一种SBR丁苯橡胶沥青改性剂及其制备方法技术

一种SBR丁苯橡胶沥青改性剂及其制备方法，属于沥青改性技术领域。其特征在于，原料重量份组成为：改性丁苯橡胶乳液（按干胶重量计）100份、防老剂0.1~1份、隔离剂5~10份、双氰胺甲醛缩合物3~6份和硫酸铝钾2~6份；制备步骤为：合成丁苯橡胶乳液的硫化接枝改性，交联接枝丁苯橡胶的微粒化，在凝聚釜中加入交联接枝丁苯橡胶乳液；依次加入防老剂、隔离剂；加入双氰胺甲醛缩合物，即得到含有隔离剂的胶粒悬浮体，然后转移到熟化釜中；在熟化釜中加硫酸铝钾；脱水，磨碎、烘干即得。本发明专利技术具有的低温性能、延展性能以及粘结性能的同时，大幅度提高改性沥青的粘韧性、高温性能、抗老化性能。

【技术实现步骤摘要】
一种SBR丁苯橡胶沥青改性剂及其制备方法
一种SBR丁苯橡胶沥青改性剂及其制备方法，属于沥青改性

技术介绍
SBR丁苯橡胶改性沥青具有突出的低温性能、延展性能以及粘结性能，与基质沥青相比，改性沥青的高温性能、粘韧性、韧性、抗老化性能也有所提高。目前，国内外的SBR丁苯橡胶沥青改性剂都是以丁二烯和苯乙烯为聚合单体、松香酸皂或脂肪酸皂为乳化剂在低温（5℃）下聚合，结合苯乙烯23.5±1%的丁苯橡胶原料进行生产的。因为丁苯橡胶拉伸强度相对较小，所以改性沥青的拉伸强度、粘韧性、韧性指标会偏低；合成丁苯橡胶中丁二烯的占比在75%以上，丁苯橡胶分子中的碳碳双键含量比较高，双键比较活泼，抗老化性能较差，所以改性沥青的经热氧老化后衰减也较大；丁苯橡胶分子量与沥青分子量差别很大，丁苯橡胶改性沥青在热储存时容易发生离析分层。日特开昭49-78725，公开的方法是将SBR丁苯橡胶块胶先进行切胶，然后用溶剂溶解制成改性剂或是经过密炼、开练后，再切成胶粒或是加一些助剂造粒。这些做法存在耗能高、生产的改性剂改性沥青拉伸强度低、改性剂与沥青热储存易离析等缺点。中国专利ZL93115289.5涉及用通用合成SBR丁苯橡胶切成小胶粒并以少量水为隔离剂或是生产线上取的凝聚含水蓬松体，加入到溶剂（橡胶填充油）中，然后升温脱水，制成充65%~90%油的SBR丁苯橡胶母料；该专利制得的改性剂对沥青改性后拉伸强度低、改性剂与沥青热储存易离析等问题仍然没有解决。中国专利ZL97110667.3中公开了一种方法，以通用丁苯橡胶乳液为原料，苯乙烯和顺丁烯二酸酐聚合成一种共聚物做包覆剂，超细碳酸钙为隔离剂，加凝聚剂制成一种粉末丁苯橡胶；该专利中的包覆剂极性太大，与沥青不相容，该粉末丁苯橡胶用作沥青改性时与沥青相容性很差，不能很好的起到改性沥青的作用。中国专利ZL97111343.2中提到了将丁苯橡胶乳液预交联然后接枝苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸酯等单体对丁苯橡胶进行改性，加入苯乙烯与顺丁烯二酸酐的共聚物做包覆剂进行凝聚，制得一种改性丁苯橡胶产品；该专利中的包覆剂很难与沥青相溶，且接枝的大量极性单体使改性的丁苯橡胶很难溶于沥青中，因此用于改性沥青后，对改性沥青性能几乎没有提高。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种拉伸强度高、粘韧性强、高温性能优异的SBR丁苯橡胶沥青改性剂及其制备方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：该SBR丁苯橡胶沥青改性剂，其特征在于，原料重量份组成为：改性丁苯橡胶乳液（按干胶重量计）100份、防老剂0.1~1份、隔离剂5~10份、双氰胺甲醛缩合物3~6份和硫酸铝钾2~6份；其中改性丁苯胶乳液由以下原料按质量比制备而成：1500或1502丁苯橡胶乳液（按干胶重量计）、乳化剂歧化松香酸钾皂或脂肪酸钾皂、过氧化物引发剂、多异氰酸酯类交联剂或多烯丙基酯类交联剂、钛酸酯偶联剂接枝单体、还原性钠盐催化剂的质量比为100：1.0~5.0：0.1~1.0：1.0~5.0：1.0~8.0：0.02~0.1。本专利技术在通用合成丁苯橡胶乳液中，以过氧化物物为引发剂、多异氰酸酯或多烯丙基酯为交联剂、钛酸酯偶联剂为单体进行交联和接枝反应。接枝交联胶乳中加入隔离剂进行共混，用凝聚剂进行凝聚、熟化，经脱水、过筛、烘干，即得到丁苯橡胶沥青改性剂。与现有的丁苯橡胶改性剂比，本专利技术改性剂改性沥青的耐高温性能、粘韧性、韧性、抗老化性能以及热储存稳定性能等都有显著的提高。