本发明专利技术公开了一种降温聚合物改性沥青材料，其特征在于，包括如下按重量份计的各组分：沥青55‑65份、磺酸基改性沥青20‑30份、功能共聚物5‑7份、微米粉体3‑5份、偶联剂1‑3份；所述功能共聚物为3‑[N,N‑二甲基‑[2‑(2‑甲基丙‑2‑烯酰氧基)乙基]铵]丙烷‑1‑磺酸内盐、2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸、聚乙二醇单烯丙基醚、N‑(4‑氰基‑3‑三氟甲基苯基)甲基丙烯酰胺通过共聚反应制成。本发明专利技术还提供了一种所述降温聚合物改性沥青材料的制备方法。本发明专利技术提供的降温聚合物改性沥青材料热稳定更佳，耐久性和抗老化能力更强，储存和运输温度更低，使用寿命更长。
【技术实现步骤摘要】
一种降温聚合物改性沥青材料及其制备方法
本专利技术涉及沥青材料
，尤其涉及一种降温聚合物改性沥青材料及其制备方法。
技术介绍
沥青材料具有优异的防水和防腐性能，被广泛应用于土木工程中，主要应用于屋面、地面、地下结构的防水，木材、钢材的防腐。另外其还是道路工程中应用广泛的路面结构胶结材料。但是由于沥青具有显著的温度敏感性（高温下易软化，低温下易碎裂），较低的机械性能和弹力性能，容易老化导致龟裂和松散。显著的热敏感性妨碍了沥青混合物在高温和低温时呈现出良好的性能，因而必须改进沥青的特性以提高产品性能。现有的改进沥青特性的常见方法之一是通过聚合物改性沥青材料。由于聚合物的掺入，可以显著提高沥青高温及低温性能，提高沥青的弹塑性，增加耐久性和抗老化能力，延长沥青材料的使用寿命。然而，市面上的聚合物改性沥青材料由于聚合物与沥青的化学性质、结构、组成和相对分子质量存在较大差异，形成的是热力学不相容的体系，对于一个热力学不相容体系，其宏观和微观都是不稳定的，使得这些聚合物改性沥青材料易发生离析，不能长期储存，给生产和使用带来较大难度和不便。除此之外，目前聚合物改性沥青材料在储存运输过程中需要高温，运输时需要特殊的沥青专用车，使用时必须加热成液体流动状态，一直保持加热状态浪费能源。特别是在我国西部广袤地区，运输和加热使用时浪费能源问题非常突出。申请号为201611044282.0的中国专利技术专利公开了一种降温聚合物改性沥青的制备方法及其包装方法。其制备方法是首先用胶体磨研磨制得高浓度聚合物改性沥青母体，然后经多步混合反应后再与冷沥青降温稀释得到降温聚合物改性沥青。该降温聚合物改性沥青可通过螺旋输送进行软包装。该专利技术具有节能环保、包装安全和不易破袋等优点，对解决偏远地区高性能沥青道路建设提供了方便。然而，该专利技术中加入了硫磺类硫化剂，为了防止其固化，仍然需要较高的储存和运输温度，且易引起环境问题；其中聚合物和沥青之间仍然存在相容性问题，使得制成的沥青材料热稳定性不佳。因此，开发一种热稳定更佳，耐久性和抗老化能力更强，储存和运输温度更低，使用寿命更长的降温聚合物改性沥青材料符合市场需求，具有广泛的市场价值和应用前景，对促进沥青材料的进一步发展具有非常重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的是提供一种降温聚合物改性沥青材料，该沥青材料热稳定更佳，耐久性和抗老化能力更强，储存和运输温度更低，使用寿命更长。同时，本专利技术还提供了一种所述降温聚合物改性沥青材料的制备方法，该制备方法简单易行，操作控制方便，对设备依赖性小，制备效率高，适合连续规模化生产。为达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案是，一种降温聚合物改性沥青材料，其特征在于，包括如下按重量份计的各组分：沥青55-65份、磺酸基改性沥青20-30份、功能共聚物5-7份、微米粉体3-5份、偶联剂1-3份；所述功能共聚物为3-[N,N-二甲基-[2-(2-甲基丙-2-烯酰氧基)乙基]铵]丙烷-1-磺酸内盐、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、聚乙二醇单烯丙基醚、N-(4-氰基-3-三氟甲基苯基)甲基丙烯酰胺通过共聚反应制成。优选的，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570中的至少一种。优选的，所述微米粉体为二氧化钛、氧化锌、二氧化硅中的至少一种。优选的，所述微米粉体的粒径为400-800目。优选的，所述功能共聚物的制备方法，包括如下步骤：将3-[N,N-二甲基-[2-(2-甲基丙-2-烯酰氧基)乙基]铵]丙烷-1-磺酸内盐、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、聚乙二醇单烯丙基醚、N-(4-氰基-3-三氟甲基苯基)甲基丙烯酰胺、引发剂加入到高沸点溶剂中，在惰性气体氛围，60-70℃下搅拌反应4-6小时，后再在水中沉出，并用乙醇洗涤沉出的聚合物3-7次，最后置于真空干燥箱85-95℃下干燥至恒重，得到功能共聚物。优选的，所述3-[N,N-二甲基-[2-(2-甲基丙-2-烯酰氧基)乙基]铵]丙烷-1-磺酸内盐、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、聚乙二醇单烯丙基醚、N-(4-氰基-3-三氟甲基苯基)甲基丙烯酰胺、引发剂、高沸点溶剂的质量比为1:1:(0.8-1.2):1:(0.03-0.04):(12-20)。优选的，所述聚乙二醇单烯丙基醚的纯度为APEG-1200，品牌为玛雅，品牌商货号为93281-9429。优选的，所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的至少一种；所述高沸点溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺中的至少一种；所述惰性气体为氮气、氦气、氖气、氩气中的任意一种。