一种沥青混合料改性剂颗粒及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种沥青混合料改性剂颗粒及其制备方法，包括：将原料SBS和防焦剂在常温下混合均匀，制得第一混合物；然后进行加热熔融处理；在加热熔融处理的后期，加入交联剂和促进剂，制得第二混合物；然后进行挤出处理，得到条状物料；对所述条状物料进行切粒处理，即得到所述沥青混合料改性剂颗粒。其中，所述SBS、防焦剂、交联剂和促进剂的重量份配比为：SBS 90‑97、防焦剂0.3‑3、交联剂0.4‑5、促进剂1‑5。本发明专利技术造粒工艺使得SBS与交联剂在造粒工艺阶段不交联，而当加入沥青混合料中，在高温石料的剪切分散作用下，边溶胀分散边发生交联反应而形成网状结构，将沥青均匀地包裹在其中，可以提高SBS改性沥青混凝土体系的高低温性能、耐老化性能和力学性能等。

Asphalt mixture modifier particle and preparation method thereof

The invention discloses a modifier particles and a preparation method thereof, asphalt mixture including: SBS material and antiscorching agent at room temperature and mixed evenly, then prepared the first mixture; heating melting process; in the later heating and melting process, adding cross-linking agent and accelerant prepared second mixture; then extrusion processing, get on the strip material; strip material cutting processing, to obtain the asphalt mixture modifier particles. The weight ratio of the SBS, anti scorching agent, cross-linking agent and promoter: SBS 97, 90 antiscorcher 0.3 3, 5, 0.4 crosslinking agent accelerator 1 5. The invention makes SBS granulation process and crosslinking agent in granulation stage without crosslinking, and when adding asphalt mixture, the dispersion in high temperature shear stone, side edge dispersion crosslinking reaction and swelling of the formation of network structure, the asphalt evenly wrapped in them, can improve the SBS modified asphalt concrete system high low temperature resistance, aging resistance and mechanical properties etc..

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种沥青混合料改性剂颗粒及其制备方法，尤其涉及一种SBS与交联剂不交联的沥青混合料改性剂颗粒及其制备方法，属于道路沥青混合料改性剂领域。
技术介绍
