一种沥青改性母料及其制备方法技术

一种沥青改性母料，其特征在于该母料组成包括６５～９５重％的聚合物改性剂、１～３０重％的沥青、１～３０重％的相容剂、０．０１～３重％的助剂。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种沥青材料组合物及其制备方法，更具体地说，是。
技术介绍
沥青作为道路、建筑及水利行业的铺装材料，发展非常迅速，但沥青对温度的敏感性较大，存在夏季高温流淌，冬季低温开裂的问题，因此，对其应用带来了一定制约。鉴于此，向沥青中加入聚合物改性剂来改善沥青的温度敏感性越来越受到人们的重视。不同种类聚合物改性剂的加入可以改善沥青的抗高温性能、改善沥青的抗低温性能或同时改善沥青的高低温性能，从而达到降低沥青温度敏感性的作用。聚合物改性剂自身分子量较大(一般为几万～几十万)，而沥青只有1000左右，性质上的差距导致聚合物改性剂与沥青的相容性较差。目前，人们多采用高温、长时间、高剪切或强搅拌的方式使聚合物改性剂分散到沥青中，这样无疑会造成沥青、聚合物改性剂自身性能的下降，并最终导致改性沥青产品性能的下降，同时还会带来设备磨损、能耗增加及时间的浪费，经济上很不合算。CN1300801A公开了一种道路沥青改性母粒及其生产方法，该母粒由45重％～60重％的SBS、35重％～50重％的沥青、4重％～15重％的填充剂、0.005重％～0.01重％的四苯基脲唑组成；该母粒的制备方法，首先将一定比例的SBS、沥青、填充剂、四苯基脲唑混合均匀，然后在双螺杆挤出机上造粒，熔体温度在140～180℃。所述填充剂是滑石粉、白炭黑、碳酸钙，这些组分对沥青的后续加工及沥青的性能会带来不利影响，如填充剂的存在将导致在后续的改性沥青生产中不能使用胶体磨和高速剪切机(对设备磨损较大)，这将制约改性剂在沥青中的进一步分散，对生产热储存稳定的成品改性沥青不利。USP4,567,222公开的SBS改性沥青制备方法中所涉及的母料是用原油常减压馏分油将聚合物和多硫化物溶解后再和沥青搅混，在操作过程后期需要将母液中的轻组分脱除，这将导致加工成本上升，并对环境产生污染。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供，以改善聚合物改性剂在沥青中的分散性，最大限度地发挥聚合物改性剂的改性效果，提高改性沥青产品的性能，降低改性沥青的生产成本。本专利技术的另一目的是提供一种由沥青改性母料制备改性沥青的方法。本专利技术提供的沥青改性母料包括65～95重％聚合物改性剂、1～30重％沥青、1～30重％相容剂、0.01～3重％助剂。本专利技术提供的沥青改性母料制备方法包括先将65～95重％聚合物改性剂、1～30重％沥青、1～30重％相容剂、0.01～3重％助剂均匀混合，然后控制混合物的熔体温度在60～200℃之间，在双螺杆挤出机上挤出、造粒。本专利技术提供的改性沥青制备方法包括将85～98重％的沥青加热至100～220℃，加入2～15重％的上述沥青改性母料并搅拌20～60分钟。本专利技术提供的沥青改性母料有效地改善聚合物改性剂的加工性能，可最大限度地发挥聚合物改性剂的改性效果，显著提高改性沥青的性能。用该母料生产的改性沥青产品可广泛应用于道路、建筑、水利等领域。具体实施例方式本专利技术提供的沥青改性母料组成包括65～95重％的聚合物改性剂、1～30重％的沥青、1～30重％的相容剂、0.01～3重％的助剂。沥青改性母料中所述的聚合物改性剂为苯乙烯/共轭二烯聚合物和/或聚烯烃聚合物，换句话说，聚合物改性剂可是苯乙烯/共轭二烯聚合物，也可是聚烯烃聚合物，还可是苯乙烯/共轭二烯聚合物与聚烯烃聚合物的混合物。其中苯乙烯/共轭二烯聚合物是指含有不同苯乙烯比例的共轭二烯二嵌段聚合物及三嵌段热塑性弹性体，如苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物(SIS)等；聚烯烃聚合物是所述的聚烯烃聚合物是聚乙烯(PE)和/或乙烯-醋酸-乙烯共聚物(EVA)。