优选的，所述磺酸基改性沥青的制备方法，包括如下步骤：将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、沥青、接枝引发剂混合均匀后，加入到双螺杆挤出机中熔融挤出，制得磺酸基改性沥青。优选的，所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、沥青、接枝引发剂的质量比为(0.8-1.2):(3-5):0.02；所述接枝引发剂为过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二碳酸二环己酯、过氧化十二酰中的至少一种；所述沥青为石油沥青90号、石油沥青70号、石油沥青110号中的至少一种；所述熔融挤出温度为180-230℃。本专利技术的另一个目的，在于提供一种所述降温聚合物改性沥青材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将磺酸基改性沥青加热并保持在150-160℃，然后再按重量份加入功能共聚物、微米粉体、偶联剂，边加入边搅拌，加完后后继续搅拌40-50min，再将制成的中间产品与冷沥青再捏合机中边稀释边降温，制得降温聚合物改性沥青材料。由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：（1）本专利技术提供的一种降温聚合物改性沥青材料的制备方法，该制备方法简单易行，操作控制方便，对设备依赖性小，制备效率高，适合连续规模化生产。（2）本专利技术提供的一种降温聚合物改性沥青材料，克服了市面上的聚合物改性沥青材料由于聚合物与沥青的化学性质、结构、组成和相对分子质量存在较大差异，形成的是热力学不相容的体系，对于一个热力学不相容体系，其宏观和微观都是不稳定的，使得这些聚合物改性沥青材料易发生离析，不能长期储存，给生产和使用带来较大难度和不便；目前聚合物改性沥青材料在储存运输过程中需要高温，运输时需要特殊的沥青专用车，使用时必须加热成液体流动状态，一直保持加热状态浪费能源，特别是在我国西部广袤地区，运输和加热使用时浪费能源问题非常突出的缺陷；通过各组分协同作用，使得制成的降温聚合物改性沥青材料热稳定更佳，耐久性和抗老化能力更强，储存和运输温度更低，使用寿命更长。（3）本专利技术提供的一种降温聚合物改性沥青材料，通过磺酸基改性沥青，通过熔融挤出制成，整个过程不接触空气且时间短，对聚合物和沥青性能无不良影响。通过在沥青分子链上引入极性磺酸基，可有效改善混合体系的相容性，明显提高存储稳定性。（4）本专利技术提供的一种降温聚合物改性沥青材料，功能共聚物为3-[N,N-二甲基-[2-(2-甲基丙-2-烯酰氧基)乙基]铵]丙本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种降温聚合物改性沥青材料，其特征在于，包括如下按重量份计的各组分：沥青55-65份、磺酸基改性沥青20-30份、功能共聚物5-7份、微米粉体3-5份、偶联剂1-3份；所述功能共聚物为3-[N,N-二甲基-[2-(2-甲基丙-2-烯酰氧基)乙基]铵]丙烷-1-磺酸内盐、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、聚乙二醇单烯丙基醚、N-(4-氰基-3-三氟甲基苯基)甲基丙烯酰胺通过共聚反应制成。/n
【技术特征摘要】
1.一种降温聚合物改性沥青材料，其特征在于，包括如下按重量份计的各组分：沥青55-65份、磺酸基改性沥青20-30份、功能共聚物5-7份、微米粉体3-5份、偶联剂1-3份；所述功能共聚物为3-[N,N-二甲基-[2-(2-甲基丙-2-烯酰氧基)乙基]铵]丙烷-1-磺酸内盐、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、聚乙二醇单烯丙基醚、N-(4-氰基-3-三氟甲基苯基)甲基丙烯酰胺通过共聚反应制成。
2.根据权利要求1所述的一种降温聚合物改性沥青材料，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种降温聚合物改性沥青材料，其特征在于，所述微米粉体为二氧化钛、氧化锌、二氧化硅中的至少一种；所述微米粉体的粒径为400-800目。
4.根据权利要求1所述的一种降温聚合物改性沥青材料，其特征在于，所述功能共聚物的制备方法，包括如下步骤：将3-[N,N-二甲基-[2-(2-甲基丙-2-烯酰氧基)乙基]铵]丙烷-1-磺酸内盐、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、聚乙二醇单烯丙基醚、N-(4-氰基-3-三氟甲基苯基)甲基丙烯酰胺、引发剂加入到高沸点溶剂中，在惰性气体氛围，60-70℃下搅拌反应4-6小时，后再在水中沉出，并用乙醇洗涤沉出的聚合物3-7次，最后置于真空干燥箱85-95℃下干燥至恒重，得到功能共聚物。
5.根据权利要求4所述的一种降温聚合物改性沥青材料，其特征在于，所述3-[N,N-二甲基-[2-(2-甲基丙-2-烯酰氧基)乙基]铵]丙烷-1-磺酸内盐、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、聚乙二醇单烯丙基醚、N-(4-...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋执寿，秦鸣飞，
申请(专利权)人：安徽力聚投资集团有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。