沥青改性剂和包含该沥青改性剂的沥青组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种包含乙烯基芳香烃‑共轭二烯嵌段共聚物的主链的沥青改性剂，以及包含其的沥青组合物，更具体地，涉及一种具有如下性能的沥青改性剂：当采用含有特定多官能团的乙烯基芳香烃‑共轭二烯嵌段共聚物作为所述沥青改性剂时，由于优异的与所述沥青组合物的相容性而能够有效改善所述沥青组合物的低温性能、高温性能和储存稳定性等。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】沥青改性剂和包含该沥青改性剂的沥青组合物
本申请要求享有于2016年10月21日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2016-0137691号的权益，其公开内容以整体引用的方式并入本文中。本专利技术涉及一种具有高溶解度的沥青改性剂以及包含其的沥青组合物。
技术介绍
沥青是在将原油成分中的大部分挥发性油蒸发后所获得的残余物，并且具有在高温下保持为粘度高的液体或半固体状态，但在低于或等于室温的温度下坚固地硬化的物理性能。由于所述沥青具有优良的可塑性，高的防水性、电绝缘性能和粘着性，以及化学性稳定的特点，因此所述沥青被广泛用于建筑材料，如铺路材料或防水材料。然而，所述沥青存在的缺陷在于：当所述沥青很长一段时间暴露于高温时，使用期间会发生塑性变形，以及在低温下由于外部冲击而发生的碎裂。为了解决上述问题，已经进行了研究以通过添加各种聚合物来改善所述沥青的物理性能。具体而言，乙烯基芳香烃-共轭二烯嵌段共聚物，如苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)嵌段共聚物，被广泛用作改善沥青的物理性能的改性剂。当采用所述乙烯基芳香烃-共轭二烯嵌段共聚物来作为沥青改性剂时，需要很多的时间和成本以在高温下溶解所述嵌段共聚物。因此，用作所述沥青改性剂的嵌段共聚物的最重要的物理性能是与沥青的相容性。然而，随着炼油设备由于油价上涨和节能政策而不断发展，作为提炼副产品的沥青质(asphaltene)的量也在不断增加。因为所述沥青质作为芳香族烃的聚集体，在其末端包含了大量的极性官能团，故所述沥青质与不具有亲水官能团的嵌段共聚物的相容性非常低。因此，所述沥青的加工时间或制造时间不仅会显著延长，而且还可能会导致所述沥青的质量下降，例如，改性沥青的弹性的降低。因此，已经进行了关于调节所述SBS嵌段共聚物的分子量或改变所述SBS嵌段共聚物的微结构以提供偶联效应的方法，或者添加添加剂(如油)作为加工助剂的方法的各种研究，以提高与所述沥青的相容性。例如，韩国专利公开第2016-0052310号公开了：当采用包含预定量的具有峰值分子量Mp的异源共轭二烯嵌段的乙烯基芳香烃-共轭二烯嵌段共聚物来作为沥青改性剂时，可以改善与所述沥青的相容性以及所述沥青的物理性能。并且，韩国专利公开第2015-0102869号公开了当采用官能化的乙烯基芳香烃-共轭二烯嵌段共聚物(其中醛基被键合到共轭二烯嵌段的主链上)来作为沥青改性剂时，可以改善所述沥青的改性可加工性、低温性能和储存稳定性。这些专利稍微改善了与所述沥青的混合性能，但并未展现出足够的改善效果。并且，由于沥青的质量存在很大变化，以及由此获得的沥青组合物也具有不同的改性效果，故这些专利并没有最终的方案。因此，对具有优异的相容性和改性性能的乙烯基芳香烃-共轭二烯嵌段共聚物作为沥青改性剂的研究存在迫切需求。[现有技术文献][专利文献]韩国专利公开第2016-0052310号(2016年05月12日)，“沥青改性剂以及含该沥青改性剂的沥青组合物”韩国专利公开第2015-0102869号(2015年09月08日)，“官能化的乙烯基芳香烃-共轭二烯嵌段共聚物组合物、制备其的方法以及包含其的沥青组合物”
技术实现思路
[技术问题]因此，本专利技术人对改善沥青改性剂的溶解度而不改变作为常规改性剂的SBS共聚物的分子显微结构的方法进行了研究，发现仅通过将含有烷基的硅烷基团作为偶联剂引入所述SBS共聚物的末端即可以显著改善在沥青中的溶解度。因此，基于所述事实完成了本专利技术。因此，本专利技术的一个方面在于提供了具有新型结构的沥青改性剂。本专利技术的另一个方面在于提供了包含所述沥青改性剂的沥青组合物。[技术方案]为了解决上述问题，根据本专利技术的一个方面，提供了一种沥青改性剂，其由以下式1表示，并且包含键合至乙烯基芳香烃-共轭二烯嵌段共聚物的主链上的多官能团：[式1]其中，A、B、C、X、m、n、o和p如本说明书中所述。根据本专利技术的另一个方面，提供了包含所述沥青改性剂的沥青组合物。[有益效果]根据本专利技术的沥青改性剂由于将特定的多官能团引入到乙烯基芳香烃-共轭二烯嵌段共聚物中而具有优异的与沥青的相容性。由此，当将所述沥青改性剂用于沥青组合物中时，可以显著改善可加工性，并且可以有效改善沥青的各种物理性能，如低温和高温性能、储存稳定性等。具体实施方式下文中，将更加详细地描述本专利技术。