一种热贮存稳定的官能化SBS改性沥青及其制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了.一种热贮存稳定的官能化SBS改性沥青，主要由以下质量百分比的原料混合制成：基质沥青90-96％、官能化SBS 2-6％、相容剂0-3％、稳定剂0-3％。本发明专利技术还公开了该改性沥青的制备方法。本发明专利技术提供的改性沥青热贮存稳定性好，同时具有良好的高低温路用性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种官能化SBS改性沥青，特别涉及一种热贮存稳定的官能化SBS改性沥青。同时，本专利技术还涉及该改性沥青的制备工艺。
技术介绍
高聚物作为道路沥青材料的主要改性剂，以提高沥青材料的力学性能和使用性能而被国内外广泛应用，其中苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物是最主要的改性剂，但是SBS非极性物质，其与极性的沥青在分子量、结构、密度和化学性质等方面存在较大的差异，致使两者的相容性较差，导致改性体系的热贮存稳定性变差，分散的SBS颗粒聚集与沥青分层，致使改性沥青不能使用，进而影响着改性沥青的正常使用和质量。因此，贮存稳定的改性沥青，其中的SBS必须是均匀分散在沥青中的，即SBS必须与沥青相容性好。制备贮存稳定性的沥青的主要手段有两种，一种是添加稳定剂，主要是通过在改性沥青的制备过程中加入改性剂来提高SBS改性沥青的贮存稳定性，改性剂主要是起到交联剂的作用，使SBS发生交联，形成空间网络结构，但是只能起到一定的作用，不能改善SBS与基质沥青的相容性。另外一种是用改性SBS作为沥青改性剂(即官能化SBS)，如SBS接枝改性和原位官能化SBS。接枝SBS是二次加工之后在SBS中引入极性基团，其与基质沥青之间的相容性提高，但由于在接枝过程中SBS分子链遭到破坏，改性沥青的力学性能相对低一些。而原位官能化SBS，是在SBS的合成过程直接引入极性基团，SBS的结构不会遭到破坏，其在提高与基质沥青形容性的同时，也不会导致改性沥青力学性能的下降。因此，原位官能化SBS在制备热贮存热稳定性改性沥青中具有较大的优势。现阶段原位官能化SBS改性剂主要通过三步法制备的，其主要是在端基引入官能团。但是没有发现有通过偶联法制备的官能化SBS作为沥青改性剂。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种热贮存稳定的官能化SBS改性沥青。该改性沥青热贮存稳定性好，同时具有良好的高低温路用性能。本专利技术的目的之二在于提供上述改性沥青的制备方法。为了实现本专利技术的第一个专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：一种热贮存稳定的官能化SBS改性沥青，主要由以下质量百分比的原料混合制成：基质沥青90-96％官能化SBS2-6％相容剂0-3％稳定剂0-3％。所述的基质沥青为高级道路石油沥青，如70号石油沥青，90号或100号的道路沥青。所述官能化SBS具有线性结构，MnSB＝5.5*104-7.0*104，偶联率为60-90％，未充油，嵌段比S/B＝3/7。所述官能化SBS以环氧基卤代烷为偶联剂经偶联法制备而得，具体地以丁二烯和苯乙烯为单体，在烃类溶剂和极性添加剂存在下，以有机锂为引发剂，采用阴离子偶联分步聚合法进行聚合反应生产SBS，并引入双官能团偶联剂——环氧基卤代烷，双官能团偶联剂与有效有机锂的摩尔比为0.4-3。所述环氧基卤代烷为n＝1-8，X为Cl、Br、I，如环氧氯丙烷、1,2-环氧基-4-氯丁烷、环氧溴丙烷等。所述极性添加剂与有效有机锂的摩尔比为0.1-10。所述烃类溶剂为环己烷、己烷、戊烷、苯、甲苯、或二甲苯。所述的极性添加剂为乙醚、苯甲醚、二氧六环、四氢呋喃、二甲氧基乙烷、二甘醇二甲醚、三乙胺、四甲基乙烯基二胺、或五甲基二乙烯基三胺。所述丁二烯的加入量根据终产物中苯乙烯和丁二烯质量比为40:60-30:70来确定。所述的相容剂为芳烃稠油，如橡胶油、芳烃油或糠醛抽出油。所述的稳定剂为硫化物，如硫磺、硫磺与噻唑类、次磺酰类、秋兰姆类等橡胶用各类促进剂，或是改性沥青专用稳定剂，如北京石油化工科学研究院的BHS-2A。本专利技术的第二个目的是通过以下技术方案来实现：一种热贮存稳定的官能化SBS改性沥青的制备工艺，包括以下步骤：(1)溶胀：基质沥青加热熔融，然后加入相容剂和官能化SBS，搅拌溶胀；(2)剪切：溶胀结束后，用高速剪切机剪切15-40min，然后加入稳定剂，继续剪切8-20min；(3)发育：剪切之后，搅拌发育3-6h，得到热贮存稳定的改性沥青。