一种热贮存稳定的线性双羟基SBS改性沥青及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种热贮存稳定的改性沥青及其制备方法。本发明专利技术的热贮存稳定的线性双羟基SBS改性沥青，其主要特点是采用线性双羟基SBS作为改性剂，这种带有极性基团的SBS与沥青中的极性基团或物理吸附或化学共价键形成网状结构，达到SBS与沥青相容稳定的作用。本发明专利技术提供的改性沥青热贮存稳定性好，同时具有良好的高低温路用性能，各项技术性能均能满足国家规定的道路用改性沥青指标。

【技术实现步骤摘要】
一种热贮存稳定的线性双羟基SBS改性沥青及其制备方法
本专利技术涉及一种线性双羟基SBS改性沥青，特别涉及一种热贮存稳定的线性双羟基SBS改性沥青。同时本专利技术还涉及该改性沥青的制备工艺。
技术介绍
随着交通量的增大，车辆速度增快、及载重量的增加，对公路的质量要求越来越高，普通的石油沥青公路难以达到要求，因此就必须对石油沥青进行改性。高聚物作为道路沥青材料的主要改性剂，以提高沥青材料的力学性能和使用性能而被国内外广泛应用，其中由于苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)兼有橡胶类和树脂类改性剂的特性，可以同时改善沥青的高低温性能，显著提高沥青的路用性能，延长路面的使用寿命，因此成为是最主要的改性剂，但是SBS是非极性物质，其与极性的沥青在分子量、结构、密度和化学性质等方面存在较大的差异，致使两者的相容性较差，导致改性体系的热贮存稳定性变差，分散的SBS颗粒聚集与沥青分层，致使改性沥青不能使用，进而影响着改性沥青的正常使用和质量。因此，贮存稳定的改性沥青，其中的SBS必须是均匀分散在沥青中的，即SBS必须与沥青相容性好。制备贮存稳定性的沥青的主要手段有两种，一种是改变改性沥青加工工艺，主要是通过在改性沥青的制备过程中调整加工工艺，改善SBS与基质沥青的相容性，提高改性沥青的热贮存稳定性，这种调整工艺参数能力有限，整体效果较差。另外一种是用改性SBS作为沥青改性剂(即极性化SBS)，如SBS接枝改性和原位官能化SBS。接枝SBS是二次加工之后在SBS中引入极性基团，其与基质沥青之间的相容性提高，但由于在接枝过程中SBS分子链遭到破坏，改性沥青的力学性能相对低一些。而原位官能化SBS，是在SBS的合成过程直接引入极性基团，SBS的结构不会遭到破坏，其在提高与基质沥青形容性的同时，也不会导致改性沥青力学性能的下降。因此，原位官能化SBS在制备热贮存热稳定性改性沥青中具有较大的优势。现阶段原位官能化SBS改性剂主要通过三步法制备的，利用封端试剂与苯乙烯阴离子发生反应，在SBS端基引入官能团，操作复杂，易引入杂质。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种热贮存稳定的线性双羟基SBS改性沥青。该改性沥青热贮存稳定性好，同时具有良好的高低温路用性能，各项技术性能均能满足国家规定的道路用改性沥青指标。本专利技术的目的之二在于提供上述改性沥青的制备方法。本专利技术的第一方面在于提供一种热贮存稳定的改性沥青，由包括线性双羟基SBS的原料制成。根据本专利技术的一些实施方式，所述线性双羟基SBS以双环氧基化合物为偶联剂经偶联法制成。根据本专利技术的一些实施方式，所述线性双羟基SBS具有线性结构，MnSB为5.5×104-7.0×104，偶联率为60-90％。根据本专利技术的一些实施方式，所述线性双羟基SBS具有线性结构，MnSB为5.6×104-6.7×104，偶联率为80-88％。根据本专利技术的一些实施方式，所述偶联法以丁二烯和苯乙烯为单体，在烃类溶剂存在下，以有机锂为引发剂，采用双环氧基偶联剂，通过阴离子偶联分步聚合法进行聚合反应生产线性双羟基SBS根据本专利技术的一些实施方式，所述极性添加剂与有机锂的摩尔比为(0.1-10):1，进一步优选为(0.4-3)：1。根据本专利技术的一些实施方式，所述双环氧基偶联剂为R1和R2相同或不同，各自独立地选自H和C1-C6烷基，优选为H和C1-C3烷基，n＝1-30。根据本专利技术的一些实施方式，由包括以下的原料制成：基质沥青、线性双羟基SBS、相容剂和稳定剂。根据本专利技术的一些实施方式，由包括以下重量份的原料制成：基质沥青85-96份；线性双羟基SBS2-6份；相容剂0-3份；稳定剂0-3份。根据本专利技术的一些优选实施方式，由包括以下重量份的原料制成：基质沥青91-94份；线性双羟基SBS4-4.3份；相容剂0.19-0.20份；稳定剂0.005-0.02份；优选地，所述线性双羟基SBS具有线性结构，MnSB为6.0×104-7.0×104，偶联率为80-90％。根据本专利技术的一些优选实施方式，由包括以下重量份的原料制成：基质沥青88-90份；线性双羟基SBS3.9-4.1份；相容剂0.3-0.5份；稳定剂0.15-0.25份；优选地，所述线性双羟基SBS具有线性结构，MnSB为5.0×104-60×104，偶联率为80-90％。根据本专利技术的一些实施方式，所述的基质沥青为高级道路石油沥青。根据本专利技术的一些实施方式，所述相容剂为芳烃稠油。根据本专利技术的一些实施方式，所述稳定剂为硫化物或改性沥青专用稳定剂。根据本专利技术的一些实施方式，所述芳烃稠油为橡胶油、芳烃油和糠醛抽出油中的一种或多种。根据本专利技术的一些实施方式，所述硫化物为硫磺、硫磺与噻唑类、次磺酰类和秋兰姆类橡胶促进剂中的一种或多种。根据本专利技术的一些实施方式，所述改性沥青专用稳定剂为北京石油化工科学研究院的BHS-2A。本专利技术的第二方面在于提供一种根据第一方面所述的改性沥青的制备方法，包括以下步骤：S21，将熔融的基质沥青与相容剂和线性双羟基SBS混合，得到的混合物A，混合物A进行溶胀；S22，将溶胀后的混合物A进行第一次剪切，加入稳定剂，进行第二次剪切，得到混合物B；S23，将混合物B进行发育，得到所述改性沥青。根据本专利技术的一些实施方式，所述熔融为加热熔融。根据本专利技术的一些实施方式，所述溶胀为搅拌溶胀。根据本专利技术的一些实施方式，所述剪切为用高速剪切机进行剪切；根据本专利技术的一些实施方式，所述发育为搅拌发育。根据本专利技术的一些实施方式，所述第一次剪切时间为15-40min。根据本专利技术的一些实施方式，所述第二次剪切时间为8-20min。根据本专利技术的一些实施方式，所述发育时间为发育3-6h。根据本专利技术的一些实施方式，所述搅拌溶胀的搅拌速率为160-200r/min，时间为0.5-2h，温度为180-190℃。根据本专利技术的一些实施方式，所述剪切的剪切速率为2000-3000r/min，温度为170-180℃。根据本专利技术的一些实施方式，所述搅拌发育的搅拌速率为80-100r/min，温度为170-180℃。本专利技术的有益效果：本专利技术以偶联法制备的线性双羟基SBS为改性剂对沥青进行改性，所述得的改性沥青的离析软化点之差小于等于2.5℃，热贮存稳定满足交通部颁布的JTGF40-2004规范要求的I-D。由于SBS带有的羟基基团可与沥青中含有的极性基团，如羧基、酚羟基等进行物理吸附或化学反应，形成网状结构，达到SBS与沥青相容稳定的作用。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术进行详细说明，但本专利技术并不受下述实施例限定。以下实施例和对比例中以茂名石化的道路用70#基质沥青为例对本专利技术作进一步的阐述，其性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热贮存稳定的线性双羟基SBS改性沥青，由包括线性双羟基SBS的原料制成。/n