本专利技术在具备通用合成丁苯橡胶沥青改性剂改性沥青所具有的低温性能、延展性能以及粘结性能的同时，大幅度提高改性沥青的拉伸强度、粘韧性、韧性、高温性能、抗老化性能及热储存稳定性能。所述的1500或1502丁苯橡胶乳液为通用合成1500型或1502型丁苯橡胶乳液，固含量在19%~40%，优选20%~25%。所述的还原性钠盐催化剂为亚硫酸氢钠或焦亚硫酸钠，优选焦亚硫酸钠。所述的防老剂为N-辛基-N，-苯基-β-对苯二胺与防老剂RD的复合物（商品名：8PPD）、苯乙烯化苯酚、2,6-二甲基苯酚、N,N，-二苯基对苯二胺；优选的，所述的防老剂为N-辛基-N，-苯基-β-对苯二胺与防老剂RD的复合物和2,6-二甲基苯酚。所述的隔离剂为纳米碳酸钙、白炭黑、硬脂酸钙、滑石粉；优选的，所述的隔离剂为纳米碳酸钙。优选的，改性剂的粒径为0.2㎜~2.5㎜。优选的，改性剂的含胶量≥90。过氧化物引发剂为过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰、过氧化氢二异丙苯、异丙苯过氧化氢，优选的，所述的过氧化物引发剂为过氧化苯甲酰或过氧化二异丙苯。所述的多异氰酸酯类交联剂为二苯基甲烷二异氰酸酯。钛酸酯偶联剂接枝单体是含有碳碳双键且耐水解的钛酸酯偶联剂、异丙基二油酸酰氧基（二异辛基磷酸酰氧基）钛酸酯、异丙基三油酸酰氧基钛酸酯，优选的，所述的钛酸酯偶联剂接枝单体为异丙基三油酸酰氧基钛酸酯。一种上述SBR丁苯橡胶沥青改性剂的制备方法，其特征在于，制备步骤为：1）合成丁苯橡胶乳液的硫化接枝改性1.1在反应釜中按物料配比加入1500或1502丁苯橡胶乳液；1.2在搅拌下依次按物料配比加入乳化歧化松香酸钾皂或脂肪酸钾皂、过氧化物引发剂、多异氰酸酯或多烯丙基酯类交联剂、钛酸酯偶联剂接枝单体、还原性钠盐催化剂；1.3在25℃~35℃下搅拌0.5~1小时使物料充分分散均匀；升温到60℃~80℃，反应3~6小时，即得交联接枝丁苯橡胶乳液；2）交联接枝丁苯橡胶的微粒化2.1在凝聚釜中按物料配比加入交联接枝丁苯橡胶乳液；依次加入防老剂、隔离剂，搅拌分散均匀；加入双氰胺甲醛缩合物，即得到含有隔离剂的胶粒悬浮体，然后转移到熟化釜中；2.2在熟化釜中加硫酸铝钾，搅拌熟化20~30分钟；将熟化好的胶粒悬浮体进行脱水，将脱水后得到松散体通过7目的磨料筛磨碎得到细小胶粒；细小胶粒烘干即得。按照该方法制备的SBR丁苯橡胶沥青改性剂，其粒径为0.2㎜~2.5㎜，胶含量≥90%。优选的，步骤1.3中所述的升温到66℃~73℃，反应4~5小时，即得交联接枝丁苯橡胶乳液。与现有技术相比，本专利技术的一种SBR丁苯橡胶沥青改性剂及其制备方法所具有的有益效果是：本专利技术采用通用合成丁苯胶乳经多异氰酸酯或多烯丙基酯类交联后，其拉伸强度、耐高温性能、抗老化性能、与沥青中沥青质组分相容性都有明显提高，将本专利技术改性剂用于改性沥青后，改性沥青的耐高温性能、粘韧性、韧性、抗老化能力、热储存稳定性也会有明显的改善。通用合成丁苯胶乳接枝钛酸酯偶联剂单体后，其抗老化能力、与其它物质的相容性会明显改善，将本专利技术改性剂用于改性沥青后，改性沥青的抗老化能力、热储存稳定性、改性沥青与石子矿料的粘结性能会明显改善。交联接枝后的丁苯橡胶乳液会形成核壳结构，易于凝聚成微小颗粒，微粒化工艺稳定、可靠，不易形成大的凝胶现象，所得产品贮存稳定性好，不易结块。本专利技术制得的交联接枝SBR丁苯橡胶沥青改性剂微粒，具有粉尘少，无需切胶使用方便的优点。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步说明，其中实施例1为最佳实施方式。实施例11）通用合成丁苯橡胶乳液的硫化接枝改性1.1在反应釜中加入固含量为21.5%的1500型丁苯橡胶乳液2791克，开启搅拌，转速为150r/min。1.2加入25%浓度的歧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种SBR丁苯橡胶沥青改性剂，其特征在于，原料重量份组成为： 改性丁苯橡胶乳液100份、防老剂0.1~1份、隔离剂5~10份、双氰胺甲醛缩合物3~6份和硫酸铝钾2~6份；其中改性丁苯胶乳液由以下原料按质量比制备而成：1500或1502丁苯橡胶乳液、乳化剂歧化松香酸钾皂或脂肪酸钾皂、过氧化物引发剂、多异氰酸酯类交联剂或多烯丙基酯类交联剂、钛酸酯偶联剂接枝单体、还原性钠盐催化剂的质量比为100：1.0~5.0：0.1~1.0：1.0~5.0：1.0~8.0：0.02~0.1。

