本发明专利技术公开了一种高效复合乳液改性剂的制备方法。本发明专利技术在优选的无味含硫交联剂的作用下,复合聚合物的聚丁二烯段的双键或双键邻位的亚甲基非常活泼,会与沥青中的杂原子及活性基团发生反应,使沥青接枝到复合聚合物上,生成聚合物—沥青接枝物。接枝物在聚合物相和沥青相间充当表面活性剂,降低聚合物和沥青间的表面张力和体系的吉布斯自由能,促进聚合物和沥青更好地相容,有利于聚合物改性乳化沥青形成更加稳定的体系。
【技术实现步骤摘要】
一种高效复合乳液改性剂
本专利技术具体涉及一种高效复合乳液改性剂。
技术介绍
改性乳化沥青的乳化工艺复杂,“种子皂液”中复合聚合物和沥青间通常以物理吸附形成稳定期较短的乳液,在陈放一定时间后，由于材料密度、表面张力等物理化学性能的差异，易产生物理分层，造成复合聚合物改性沥青的“不均匀性”。聚合物改性沥青中，通常添加交联剂解决这一问题。但乳化沥青中，这种研究还未见报道。改性乳化沥青的制备主要是对沥青进行改性和乳化，根据改性和乳化的先后顺序不同可以分为改性沥青的乳化、乳化改性剂与沥青乳化一次混合改性、二次热混合法改性乳化沥青三种工艺。三种工艺获得的乳化沥青性能对比见表1。表1三种工艺获得的乳化沥青性能对比制备方法改性沥青的乳化一次冷混合法二次热混合法均匀性优尚可良好路用效果优较差良好难易程度难易易生产成本高低低从表中的评价结果看，二次热混合法不管从哪方面看，效果都是比较好。(1)改性沥青的乳化改性沥青乳化的方法是：首先通过溶剂溶解或机械剪切作用，使橡胶、塑料等高分子聚合物类的改性剂以细小的微粒均匀分散在沥青中，并以各种形式交联后形成网状结构，致使沥青性能得到大大的提高，从而生产出改性沥青；然后再以生产出的改性沥青成品进行乳化生产改性乳化沥青。改性沥青的乳化在技术方面存在以下难题：对沥青改性时，需采用剪切力很强的设备来进行，但剪切力太强时，剪切作用会使形成的网状结构破坏，改性效果下降；改性沥青极难乳化，要求性能极优的乳化剂才能乳化：乳化时改性沥青与皂液温差较大，容易发生沸腾，致使乳化难以进行；乳化后的成品温度较高，易引起刚生产的乳液破乳；改性沥青的密度大，乳化后的沥青颗粒粒度较大，储存稳定性差。(2)沥青乳化后再改性1)将热沥青和乳化剂水溶液一起加入到乳化机之中，形成普通乳化沥青，然后再同改性剂乳液按一定比例高速搅拌混合，形成改性乳化沥青，即一次冷混合法。2)加热的热沥青同改性剂、乳化剂水溶液按所要求的固定比例一起加入到乳化机当中，进行乳化，形成改性的乳化沥青，即二次热混合法。二次热混合法不管从哪方面看，效果都是比较好。常温沥青液体主要由沥青、乳化剂、水、多种聚合物复合改性剂等组成。微观上，常温沥青呈现典型的油包水结构，不同于现有的乳化沥青或改性乳化沥青以水包油的结构。理想结构如附图1所示。
技术实现思路
专利技术目的：为了解决现有改性乳化沥青技术的不足，本专利技术提供了一种高效复合乳液改性剂。技术方案：一种高效复合乳液改性剂的制备方法，包括如下步骤：(1)制备苯乙烯-丁二烯-苯乙烯热塑性弹性体水胶乳：首先将固体热塑性橡胶加入有机溶剂中，加热到70℃，并在300-400转/分钟的转速下搅拌；其次进行乳化，在低剪切速度2500-3000转/分钟下向该溶液中慢慢加入溶有表面活性剂、电解质的水溶液，然后将转速调到高速剪切7500-8000转/分钟，将固体热塑性橡胶颗粒破碎到1微米以下，乳化得到乳液状热塑性橡胶液体，最后回收上述液体中的有机溶剂，最后得到苯乙烯-丁二烯-苯乙烯热塑性弹性体水胶乳，以此作为复合乳液改性剂；(2)在苯乙烯-丁二烯-苯乙烯热塑性弹性体水胶乳中加入乙烯-醋酸乙烯酯水乳液FG-CP606W/阳离子抗强酸的自交联改性丙烯酸酯乳液FG-H1811之共混乳液，并进行优化复合；(3)常温沥青复合乳液中，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯热塑性弹性