SBS改性剂是一种热塑性弹性体，是以丁二烯和1,3—苯乙烯为单体，采用阴离子聚合制得的线型或星型嵌段共聚物。由于普通SBS改性剂熔点较高、不容易溶解分散，实际应用中多采用胶体磨法或高速剪切法预先制备SBS改性沥青。尽管如此，由于分子结构、组成和性质上的差别造成该SBS和沥青在热力学上不相容，SBS改性沥青实际上为物理上共混，无法形成均相体系，在长期的储存过程中，仍可能会导致SBS聚并，与沥青分离。为了提高SBS改性沥青的质量稳定性和高低温性能，后又在改性沥青中引入了“硫化交联”的方法，通过硫磺等系列交联剂对SBS改性沥青体系进行硫化交联，经过充分的溶胀发育，以提高改性沥青的质量稳定性及高低温性能。但由于SBS改性剂加入基质沥青后浓度大幅减低，因此存在反应时间过长，生产周期缓慢的缺点，不便于生产施工。而且，在实际应用中因受天气及其他一些不可抗力原因导致的停工等，储存时间过长，该种方法仍出现老化、离析、质量衰变等各种性能不稳定现象，严重影响SBS改性沥青的路用性能。由上可知，当前硫化交联SBS改性沥青体系存在反应时间过长，硫化交联速度慢，且质量不稳定等缺点。这些问题的根源SBS改性剂是预先混入沥青的，而实现干法直投的难点在于解决如何将SBS改性剂与交联剂有效结合在一起，而不至于过早发生交联反应造成造粒困难。SBS改性剂与交联剂过早发生交联，混合物会结块、变硬，一方面导致造粒困难或无法造粒，另一方面影响改性作用的发挥。本专利技术研发一种新型的硫化交联体系，通过对造粒工艺进行改进，并通过加入防焦剂等方法实现SBS与交联剂不交联的造粒，提升改性效果，提高生产效率。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有SBS改性沥青技术中存才的技术问题，提供一种SBS与交联剂不交联的造粒工艺，本专利技术通过加入防焦剂和工艺改进制得SBS与交联剂不交联的改性剂颗粒，解决了现有改性剂造粒技术中由于SBS与交联剂过早发生交联带来的造粒难问题，本专利技术制备的改性剂颗粒颠覆了以往预先混入的工艺流程，可直投于沥青混合料中，并且起到缩短SBS改性沥青的交联反应时间，使用方便，且制得的SBS改性沥青混合料性能好。本专利技术一方面提供一种SBS与交联剂不交联的造粒工艺，包括：将原料SBS和防焦剂在常温下混合均匀，制得第一混合物；对所述第一混合物进行加热熔融处理；在对所述第一混合物进行加热熔融处理的后期，加入交联剂和促进剂，制得第二混合物；对所述第二混合物进行挤出处理，得到条状物料；对所述条状物料进行切粒处理，即得到沥青混合料改性剂颗粒。其中，在挤出机中对所述第一混合物进行加热挤出处理。特别是，在挤出机中对所述第一混合物进行加热熔融处理的加热温度区间为120℃～160℃。其中，从所述挤出机尾部加入所述交联剂和促进剂，使其粘附在经过加热挤出处理的第一混合物上，制得所述第二混合物。尤其是，将所述挤出机尾部的温度降至120℃以下之后，从所述挤出机尾部加入所述交联剂和促进剂。将挤出机尾部的温度降至120℃以下，再加入交联剂和促进剂，可以防止SBS与交联剂产生交联而堵塞挤出口。其中，所述交联剂和促进剂与第一混合物的接触时间小于5s，即交联剂和促进剂从加入到熔融后的第一混合物中到挤出之前的时间小于5s，也就是说，交联剂和促进剂从加入到熔融后的第一混合物中形成第二混合物到挤出之前的时间小于5s。特别是，在制得所述第二混合物后，立即将所述第二混合物从所述挤出机中挤出，得到条状物料。尤其是，所述第二混合物经挤出后，采用50-60℃的水浴冷却，即得到所述条状物料。特别是，对所述条状物料进行通风干燥，去除其水分后，然后再进行切粒处理。尤其是，本专利技术优选采用下述具体方式：将原料SBS、防焦剂常温下混合均匀，制得第一混合物；通过双螺杆挤出机的上料口加入第一混合物进行喂料，将物料进行挤压输送，此阶段温度为120℃～160℃，双螺杆转速控制在500r.p.m以下；在加热系统的尾部设置第二加料口，加入交联剂和促进剂，制得第二混合物，此时温度控制在120℃以下(通过冷却水控制)，防止产生交联而堵塞料口；从机头出来的条状物料在水浴环境下进行冷却分离，水温一般控制在50-60℃，防止温度过低断条，温度过高粘连，水温超过60℃后，需向内循环加入冷水，以保持温度；条状物料需通过一个干燥段，用强制通风吹除水分，然后将条料送至切粒室，进行切粒处理，即得到沥青混合料改性剂颗粒。其他符合本专利技术精神的造粒方法均适用于本专利技术。其中，所述SBS、防焦剂、交联剂和促进剂的重量份配比为：SBS 90-97、防焦剂0.3-3、交联剂0.4-5、促进剂1-5。特别是，所述SBS、防焦剂、交联剂和促进剂的重量份配比优选为：SBS92-95、防焦剂0.5-2、交联剂1-4、促进剂2-4。尤其是，所述SBS、防焦剂、交联剂和促进剂的重量份配比进一步优选为：SBS 93-94、防焦剂1-1.5、交联剂2-3、促进剂2.5-3.5。