【技术特征摘要】
1.一种SBR丁苯橡胶沥青改性剂，其特征在于，原料重量份组成为：改性丁苯橡胶乳液100份、防老剂0.1~1份、隔离剂5~10份、双氰胺甲醛缩合物3~6份和硫酸铝钾2~6份；其中改性丁苯胶乳液由以下原料按质量比制备而成：1500或1502丁苯橡胶乳液、乳化剂歧化松香酸钾皂或脂肪酸钾皂、过氧化物引发剂、多异氰酸酯类交联剂或多烯丙基酯类交联剂、钛酸酯偶联剂接枝单体、还原性钠盐催化剂的质量比为100：1.0~5.0：0.1~1.0：1.0~5.0：1.0~8.0：0.02~0.1。2.根据权利要求1所述的一种SBR丁苯橡胶沥青改性剂，其特征在于：所述的防老剂为N-辛基-N，-苯基-β-对苯二胺与防老剂RD的复合物和2,6-二甲基苯酚。3.根据权利要求1所述的一种SBR丁苯橡胶沥青改性剂，其特征在于：所述的隔离剂为纳米碳酸钙。4.根据权利要求1所述的一种SBR丁苯橡胶沥青改性剂，其特征在于：改性剂的粒径为0.2㎜~2.5㎜。5.根据权利要求1所述的一种SBR丁苯橡胶沥青改性剂，其特征在于：改性剂的含胶量≥90。6.根据权利要求1所述的一种SBR丁苯橡胶沥青改性剂，其特征在于：所述的过氧化物引发剂为过氧化苯甲酰或过氧化二异丙苯。7.根据权利要求1所述的一种SBR丁苯橡胶沥青改性剂，其特征在于：所述的多异氰酸酯类交...

【专利技术属性】
技术研发人员：李洪强，王涛，李美霞，
申请(专利权)人：山东显元化工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37