在本说明书和所附权利要求书中所用的术语和/或词语不应被解读为限于通常使用的含义或字典中的含义，而应当基于本专利技术人已经适当地定义了术语的概念以以最佳的方式来描述本专利技术的原则，结合与本专利技术的技术范围相一致的含义和概念来解读。为改善沥青组合物的物理性能，采用了乙烯基芳香烃-共轭二烯嵌段共聚物来作为沥青改性剂。所述沥青组合物主要由四种组分组成。其中，具有与用作沥青改性剂的乙烯基芳香烃-共轭二烯嵌段共聚物的最差相容性的组分为沥青质。沥青质为在化学方面包含具有多个杂原子的极性官能团的高度浓缩的芳香烃化合物。然而，由于用作沥青改性剂的乙烯基芳香烃-共轭二烯嵌段共聚物不含极性官能团，故所述沥青改性剂具有与沥青组合物的差的相容性，导致加工性能和可加工性的降低。并且，所述沥青改性剂没有与所述沥青组合物充分地混合，导致沥青的降低的质量，如，降低的弹性。为了解决上述问题，在现有技术中已经采用了调节嵌段共聚物的分子量的方法或添加亲水性单体、油等的方法。然而，此方法具有的缺点在于所述嵌段共聚物的分子量可能会由于其链的断裂而降低，因而所述沥青组合物的物理性质可能会在一定程度上降低。因此，在本专利技术中，提供了一种包含乙烯基芳香烃-共轭二烯嵌段共聚物的沥青改性剂，在所述乙烯基芳香烃-共轭二烯嵌段共聚物中引入了特定的多官能团以确保混合于沥青组合物中时具有优异的相容性。具体而言，根据本专利技术的沥青改性剂可以包含乙烯基芳香烃-共轭二烯嵌段共聚物的主链和键合至所述乙烯基芳香烃-共轭二烯嵌段共聚物的主链上的多官能团，并且可以由以下式1表示：[式1]其中，A至C嵌段各自独立地为乙烯基芳香烃嵌段或共轭二烯嵌段，X由以下式2表示，m、n和o各自为大于或等于1的整数，以及p为0<p≤3的范围内的整数；[式2]其中，Y1至Y4彼此相同或不同，并且各自表示卤族元素，q至t各自为0或1的整数，条件是q至t中的至少一个为整数1，R1为C1至C4烷基，R2为C1至C10烷基，以及*为可以键合至所述乙烯基芳香烃-共轭二烯嵌段共聚物中的乙烯基芳香烃嵌段或共轭二烯嵌段单元的多官能团的部分，其中，可以将所述乙烯基芳香烃-共轭二烯嵌段共聚物的一个或两个分子键合至所述多官能团的一个分子上。根据本专利技术，所述乙烯基芳香烃嵌段可以具有衍生自含乙烯基的基于C6至C30芳香烃的化合物的结构。例如，所述乙烯基芳香烃嵌段可以包括选自苯乙烯、α-甲基苯乙烯、3-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、4-丙基苯乙烯、4-环己基苯乙烯和4-(对甲基苯基)苯乙烯中的至少一种。所述共轭二烯嵌段可具有衍生自基于丁二烯的化合物的结构。例如，所述共轭二烯嵌段可以包括选自1,3-丁二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯和2-苯基-1,3-丁二烯中的至少一种。更优选地，可以单独采用苯乙烯或甲基苯乙烯或以它们的组合的形式来作为所述乙烯基芳烃，以及可以单独采用丁二烯或异戊二烯或以它们的组合的形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种沥青改性剂，其包含键合至乙烯基芳香烃‑共轭二烯嵌段共聚物的主链上的多官能团，所述沥青改性剂由以下式1表示：[式1]

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.21 KR 10-2016-01376911.一种沥青改性剂，其包含键合至乙烯基芳香烃-共轭二烯嵌段共聚物的主链上的多官能团，所述沥青改性剂由以下式1表示：[式1]其中，A至C嵌段各自独立地为乙烯基芳香烃嵌段或共轭二烯嵌段，X由以下式2表示，m、n和o各自为大于或等于1的整数，以及p为0<p≤3的范围内的整数；[式2]其中，Y1至Y4彼此相同或不同，并且各自表示卤族元素，q至t各自为0或1的整数，条件是q至t中的至少一个为整数1，R1为C1至C4烷基，R2为C1至C10烷基，以及*为可以键合至所述乙烯基芳香烃-共轭二烯嵌段共聚物中的乙烯基芳香烃嵌段或共轭二烯嵌段单元的多官能团的部分，其中，可以将所述乙烯基芳香烃-共轭二烯嵌段共聚物的一个或两个分子键合至所述多官能团的一个分子上。2.根据权利要求1所述的沥青改性剂，其中，所述乙烯基芳香烃嵌段包括选自苯乙烯、α-甲基苯乙烯、3-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、4-丙基苯乙烯、4-环己基苯乙烯和4-(对甲基苯基)苯乙烯中的至少一种。3.根据权利要求1所述的沥青改性剂，其中，所述共轭二烯嵌段包括选自1,3-丁二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯和2-苯基-1,3-丁二烯中的至少一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：金泰中，李春和，李惠琳，
申请(专利权)人：LG化学株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR