥青低温延度低的问题,从而提供一种线型SBS及其制备方法,本专利技术还涉及一种充油胶和改性沥青。根据本专利技术的第一个方面,本专利技术提供了一种线型SBS,该线型SBS含有15-25重量%的苯乙烯嵌段、1-5重量%的苯乙烯-丁二烯无规段和70-84重量%的丁二烯嵌段,所述线型SBS的结构由PS-SB-PB-SB-PS表示,其中,PS表示苯乙烯嵌段,SB表示苯乙烯-丁二烯无规段,PB表示丁二烯嵌段。根据本专利技术的第二个方面,本专利技术提供了一种线型SBS的制备方法,该方法:(1)在第一阴离子聚合条件下,在单官能度有机锂引发剂存在下,将第一批苯乙烯在惰性溶剂中进行聚合,并使苯乙烯的转化率达到96-99%;(2)在第二阴离子聚合条件下,将步骤(1)得到的反应混合物与丁二烯进行聚合,并使丁二烯的转化率达到96-99%;(3)在第三阴离子聚合条件下,将步骤(2)得到的反应混合物与第二批苯乙烯进行聚合;其中,所述第一批苯乙烯、丁二烯和所述第二批苯乙烯的用量使得所述线型SBS含有15-25重量%的苯乙烯嵌段、1-5重量%的苯乙烯-丁二烯无规段和70-84重量%的丁二烯嵌段。根据本专利技术的第三个方面,本专利技术提供了由上述方法制备的线型SBS。根据本专利技术的第四个方面,本专利技术提供了一种充油胶,该充油胶含有上述的线型SBS和环烷油。根据本专利技术的第五个方面,本专利技术提供了一种改性沥青,该改性沥青含有基质沥青和沥青改性剂,其中,所述沥青改性剂为上述的充油胶。以本专利技术的充油胶作为改性沥青的沥青改性剂,仅少量的充油胶(例如,不超过改性沥青的1%)就可以大幅度提高改性沥青在低温下的延度,达到交通部制定的《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)中相关产品要求的指标。而且,本专利技术的线型SBS在制备过程中无需加入偶联剂进行支化,因此本专利技术的线型SBS和充油胶具有制备工艺简单的特点。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术,并不用于限制本专利技术。根据本专利技术的第一个方面,本专利技术提供了一种线型SBS,该线型SBS含有15-25重量%的苯乙烯嵌段、1-5重量%的苯乙烯-丁二烯无规段和70-84重量%的丁二烯嵌段,所述线型SBS的结构由PS-SB-PB-SB-PS表示,其中,PS表示苯乙烯嵌段,SB表示苯乙烯-丁二烯无规段,PB表示丁二烯嵌段。其中,术语“苯乙烯嵌段”是指在所述线型SBS中的苯乙烯均聚段,“丁二烯嵌段”是指在所述线型SBS中的丁二烯均聚段,“苯乙烯-丁二烯无规段”是指所述线型SBS中苯乙烯和丁二烯无轨则的共聚的聚合物嵌段。优选地,该线型SBS含有18-22重量%的苯乙烯嵌段、2-5重量%的苯乙烯-丁二烯无规段和73-80重量%的丁二烯嵌段。本专利技术中,所述线型SBS的数均分子量可以为11万-14万,优选为12万-13.5万。其中,所述线型SBS的分子量分布指数(重均分子量与数均分子量之比)可以为1.02-1.2,优选为1.05-1.12,更优选为1.05-1.1。根据本专利技术,所述线型SBS中,苯乙烯结构单元与丁二烯结构单元的摩尔比可以为1:3.9-10。从提高所述线型SBS加工性能的角度出发,优选所述线型SBS中,苯乙烯结构单元与丁二烯结构单元的摩尔比为1:6-10。本专利技术中,所述苯乙烯结构单元和丁二烯结构单元的含量可以根据制备所述线型SBS时的单体用量获得。根据本专利技术的一种实施方式,所述线型SBS的熔体质量流动速率(MFR)可以为10-15g/10min。其中,MFR根据ASTMD1238-03方法,在190℃下、5kg砝码作用下测得。本专利技术提供的上述线型SBS不含有偶联剂,更优选不含有活化剂(活性剂如下文中所定义的)和偶联剂。根据本专利技术的第二个方面,本专利技术提供了一种线型SBS的制备方法,该法包括:(1)在第一阴离子聚合条件下,在单官能度有机锂引发剂存在下,将第一批苯乙烯在惰性溶剂中进行聚合,并使苯乙烯的转化率达到96-99%(优选至98%);(2)在第二阴离子聚合条件下,将步骤(1)得到的反应混合物与丁二烯进行聚合,并使丁二烯的转化率达到96-99%(优选至98%);(3)在第三阴离子聚合条件下,将步骤(2)得到的反应混合物与第二批苯乙烯进行聚合;其中,所述第一批苯乙烯、丁二烯和所述第二批苯乙烯的用量使得线型SBS含有15-25重量%的苯乙烯嵌段、1-5重量%的苯乙烯-丁二烯无规段和70-84重量%的丁二烯嵌段。根据本专利技术的方法并未加入偶联剂,而是直接在引发剂的条件下得到线性的SBS。其中,步骤(1)主要形成了所述线型SBS尾端部的PS段,由于步骤(1)中第一批苯乙烯的转化率仅达到96-99%,仍有部分苯乙烯单体剩余,这部分剩余的苯乙烯单体在步骤(2)中与加入的较大量的丁二烯时先与丁二烯进行无规则共聚,便在PS段活性端形成SB段,然后本文档来自技高网
...

【技术保护点】
一种线型SBS,其特征在于,该线型SBS含有15‑25重量%的苯乙烯嵌段、1‑5重量%的苯乙烯‑丁二烯无规段和70‑84重量%的丁二烯嵌段,所述线型SBS的结构由PS‑SB‑PB‑SB‑PS表示,其中,PS表示苯乙烯嵌段,SB表示苯乙烯‑丁二烯无规段,PB表示丁二烯嵌段。

【技术特征摘要】
1.一种线型SBS,其特征在于,该线型SBS含有15-25重量%的苯乙烯嵌段、1-5重量%的苯乙烯-丁二烯无规段和70-84重量%的丁二烯嵌段,所述线型SBS的结构由PS-SB-PB-SB-PS表示,其中,PS表示苯乙烯嵌段,SB表示苯乙烯-丁二烯无规段,PB表示丁二烯嵌段。2.根据权利要求1所述的线型SBS,其中,该线型SBS含有18-22重量%的苯乙烯嵌段、2-5重量%的苯乙烯-丁二烯无规段和73-80重量%的丁二烯嵌段。3.根据权利要求1或2所述的线型SBS,其中,所述线型SBS的数均分子量为11万-14万。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的线型SBS,其中,所述线型SBS中,苯乙烯结构单元和丁二烯结构单元的摩尔比为1:3.9-10。5.一种线型SBS的制备方法,其特征在于,该方法包括:(1)在第一阴离子聚合条件下,在单官能度有机锂引发剂存在下,将第一批苯乙烯在惰性溶剂中进行聚合,并使苯乙烯的转化率达到96-99%;(2)在第二阴离子聚合条件下,将步骤(1)得到的反应混合物与丁二烯进行聚合,并使丁二烯的转化率达到96-99%;(3)在第三阴离子聚合条件下,将步骤(2)得到的反应混合物与第二批苯乙烯进行聚合;其中,所述第一批苯乙烯、丁二烯和所述第二批苯乙烯的用量使得线型SBS含有15-25重量%的苯乙烯嵌段、1-5重量%的苯乙烯-丁二烯无规段和70-84重量%的丁二烯嵌段。6.根据权利要求5所述的方法,其中,所述第一批苯乙烯、丁二烯和所述第二批苯乙烯的用量使得线型SBS含有18-22重量%的苯乙烯嵌段、2-5重量%的苯乙烯-丁二烯无规段和73-80重量%的丁二烯嵌段;优选地,各步骤的聚合条件使得到的线型SBS的数均分子量为11万-14万。7.根据权利要求5或6所述的方法,其中,所述第一批苯乙烯、丁二烯和所述第二批苯乙烯的用量使得所述线型SBS中,苯乙烯结构单元和丁二烯结构...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐炜杨洪友王世朝
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司中国石油化工股份有限公司北京化工研究院
类型:发明
国别省市:北京,11

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1