【技术特征摘要】
1.一种热贮存稳定的线性双羟基SBS改性沥青，由包括线性双羟基SBS的原料制成。


2.根据权利要求1所述的改性沥青，其特征在于，所述线性双羟基SBS以双环氧基化合物为偶联剂经偶联法制成；
和/或，所述线性双羟基SBS具有线性结构，MnSB为5.5×104-7.0×104，偶联率为60-90％；优选MnSB为5.6×104-6.7×104，偶联率为80-88％。


3.根据权利要求1或2所述的改性沥青，其特征在于，所述偶联法以丁二烯和苯乙烯为单体，在烃类溶剂存在下，以有机锂为引发剂，采用双环氧基偶联剂，通过阴离子偶联分步聚合法进行聚合反应生产线性双羟基SBS；
进一步优选地，所述双环氧基偶联剂与有机锂的摩尔比为(0.4-3)：1。


4.根据权利要求1-3任一所述的改性沥青，其特征在于，所述双环氧基偶联剂为R1和R2相同或不同，各自独立地选自H和C1-C6烷基，优选为H和C1-C3烷基，n＝1-30。


5.根据权利要求1-4任一所述的改性沥青，其特征在于，由包括以下的原料制成：基质沥青、线性双羟基SBS、相容剂和稳定剂。


6.根据权利要求1-4任一所述的改性沥青，其特征在于，由包括以下重量份的原料制成：
基质沥青85-96份；
线性双羟基SBS2-6份；
相容剂0-3份；
稳定剂0-3份。


7.根据权利要求1-6任一所述的改性沥青，其特征在于，所述的基质沥青为高级道路石油沥青；
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【专利技术属性】
技术研发人员：李静静，邵磊山，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11