本发明专利技术公开一种苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物复合改性沥青及其制备方法，涉及材料制备领域。苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物复合改性沥青至少包括以下组分及重量份：沥青为100份，苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物为3‑7份，纳米蒙脱土为1‑7份，环烷油为1‑4份。本发明专利技术通过添加两种改性剂，实现优势互补，改善纳米蒙脱土单独加入时，对沥青材料低温性能的影响，且在一定程度上提高储存稳定性。
A Styrene-Butadiene-Styrene Block Copolymer Composite Modified Asphalt and Its Preparation Method
【技术实现步骤摘要】
一种苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物复合改性沥青及其制备方法
本专利技术属于材料制备领域，特别是涉及一种苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物复合改性沥青及其制备方法。
技术介绍
改性沥青是在基质沥青中掺加少量的热塑性弹性体橡胶SBS，通过一定的工艺加工而成，它能够改变沥青流变学性质，粘弹性和延性提高，路面的抗冲击能力、抗开裂能力、耐磨耗能力都大大增加，延长了道路使用寿命；降低了沥青的温度敏感性，耐流动变形性能力得到改善，路面平坦性能和抗车辙性能得到提高，使行车速度提高，路面维护减少。SBS改性沥青的最大的生产问题就是沥青与SBS的相溶性问题和稳定性问题。相溶性好是指作为分散相的聚合物以一定的径粒，均匀分布在沥青相中。如果两者的相溶性不好，则沥青与改性剂发生分离，使改性沥青的技术指标受到很大的影响。由于沥青中含有较多的极性化合物，SBS则属于非极性化合物，SBS粘度大，极易集中在上部，而沥青则沉在下部，即产生离析现象，这种不稳定性对生产成品SBS改性沥青的存储是不利的，尤其在长途运输时更不容易解决。SBS改性沥青是将聚合物按照一定的工艺加入沥青中而形成的，改性工艺解决的问题是使聚合物很细很均匀稳定地分散于沥青当中。通过添加剂的加入对SBS改性沥青进行复合改性，以提高SBS改性沥青的相容性和热储存稳定性是目前聚合物改性沥青的应用热点。在众多的类型添加剂中，纳米蒙脱土以其独特的结构及性能得到广泛重视，其加入可以有效提高沥青材料的稳定性及高温性能。但纳米蒙脱土的加入往往影响了复合沥青材料的低温性能。
技术实现思路
环烷油作为有机添加剂的代表，具有高密度、高粘度、无毒副作用等特点，而且在它的环上通常还会连接着饱和支链。因为这种结构，使环烷油既具有芳香烃类的部分性质，具有直链烃的部分性质，又不含毒性。环烷油的加入可以大大改善纳米蒙脱土对SBS改性沥青的低温的负面影响，在一定掺量范围内可改善沥青材料的高低温性能及稳定性。本专利技术的目的在于通过环烷油、纳米蒙脱土双添加的复合改性作用，提供一种苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物复合改性沥青及其制备方法。该方法通过两种添加剂不同的改性效果，实现优势互补，改善纳米蒙脱土单独加入时，对沥青材料低温性能的影响，且在一定程度上提高储存稳定性，极大的优化了沥青的路用性能。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物复合改性沥青，其中至少包括以下组分及重量份：沥青为100份，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物为3-7份，纳米蒙脱土为1-7份，环烷油为1-4份。作为上述方案的进一步改进，所述沥青为石油沥青。作为上述方案的进一步改进，所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物包含线型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、星型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物及混合型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的一种或者多种。作为上述方案的进一步改进，所述纳米蒙脱土为纳米级硅酸盐。作为上述方案的进一步改进，所述环烷油为以环烷烃为主的石油馏分，包括87.55-93.86％的饱和烃，6.14-11.96％的芳烃和0-0.49％的沥青质。本专利技术还提供一种苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物复合改性沥青的制备方法，其特征在于，其至少包括以下步骤：S1、通过高速剪切法获得苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物改性沥青；S2、将所述S1中的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物改性沥青加热并加入纳米蒙脱土进行剪切搅拌；S3、在所述S2中得到的混合物中加入环烷油，均匀搅拌；S4、将所述S3中得到的混合物在设定温度下持续搅拌，获得所述一种苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物复合改性沥青。作为上述方案的进一步改进，在所述步骤S1中，高速剪切法的溶胀阶段温度为130-150℃，持续时间为30-60min；高速剪切法剪切阶段温度为150-170℃，剪切速率为8000-10000r/min，持续时间为30-60min；高速剪切法发育阶段的温度为150-160℃，持续时间为60-120min。作为上述方案的进一步改进，在所述步骤S2中，加入纳米蒙脱土后持续搅拌5-30min，剪切速率为8000-10000r/min，反应温度为120-150℃。作为上述方案的进一步改进，在所述步骤S3中，加入环烷油后持续搅拌5-30min，反应温度为100-120℃。作为上述方案的进一步改进，在步骤S4中，混合物在120-160℃温度下持续搅拌2-4h后，获得最终产品。本专利技术制备了双添加剂下的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物复合改性沥青，通过添加纳米蒙脱土有效提高改性沥青材料的稳定性及高温性能，通过同时添加环烷油以改善纳米蒙脱土对苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物改性沥青的低温的负面影响，进一步改善沥青材料的高低温性能及稳定性，极大的优化了沥青的路用性能。