其中，所述SBS为一种或几种苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物。特别是，所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物的熔融指数大于2。尤其是，所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物的熔融指数小于2时，对其进行充油处理，使其熔融指数大于2。其中，所述防焦剂为亚硝基化合物和/或N-环己基硫代临苯二甲酰亚胺(CTP)。防焦剂能防止或迟缓胶料在硫化前的加工和贮存过程中发生早期硫化(焦烧)现象，本专利技术通过加入防焦剂防止或延缓SBS在硫化前的加工过程中发生早期硫化现象。其中，所述交联剂为硫黄和/或含硫化合物。交联剂可以使SBS发生硫化交联，本专利技术通过加入防焦剂和工艺的控制使得SBS与交联剂在造粒工艺阶段不交联，而当加入沥青中并搅拌均匀后，交联剂时SBS交联成网状结构，将沥青均匀地包裹在其中，形成性能优良的SBS改性沥青。其中，所述促进剂包括金属氧化物、二硫代氨基甲酸盐类促进剂、黄原酸盐类促进剂、秋兰姆类促进剂、噻唑类促进剂和次磺酰胺类促进剂中的一种或几种。特别是，所述金属氧化物包括钙氧化物、镁氧化物或铝氧化物其中的一种或几种。促进剂可以提高和改善SBS改性沥青/沥青混合料的物理机械性能和化学稳定性。本专利技术另一方面提供一种采用上述造粒工艺制备的沥青混合料改性剂颗粒，包括：SBS、防焦剂、交联剂和促进剂。其中，所述SBS、防焦剂、交联剂和促进剂的重量份配比为：SBS 90-97、防焦剂0.3-3、交联剂0.4-5、促进剂1-5。特别是，所述SBS、防焦剂、交联剂和促进剂的重量份配比优选为：SBS92-95、防焦剂0.5-2、交联剂1-4、促进剂2-4。尤其是，所述SBS、防焦剂、交联剂和促进剂的重量份配比进一步优选为：SBS 93-94、防焦剂1-1.5、交联剂2-3、促进剂2.5-3.5。其中，所述SBS为一种或几种苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物。特别是，所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物的熔融指数大于2。尤其是，所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物的熔融指数小于2时，对其进行充油处理，使其熔融指数大于2。其中，所述防焦剂为亚硝基化合物和/或N-环己基硫代临苯二甲酰亚胺。防焦剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种SBS与交联剂不交联的造粒工艺，其特征在于，包括：将原料SBS和防焦剂在常温下混合均匀，制得第一混合物；对所述第一混合物进行加热熔融处理；在对所述第一混合物进行加热熔融处理的后期，加入交联剂和促进剂，制得第二混合物；对所述第二混合物进行挤出处理，得到条状物料；对所述条状物料进行切粒处理，即得到沥青混合料改性剂颗粒。

【技术特征摘要】
1.一种SBS与交联剂不交联的造粒工艺，其特征在于，包括：将原料SBS和防焦剂在常温下混合均匀，制得第一混合物；对所述第一混合物进行加热熔融处理；在对所述第一混合物进行加热熔融处理的后期，加入交联剂和促进剂，制得第二混合物；对所述第二混合物进行挤出处理，得到条状物料；对所述条状物料进行切粒处理，即得到沥青混合料改性剂颗粒。2.根据权利要求1所述的造粒工艺，其特征在于，在挤出机中对所述第一混合物进行加热熔融处理。3.根据权利要求2所述的造粒工艺，其特征在于，在挤出机中对所述第一混合物进行加热熔融处理的加热温度区间为120℃～160℃。4.根据权利要求1所述的造粒工艺，其特征在于，从所述挤出机尾部加入所述交联剂和促进剂，使其粘附在经过加热挤出处理的第一混合物上，制得所述第二混合物。5.根据权利要求4所述的造粒工...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐国奇，
申请(专利权)人：北京中路铺面技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11