所述步骤(1)中搅拌的速率160-200r/min，溶胀时间为0.5-2h，溶胀温度为180-190℃。所述步骤(2)中的高速剪切的剪切速率为2000-3000r/min，剪切温度为170-180℃。所述步骤(3)中搅拌的速率为80-100r/min，发育温度为170-180℃。本专利技术与现有技术相比具有以下优点：本专利技术以偶联法制备的线性官能化SBS为改性剂对沥青进行改性，所得改性沥青的离析软化点之差小于等于2.5℃，热贮存稳定满足交通部颁布的JTGF40-2004规范要求的I-D。由于SBS带有的极性官能化基团可与沥青中含有的极性基团，如羧基、酚羟基等进行物理吸附或化学反应，形成网状结构，达到SBS与沥青相容稳定的作用。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步阐述，但本专利技术的内容并不限制于此，因此凡是依据本专利技术的实质技术对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均属于本专利技术技术方案的范围内。官能化SBS的合成：在聚合釜中，用氮气压入环己烷、苯乙烯和四氢呋喃，四氢呋喃与有效正丁基锂的摩尔比为0.15。加热升温至30-60℃，加入正丁基锂破杂，当体系由无色至淡黄色不变时，体系杂质已清除。然后在30-60℃下后迅速加入有效正丁基锂溶液，引发聚合30-60min；一段聚合完成后，然后用氮气压入丁二烯到聚合釜中，反应20-60min；加入双官能团偶联剂，反应2-30min，用乙醇终止，按聚合终产物质量计量，加入质量百分比为0.3-3％的防老剂。聚合完成后将反应产物进行气提，除去环己烷，再将产品干燥，即得到官能化SBS。防老剂具体为2,6-二叔丁基对甲酚、叔丁基邻苯二酚、2,2’-亚甲基-双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)和亚磷酸三壬基苯酯中的一种或两种以上的组合。四氢呋喃与有效有机锂的摩尔比为0.1-10。丁二烯的加入量根据终产物中苯乙烯和丁二烯质量比为40:60-30:70来确定。终止剂与有效有机锂的摩尔比为1:1-6:1。防老剂具体为2,6-二叔丁基对甲酚、叔丁基邻苯二酚、2,2’-亚甲基-双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)和亚磷酸三壬基苯酯中的一种或两种以上的组合。实施例1官能化SBS合成中，双官能团偶联剂为环氧氯丙烷，双官能团偶联剂与有效有机锂的摩尔比为0.4，官能化SBS的MnSB＝6.5*104，偶联率为61.7％。以中国石油化工股份有限公司茂名分公司生产的70#基质沥青为原料(性质见表1)，取600g70#基质沥青，加热至185±5℃熔融，加入6.35g糠醛抽出油本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热贮存稳定的官能化SBS改性沥青，其特征是，主要由以下质量百分比的原料混合制成：基质沥青 90‑96％官能化 SBS 2‑6％相容剂 0‑3％稳定剂 0‑3％。

【技术特征摘要】
1.一种热贮存稳定的官能化SBS改性沥青，其特征是，主要由以下质量百分比的原
料混合制成：
基质沥青90-96％
官能化SBS2-6％
相容剂0-3％
稳定剂0-3％。
2.根据权利要求1所述热贮存稳定的官能化SBS改性沥青，其特征是，所述官能化
SBS具有线性结构，MnSB＝5.5*104-7.0*104，偶联率为60-90％，未充油，嵌段比S/B＝3/7。
3.根据权利要求2所述热贮存稳定的官能化SBS改性沥青，其特征是，所述官能
化SBS以环氧基卤代烷为偶联剂经偶联法制备而得：以丁二烯和苯乙烯为单体，在烃类
溶剂存在下，以有机锂为引发剂，采用阴离子偶联分步聚合法进行聚合反应生产SBS，
并引入双官能团偶联剂，双官能团偶联剂与有效有机锂的摩尔比为0.4-3。
4.根据权利要求3所述热贮存稳定的官能化SBS改性沥青，其特征是，所述双官
能团偶联剂为n＝1-8，X为Cl、Br、I。
5.根据权利要求1所述热贮存稳定的官能化SBS改性沥青，其特征是，所述的基
质沥青为高级道路石油沥青；所述的相容剂为芳烃稠油；所述的稳定剂为硫化物或改性
沥青专用稳定剂。
6.根据权利要求5所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李静静，倪春霞，许宏，钟向宏，黄艳芳，苏亦平，梁红梅，梁志斌，王碧琼，许晋国，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11