体水胶乳的重量百分比为6％-10％，FG-CP606W/FG-H1811共混乳液为8％-15％，沥青为55％-65％，水为25％-35％，各组分重量百分比之和为100％；(4)把苯乙烯-丁二烯-苯乙烯热塑性弹性体水胶乳和优化的FG-CP606W/FG-H1811的按上述质量比复配好，并添加木质胺阳离子沥青乳化剂：2％-3.5％，一块配制成种子皂液；(5)将热沥青与无味含硫交联剂按一定的质量比例混合：交联剂用量为热沥青0.3％-1.0％；(6)将步骤(4)和步骤(5)所得混合物一起加入到乳化机中，种子皂液温度控制在50-60℃，热沥青温度控制在140-150℃，储存时间控制在4小时以上，最终制得高效复合乳液改性剂。作为优化：高效复合乳液改性剂中，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯热塑性弹性体水胶乳：共混乳液的重量比例＝3-6：10-15。有益效果：本专利技术在优选的无味含硫交联剂的作用下,复合聚合物的聚丁二烯段的双键或双键邻位的亚甲基非常活泼,会与沥青中的杂原子及活性基团发生反应,使沥青接枝到复合聚合物上,生成聚合物—沥青接枝物。接枝物在聚合物相和沥青相间充当表面活性剂,降低聚合物和沥青间的表面张力和体系的吉布斯自由能,促进聚合物和沥青更好地相容,有利于聚合物改性乳化沥青形成更加稳定的体系。交联剂对乳化沥青稳定性有良好的作用，其对常温沥青残留物的三大指标产生也会产生影响。影响乳化改性沥青性能因素很多，其中的重要因素包括：重交通沥青性质、聚合物改性剂品种及用量、皂液温度、沥青温度、机械剪切、交联剂用量和储存时间等。对于升级的乳化改性沥青，即常温沥青液体，不同聚合物水乳液的复合尤其重要。不同的乳化工艺对形成的化学网络稳定和常温沥青性能有较大影响，其中，交联剂用量、皂液温度和储存时间是影响常温沥青化学网络和性能的重要因素。附图说明图1为常温沥青油包水结构示意图；图2为本专利技术存放5天后非化学稳定结构和添加交联剂的化学交联稳定结构的显微图片；图3为本专利技术的稳定的TEM形态结构图；图4为本专利技术的不稳定的TEM形态结构图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。实施例1一种高效复合乳液改性剂的制备方法，包括如下：(1)制备苯乙烯-丁二烯-苯乙烯热塑性弹性体水胶乳；(2)在苯乙烯-丁二烯-苯乙烯热塑性弹性体水胶乳中加入乙烯-醋酸乙烯酯水乳液(FG-CP606W)/阳离子抗强酸的自交联改性丙烯酸酯乳液(FG-H1811)之共混乳液，并进行优化复合；FG-CP606W/FG-H1811共混比例为80/20时，乳液具有最优的性能；其中，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯热塑性弹性体水胶乳：共混乳液重量比例＝1：3；(3)常温沥青复合乳液中，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯热塑性弹性体水胶乳的重量份为5份，FG-CP606W/FG-H1811共混乳液(80/20)为15份，沥青为55份，水为45份；(4)把苯乙烯-丁二烯-苯乙烯热塑性弹性体水胶乳和优化的CP606W/H1811的按上述质量比复配好，并添加木质胺阳离子沥青乳化剂：2％，一块配制成种子皂液；(5)将热沥青与无味含硫交联剂按一定的质量比例混合：交联剂用量为热沥青0.3％；(6)将步骤(4)和步骤(5)所得混合物一起加入到乳化机中，种子皂液温度控制在50-60℃，热沥青温度控制在135-150℃，储存时间控制在4小时以上，最终制得高效复合乳液改性剂，其中苯乙烯-丁二烯-苯乙烯热塑性弹性体水胶乳：共混乳液重量比例＝1：3。