当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为一种苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物复合改性沥青的制备方法流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供了一种苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物复合改性沥青，其中至少包括以下组分及重量份：沥青为100份，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物为3-7份，纳米蒙脱土为1-7份，环烷油为1-4份，在该配比范围内可以同时提高复合改性沥青的高、低温性能。组分中的沥青为石油沥青，组分中的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物包含线型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、星型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物及混合型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的一种或者多种，组分中的纳米蒙脱土为纳米级硅酸盐，组分中的环烷油为以环烷烃为主的石油馏分，包括87.55-93.86％的饱和烃，6.14-11.96％的芳烃和0-0.49％的沥青质。以上复合改性沥青是通过至少以下步骤制得的：通过高速剪切法获得苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物改性沥青；将苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物改性沥青加热并加入纳米蒙脱土进行剪切搅拌；在所得的混合物中加入环烷油，均匀搅拌；将得到的混合物在设定温度下持续搅拌，获得所述一种苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物复合改性沥青。其中高速剪切法是通过高速剪切仪的机械方法使SBS聚合物分散，与沥青混溶在一起，需要经过改性剂溶胀、分散磨细、孕育三个阶段。每一阶段的工艺流程和时间随改性剂及加工设备的不同而不同，加工温度和时间是个加工的关键。请参阅图1所示，本专利技术还提供了一种苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物复合改性沥青的制备方法，其至少包括以下步骤：S1、通过高速剪切法获得苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物改性沥青，其中沥青为100份，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物为3-7份。在此过程中，沥青的改本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物复合改性沥青，其特征在于，其中至少包括以下组分及重量份：沥青为100份，苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物为3‑7份，纳米蒙脱土为1‑7份，环烷油为1‑4份。
【技术特征摘要】
1.一种苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物复合改性沥青，其特征在于，其中至少包括以下组分及重量份：沥青为100份，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物为3-7份，纳米蒙脱土为1-7份，环烷油为1-4份。2.根据权利要求1所述一种苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物复合改性沥青，其特征在于，所述沥青为石油沥青。3.根据权利要求1所述一种苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物复合改性沥青，其特征在于，所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物包含线型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、星型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物及混合型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的一种或者多种。4.根据权利要求1所述一种苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物复合改性沥青，其特征在于，所述纳米蒙脱土为纳米级硅酸盐。5.根据权利要求1所述一种苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物复合改性沥青，其特征在于，所述环烷油为以环烷烃为主的石油馏分，包括87.55-93.86％的饱和烃，6.14-11.96％的芳烃和0-0.49％的沥青质。6.如权利要求1至5所述一种苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物复合改性沥青的制备方法，其特征在于，其至少包括以下步骤：S1、通过高速剪切法获得苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物改性沥青；S2、将所述S1中的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物改性沥青加热并加...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶奋，殷巍，鲁行，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海,31
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