沥青组成物制造技术

本发明专利技术公开一种沥青组成物，其包含一般式（Ａ１－Ｂ１－Ａ２）所表示的嵌段共聚物３～１５重量份及沥青８５～９７重量份。其中，Ａ１、Ａ２是相同或不同的以芳香族乙烯系单体为主成份的聚合物嵌段，Ｂ１是以共轭二烯系单体为主成份的聚合物嵌段，该嵌段共聚物的数平均分子量为１０万～１５万，且嵌段共聚物中的Ａ１及Ａ２嵌段的含量总合为２５～３５重量％，Ｂ１嵌段中的１．２－乙烯基结构的含量为１０～１７重量％。本发明专利技术具有物性平衡佳、溶解性良好，且粘度低的优良施工性，适合于铺设道路、防水板及屋面材料等用途。（*该技术在2021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道路铺设用的沥青组成物，尤指一种具有特定构造吸分子量的嵌段共聚物做为沥青的改性剂用，其软化点、针入度、机械强度等的物性平衡优异，且可缩短溶解时间的沥青组成物。在沥青中添加苯乙烯一丁二烯嵌段共聚物的改性沥青组成物，可使其高温及低温特性优异，且机械强度亦佳，故广泛用于道路铺设、防水板及屋面材料等。日本特公昭47-17319号是使用A-B-A型的线状嵌段共聚物，日本特公昭59-36949号是使用(A-B)nX型的星型嵌段共聚物。这些嵌段共聚物虽可提高沥青的软化点、强度及韧度等物性，但溶解性慢，且有贮藏时产生相分离的问题，因此改进并不充分。特别是要获得在排水性涂装上述粒度(空隙度)大、骨材的抓握力高的沥青组成物，可藉由较高分子量的苯乙烯一丁二烯嵌段共聚物来改良，但有施工时粘度高，明显损害加工性，且聚合物的溶解速度变慢的缺点。日本特开平6-41439号及特开平8-100126号中提示，藉由含有高分子量嵌段共聚物及低分子量嵌段共聚物的嵌段共聚物组成物来减低沥青组成物的粘度。在制造此组成物时，不论是高分子量嵌段共聚物及低分子量嵌段共聚物分别制造的聚合工程，或是用偶合剂来控制高分子量嵌段及低分子量嵌段的组成比例，都是很繁杂的工程。而本专利技术的目的在于提供软化点及机械强度的平衡性佳、聚合物的溶解时间短，且加工性优异的沥青组成物。本专利技术人为了开发具有良好物性的沥青组成物，经锐意研究结果发现，由具有特定构造及分子量组成的芳香族乙烯系单体及共轭二烯系单体所组成的嵌段共聚物来做为沥青改性剂，可得到具有所期望的物性的沥青组成物，遂完成本专利技术。本专利技术是提供由一般式(A1-B1-A2)所表示的嵌段共聚物3～15重量份及沥青85-97重量份所组成的沥青组成物。前述式中，A1、A2是相同或不同的以芳香族乙烯系单体为主体成份的聚合物嵌段，B1是以共轭二烯系单体为主成分的聚合物嵌段，该嵌段共聚物的数平均分子量为10万～15万，且嵌段共聚物中的A1及A2嵌段的含量总合为25～35重量％，B1嵌段中的1，2-乙烯基结构的含量为10～17重量％。以下为本专利技术的详细说明构成嵌段共聚物的A1及A2嵌段是以芳香族乙烯系单体为主成份的聚合物嵌段，例如芳香族乙烯系单体单独的聚合物嵌段，或芳香族乙烯系单体80重量％以上与共轭二烯系单体20重量％以下的共聚物嵌段。该共聚物嵌段中的芳香族乙烯系单体可以是均一的分布，也可以是渐增(taper)状的分布。芳香族乙烯系单体的聚合物嵌段(A1及A2嵌段)的制造所使用的芳香族乙烯系单体，如苯乙烯、α-甲基苯乙烯等，尤以苯乙烯为佳，其可单独使用也可并用。嵌段共聚物中的A1及A2嵌段的含量总合为25至35重量％。当低于25重量％时，嵌段共聚物的弹性率会下降，导致沥青组成物的软化点降低物性不佳。又，高于35重量％时，嵌段共聚物的低温特性不佳，且沥青组成物的溶解速度变慢。构成嵌段共聚物的B1嵌段是以共轭二烯系单体为主成份的聚合物嵌段，例如共轭二烯系单体单独的聚合物嵌段或共轭二烯系单体80重量％以上与芳香族乙烯单体20重量％以下的共聚物嵌段。该共聚物嵌段中的共轭二烯系单体可以是均一的分布，也可以是渐增状的分布。共轭二烯系单体的聚合物嵌段B1中的1，2-乙烯基结构的含量以10～17重量％为佳。若低于10重量％，则嵌段共聚物的硬度降低，沥青组成物的物性变差。又，高于17重量％时，则与沥青组成物的相溶性会变差。由这些物性平衡的观点，1，2-乙烯基结构的含量以在12重量％～15重量％的范围较佳。B1嵌段中的1，2-乙烯基结构的含量，可以在做为聚合溶剂的惰性碳氢化合物溶剂中添加少量醚类或第三级胺类等的极性化合物，如乙二醇二甲醚(ethylene glycol dimethyl ether)、四氢呋喃(tetrahydrofuran)、N，N，N’，N’-四甲基乙烯二胺(N，N，N’，N’-tetramethyl ethylene diamine)等来控制。B1嵌段的制造所使用的共轭二烯系单体是如1，3-丁二烯、异戊间二烯等，尤以1，3-丁二烯为佳。其可单独使用也可并用。构成本专利技术的嵌段共聚物(A1-B1-A2)是以凝胶渗透色谱法(GPC)所测得的数平均分子量，以标准苯乙烯换算，为10万～15万的嵌段共聚物。当数平均分子量低于10万，虽可达成对沥青的溶解速度的提高或对沥青组成物的粘度的降低，但沥青组成物的软化点等物性会变差。又，高于15万时，沥青组成物的物性虽可提高，但是对沥青的溶解速度变慢，且与沥青的相溶性变差。若数平均分子量为11万～14万的范围，则沥青组成物的物性、粘度及嵌段共聚物的溶解速度的平衡性将会更佳。嵌段共聚物(A1-B1-A2)，例如苯乙烯-丁二烯，是在惰性碳氢化合物溶剂中，以有机锂化合物等为聚合起始剂令苯乙烯聚合，其次，再令1，3-丁二烯聚合，然后再使苯乙烯聚合，即用一般所使用的分段聚合法进行聚合反应。反应终了后，可添加水、含羟(OH)基的化合物或酸等，使其失去活性基，再除去溶剂即可。聚合起始剂的添加量为调整至使嵌段共聚物(A1-B1-A2)的分子量达到数平均分子量10万～15万。本专利技术的嵌段共聚物(A1-B1-A2)可进一步自行偶合，含聚合物10重量％以下。本专利技术的沥青组成物是由嵌段共聚物(A1-B1-A2)3～15重量份及沥青85～97重量份，较佳为嵌段共聚物4～15重量份及沥青85～96重量份，更佳为嵌段共聚物4～10重量份及沥青90～96重量份所组成。当沥青组成物中的嵌段共聚物含量低于3重量份时，无法得到沥青的改性效果，又，高于15重量份时，沥青组成物的粘度变高，加工性会变差。本专利技术所使用的沥青，是一般道路铺设、防水板及屋面材料所使用的沥青，例如直馏沥青(straight asphalt)、(半)吹炼沥青等。其中以直馏沥青为佳，特别是针入度40～120的直馏沥青为最佳。本专利技术的沥青组成物也可依需要添加抗氧化剂，光稳定剂等的稳定剂。所使用的抗氧化剂有酚系抗氧化剂、硫系抗氧化剂、胺系抗氧化剂、喹啉(quinoline)系抗氧化剂、磷系抗氧化剂等。酚系抗氧化剂如2，6-二-叔丁基-4-甲酚(2，6-di-tert-butyl-4-methyl phenol)、2，2’-甲撑基-双(4-甲基-6-叔丁基酚)、2，2’-甲撑基-双(4-乙基-6-叔丁基酚)、4，4’-亚丁基双(3-甲基-6-叔丁基酚)、4，4’-硫代双(3-甲基-6-叔丁基酚)、正-十八烷基-β-(4’-羟基-3’，5’-二-叔丁基苯基)丙酸酯等。硫系抗氧化剂如硫代二月桂酰基二丙酸酯(dilauryl thio dipropionate)、硫代二硬脂酰基二丙酸酯(distearyl thio dipropionate)、硫代月桂酰基硬脂酰基二丙酸酯(lauryl stearyl thio dipropionate)、2-(2-巯基苯并咪唑)等。胺系抗氧化剂如N-苯基-N’-异丙基-对-苯二胺(N-phenyl-N’-isopropyl-p-phenylene diamine)、N-(1，3-二甲基丁基)-N’-苯基-对-苯二胺、吩噻嗪(phenothiazine)等。喹啉(Quinoline)系抗氧化剂如2，2，4-三甲基-1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种沥青组成物，其特征在于：它是由一般式Ａ１－Ｂ１－Ａ２所表示的嵌段共聚物３～１５重量份及沥青８５～９７重量份所组成；其中，Ａ１、Ａ２是相同或不同的以芳香族乙烯系单体为主成份的聚合物嵌段，Ｂ１是以共轭二烯系单体为主成份的聚合物嵌段，该嵌段共聚物的数平均分子量为１０万～１５万，且嵌段共聚物中的Ａ１及Ａ２嵌段的含量总合为２５～３５重量％，Ｂ１嵌段中的１，２－乙烯基结构的含量为１０～１７重量％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：坂下尚彦，桥本明，朱志南，萧宏扬，
申请(专利权)人：奇美实业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]