一种含改性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的道路沥青改性剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种含改性苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物的道路沥青改性剂及其制备方法，属于道路沥青改性剂技术领域。本发明专利技术的一种含改性苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物的道路沥青改性剂及其制备方法，合成了一种改性苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物作为道路沥青的主要改性剂，并结合木质素纤维、抗氧化剂、稳定剂、交联剂等其他改性助剂对基础沥青进行化学改性，可以有效改善基础沥青的针入度、软化点、延度。本发明专利技术道路沥青改性剂的添加量低，加入3～7wt%即可达到改进要求，经济环保。制备方法简便易行，操作便利，产率高达99.1%以上，适合大规模生产应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种道路沥青改进剂及其制备方法，具体涉及一种含改性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的道路沥青改性剂及其制备方法，属于道路沥青改性剂

技术介绍
随着我国国民经济高速发展，公路交通量迅速增长，道路运输日益繁忙。尽管许多公路沥青路面使用了重交通道路沥青或进口沥青，仍不能满足需要。沥青路面的车辙、开裂、坑槽等病害情况十分严重。其原因是从沥青本身的性能来讲，它是一种对温度很敏感的材料，随着温度的变化其状态和性能都将发生变化。温度升高时沥青会变软、变稀，粘结力下降，温度降低时会变稠、变硬、变脆，丧失粘结力。这种性能对沥青的使用是很不利的，在夏季或气候炎热的地区，在重载的作用下沥青路面易形成车辙；在冬季或者寒冷的地区，沥青路面易出现裂缝，形成开裂，从而大大缩短路面的使用寿命；因此，随着经济的发展，交通量的逐年增加，对沥青路面的要求越来越高。现有技术中已经提出多种对沥青加以改性的方法，其中以采用聚合物改性道路沥青为主。中国专利ZL02113887.7中涉及一种耐温的改性道路沥青的制备方法，该方法的特点是用废旧轮胎的内外胎制成的橡胶粉和废旧塑料制成的塑料粉加入松焦油和其他助剂在高温下制备降解高分子树脂改性剂，将5～20%该改性剂与80～95%基质沥青混合，制成改性道路沥青。专利ZL99112656.4涉及一种废塑料、废橡胶复合改性沥青，该产品配方是废胶粉6～9%、煤焦油3～5%、活化剂0.1～0.15%、聚乙烯4～6%、聚丙烯0.3～0.85%、沥青80～87%。该改性沥青的制备工艺包括对废塑料进行人工筛选，向沥青中依次加入废胶粉、煤焦油和活化剂、聚乙烯和聚丙烯，该文献中未给出该改性沥青的性能。上述现有技术中的改性沥青的软化点仍待提高，以更好的满足路面沥青的需要。而且废旧塑料的利用有限，需要经过人工筛选等复杂步骤。苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（以下简称SBS）是一种嵌段共聚物热塑性弹性体，也是常用的用来改性道路沥青的聚合物。它是以丁二烯、苯乙烯单体在引发剂的作用下经聚合而成的。在常温下SBS具有橡胶弹性，而在高温下又能像塑料那样熔融流动，因此在沥青中添加SBS可以提高其性能，改善沥青低温发脆、高温变软的缺陷，并能提高沥青的耐磨性和使用寿命。ZL200810037455.5中便将改性剂SBS颗粒，通过物理共混加入道路沥青中，SBS吸附沥青中的芳烃和胶质，形成新的胶体结构体系，但是在SBS与沥青共混的时候需高速剪切，仍难以保证改性沥青性能的稳定。这是由于SBS和沥青的组成和结构差别较大，在共混时难以形成稳定的体系，尤其在热储存过程中，易发生SBS和沥青相分离现象，所以解决改性沥青在生产和使用中主要存在的热储存稳定性问题成为研究改性沥青的重点之一。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种含改性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的道路沥青改性剂及其制备方法，合成了一种改性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物作为道路沥青的主要改性剂，并结合其他改性助剂对基础沥青进行改性，可以有效改善基础沥青的针入度、软化点、延度以及基础沥青的使用温度和热储存稳定性。本专利技术提供了一种含改性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的道路沥青改性剂，由以下重量份数的组分构成：改性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物 60～80份；木质素纤维 20～30份；抗氧化剂 3～7份；稳定剂 5～12份；交联剂 0.1～2份。其中所述的改性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物是指苯乙烯-丁二烯-苯乙烯-4,4'-二苯乙烯二羧酸嵌段共聚物，是由以下工艺制备而成的：（1）苯乙烯提纯：将苯乙烯经干燥塔，干燥塔填料为4A分子筛和氢氧化钾，可除去水分和阻聚剂。（2）丁二烯提纯：将液化丁二烯经干燥塔，干燥塔填料为4A分子筛和氢氧化钾，可除去水分和阻聚剂。（3）将A、B、C三个相通且中间有阀门连接的反应釜与真空泵和氩气管线连接，打开A、B、C反应釜中间的阀门，连续抽真空、充氩气三次，将A、B、C反应釜中的空气置换出，最后以氩气充满，关闭A、B、C釜之间的阀门。（4）用计量泵称取一定量苯乙烯、正己烷和四氢呋喃加入A釜中，称取一定量的丁二烯和苯乙烯加入的B釜中，称取一定量的4,4'-二苯乙烯二羧酸加入C釜中。然后切断所有与空气连接的阀门，使A、B、C釜处于密闭状态。