实施例2一种高效复合乳液改性剂的制备方法，包括如下：(1)制备苯乙烯-丁二烯-苯乙烯热塑性弹性体水胶乳；(2)在苯乙烯-丁二烯-苯乙烯热塑性弹性体水胶乳中加入乙烯-醋酸乙烯酯水乳液(FG-CP606W)/阳离子抗强酸的自交联本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高效复合乳液改性剂的制备方法，其特征在于：包括如下：（1）制备苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯热塑性弹性体水胶乳: 首先将固体热塑性橡胶加入有机溶剂中，加热到70℃，并在300‑400转/分钟的转速下搅拌；其次进行乳化，在低剪切速度2500‑3000转/分钟下向该溶液中慢慢加入溶有表面活性剂、电解质的水溶液，然后将转速调到高速剪切7500‑8000转/分钟热塑性橡胶颗粒破碎到1微米以下，乳化得到乳液状热塑性橡胶液体，最后回收上述液体中的有机溶剂，最后得到橡胶水性胶乳沥青改性剂；（2）在苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯热塑性弹性体水胶乳中加入乙烯‑醋酸乙烯酯水乳液（FG‑CP606W）/阳离子抗强酸的自交联改性丙烯酸酯乳液（FG‑H1811）之共混乳液，并进行优化复合；FG‑CP606W / FG‑H1811共混比例为80/20时，乳液具有最优的性能；（3）常温沥青复合乳液中，苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯热塑性弹性体水胶乳的重量百分比为6%‑10%，FG‑CP606W / FG‑H1811共混乳液（80/20）为8%‑15%，沥青为55%‑65%，水为25%‑35%；（4）把苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯热塑性弹性体水胶乳和优化的CP606W/ H1811的按上述质量比复配好，并添加木质胺阳离子沥青乳化剂：2%‑3.5%，一块配制成种子皂液；（5）将热沥青与无味含硫交联剂按一定的质量比例混合：交联剂用量为热沥青0.3%‑1.0%；（6）将步骤（4）和步骤（5）所得混合物一起加入到乳化机中，种子皂液温度控制在50‑60℃，热沥青温度控制在140‑150℃，储存时间控制在4小时以上，最终制得高效复合乳液改性剂。...
【技术特征摘要】
1.一种高效复合乳液改性剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)制备苯乙烯-丁二烯-苯乙烯热塑性弹性体水胶乳：首先将固体热塑性橡胶加入有机溶剂中，加热到70℃，并在300-400转/分钟的转速下搅拌；其次进行乳化，在低剪切速度2500-3000转/分钟下向该溶液中慢慢加入溶有表面活性剂、电解质的水溶液，然后将转速调到高速剪切7500-8000转/分钟，将固体热塑性橡胶颗粒破碎到1微米以下，乳化得到乳液状热塑性橡胶液体，最后回收上述液体中的有机溶剂，最后得到苯乙烯-丁二烯-苯乙烯热塑性弹性体水胶乳，以此作为复合乳液改性剂；(2)在苯乙烯-丁二烯-苯乙烯热塑性弹性体水胶乳中加入乙烯-醋酸乙烯酯水乳液FG-CP606W/阳离子抗强酸的自交联改性丙烯酸酯乳液FG-H1811之共混乳液，并进行优化复合；(3)常温沥青复合乳液中，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯热塑性弹性体水胶乳的...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡海军，
申请(专利权)人：南通福伦利新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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