所述的沥青是选自由石油沥青、煤焦油沥青和天然沥青构成的这组物质中的一种或一种以上的混合物，其中石油沥青是选自由直馏沥青、溶剂脱油沥青、氧化沥青、调和沥青、构成的这组物质中的一种或一种以上的混合物。所述的相容剂是选自由石油馏分、煤焦油馏分、催化裂化油浆、脱沥青油、溶剂精制抽出油、蒸汽裂解制乙烯的焦油、妥尔油、含酸妥尔油、环烷油、白油及酯构成的这组物质中的一种或一种以上的混合物。其馏程要求大于200℃；酯为邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二(2-乙基己酯)(DOP)、邻苯二甲酸二异辛酯(DIOP)、邻苯二甲酸二正庚酯(DnHP)等。相容剂的作用是使聚合物改性剂与沥青更好地融合成均相体系，这种相容剂最终成为沥青改性母料组合物的一部分。所述的助剂是五氯硫酚和/或五氯硫酚锌盐。助剂的作用是降低沥青改性母料的内聚力和粘度，便于其与沥青的互溶。本专利技术提供的沥青改性母料制备方法包括先将65～95重％优选70～90重％的聚合物改性剂、1～30重％的沥青、1～30重％的相容剂、0.01～3重％的助剂均匀混合，然后控制混合物的熔体温度在60～200℃优选100～185℃之间，在双螺杆挤出机上挤出、造粒。沥青改性母料制备方法中所述的聚合物改性剂为苯乙烯/共轭二烯聚合物和/或聚烯烃聚合物，换句话说，聚合物改性剂可是苯乙烯/共轭二烯聚合物，也可是聚烯烃聚合物，还可是苯乙烯/共轭二烯聚合物与聚烯烃聚合物的混合物。其中苯乙烯/共轭二烯聚合物是指含有不同苯乙烯比例的共轭二烯二嵌段聚合物及三嵌段热塑性弹性体，如SBS、SIS等；聚烯烃类聚合物是所述的聚烯烃聚合物是PE和/或EVA共聚物。所述的沥青是选自由石油沥青、煤焦油沥青和天然沥青构成的这组物质中的一种或一种以上的混合物，其中石油沥青是选自由直馏沥青、溶剂脱油沥青、氧化沥青、调和沥青构成的这组物质中的一种或一种以上的混合物。所述的相容剂是选自由石油馏分、煤焦油馏分、催化裂化油浆、脱沥青油、溶剂精制抽出油、蒸汽裂解制乙烯的焦油、妥尔油、含酸妥尔油、环烷油、白油及酯构成的这组物质中的一种或一种以上的混合物。其馏程要求大于200℃；酯为DBP、DOP、DIOP、DnHP等。相容剂的作用是使聚合物改性剂与沥青更好地融合成均相体系，这种相容剂最终成为沥青改性母料组合物的一部分。所述的助剂是五氯硫酚和/或五氯硫酚锌盐。助剂的作用是降低沥青改性母料的内聚力和粘度，便于其与沥青的互溶。本专利技术提供的改性沥青制备方法包括将85～98重％的沥青加热至100～220℃，加入2～15重％的上述沥青改性母料并搅拌20～60分钟。改性沥青制备方法中所述的沥青是选自由石油沥青、煤焦油沥青和天然沥青构成的这组物质中的一种或一种以上的混合物，其中石油沥青是选自由直馏沥青、溶剂脱油沥青、氧化沥青、调和沥青构成的这组物质中的一种或一种以上的混合物。该沥青与上述母料及其制备方法中所用的沥青可以相同，也可以不同。本专利技术在制备沥青改性母料的过程中，在双螺杆挤出机内聚合物改性剂被充分溶胀和破断，由于整个过程是在挤出机内进行，不接触空气且时间短，对聚合物和沥青的性能几乎无不良影响。该母料与沥青的相容性很好，用其制备改性沥青时，可以显著降低制备温度和时间，用该母料制备的改性沥青产品性能往往优于直接法(即聚合物改性剂直接加入沥青中制备改性沥青的方法)生产的改性沥青，因此，用该方法生产改性沥青的综合成本明显降低。下面的实施例将对本方法予以进一步的说明，但并不因此限制本方法。实施例和对比例中的针入度、软化点、延度分别根据GB/T4509、GB/T4508、GB本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：佘玉成，王子军，龙军，王翠红，鲍跃文，
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石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：