其中A釜中苯乙烯：正己烷：四氢呋喃体积比为1：2～3：0.01～0.05；其中A釜中苯乙烯：B釜中丁二烯：B釜中苯乙烯：C釜中4,4'-二苯乙烯二羧酸摩尔比为1：2～3：1：1～1.2。（5）开启A釜搅拌装置，调整搅拌速度至100～200r/min，并待A釜夹套导热油温度逐渐升至30～40℃后，将正丁基锂引发剂加入A釜，反应2～3h后，停止A釜搅拌装置，打开A、B釜之间的阀门，将反应物移至B釜，开启B釜中搅拌装置，将夹套导热油逐渐升至50～60℃，搅拌速度调至150～200r/min，继续反应4～6h，由于丁二烯和苯乙烯同时存在时，丁二烯在共聚中优先聚合，因此B瓶中的丁二烯优先接到A瓶中的聚苯乙烯链段上，丁二烯单体聚合完全后，苯乙烯再接到增长的丁二烯链段上。其中引发剂正丁基锂：A釜中苯乙烯摩尔比为0.008～0.03：1。（6）停止B釜中搅拌装置，打开B、C釜之间的阀门，将反应物移至C釜，开启C釜中搅拌装置，转速调至50～100r/min，夹套导热油温度逐渐升至30～40℃，继续反应1～3h，引发4,4'-二苯乙烯二羧酸并继续增长。（7）向C釜中加入一定量无水乙醇进行终止，即得到改性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物胶乳，其中无水乙醇：正丁基锂摩尔比为1:1，经称量计算，产率在99.0%以上，经表征，分子量为10000～40000。其结构式如下：其中，17＜n＜66；34＜m＜198；17＜t＜79。其中所述的抗氧化剂由以下重量份的组分组成：乙氧基喹啉 2～4份；叔丁基对苯二酚 1～3份；其中所述的稳定剂由以下重量份的组分组成：十二烷基苯磺酸钠 2～5份；甲基纤维素钠 2～4份；聚乙烯醇 1～3份；其中所述的交联剂由以下重量份的组分组成：双马来酰亚胺 0.05～1份；乙二胺 0.05～1份。本专利技术的含改性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的道路沥青改性剂的制备方法如下：（1）改性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的制备。（2）将上述步骤制备的改性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和上述各组分按照比例依次加入混料罐，常温常压下，以100～300r/min的速度搅拌均匀，即得到本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含改性苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物的道路沥青改性剂，由下述原料构成，所述份数均为重量份:改性苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物      60～80份；木质素纤维                              20～30份；抗氧化剂                                3～7份；稳定剂                                  5～12份；交联剂                                  0.1～2份。

【技术特征摘要】
1.一种含改性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的道路沥青改性剂，由下述原料构成，所述份数均为重量份:改性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物 60～80份；木质素纤维 20～30份；抗氧化剂 3～7份；稳定剂 5～12份；交联剂 0.1～2份。2.如权利要求1所述的一种含改性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的道路沥青改性剂，其特征在于:其中所述的抗氧化剂由以下重量份的组分组成：乙氧基喹啉 2～4份；叔丁基对苯二酚 1～3份。3.如权利要求1所述的一种含改性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的道路沥青改性剂，其特征在于:其中所述的稳定剂由以下重量份的组分组成：十二烷基苯磺酸钠 2～5份；甲基纤维素钠 2～4份；聚乙烯醇 1～3份。4.如权利要求1所述的一种含改性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的道路沥青改性剂，其特征在于:其中所述的交联剂由以下重量份的组分组成：双马来酰亚胺 0.05～1份；乙二胺 0.05～1份。5.如权利要求1所述的一种含改性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的道路沥青改性剂，其特征在于：其中所述的改性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯-4,4'-二苯乙烯二羧酸嵌段共聚物，其结构式如下：其中，17＜n＜66；34＜m＜198；17＜t＜79。6.如权利要求1～5任一所述的一种含改性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的道路沥青改性剂，其特征在于：由以下份数的组份组成，所述份数均为重量份：改性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物 70份；木质素纤维 30份；乙氧基喹啉 2份；叔丁基对苯二酚 1份；十二烷基苯磺酸钠 3份；甲基纤维素钠 3份；聚乙烯醇 2份；双马来酰亚胺...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚慧玲，
申请(专利权)人：济南正驰生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37