本发明专利技术提供了制备在沥青铺路材料中使用的具有改善性质的沥青产品。在优选方案中，将多聚磷酸添加到加热的沥青并搅拌一段时间。在添加多聚磷酸之后，将一种或多种硫可交联的弹性体和一种或多种硫供体偶联剂添加到加热的沥青中并混合。多聚磷酸、硫可交联的弹性体和硫供体偶联剂还可被添加到单独量的沥青中，并且沥青可在用于获得具有所需特征的最终沥青产品之前被组合。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及通过添加多聚磷酸(PPA)到沥青中、然后添加聚合物 和交联剂制备改性沥青的方法。本专利技术还涉及施用改性沥青粘结料用 于路面(即人行道)，覆面或其它应用。本专利技术的沥青粘结料显示了改善 的性质。例如，沥青粘结料与其它无添加剂或由其它方法制备的沥青 相比，可具有更宽的塑性范围。
技术介绍
沥青通常在用于铺设道路或其它表面的沥青中用作粘结料材料。 可在本专利技术的组合物和方法中使用的沥青的例子包括天然沥青、焦沥 青和人造沥青。特别优选的沥青是用于道路的那些沥青，诸如沥青或 软沥青。沥青铺面材料通过将沥青粘结料与集料混合而制备。包括沥青的沥青粘结料被频繁地用在其中环境条件改变较大的 应用中，特别是当用在人行道上时。因此，在高温和低温条件下沥青 粘结料的性质是一个备受关注的问题。在低温下， 一些粘结料变得易 碎，由于热应力导致长的横向裂缝。在较高温度下，沥青粘结料变得 更具有流动性(即粘性下降)，其可由于表面上车辆的通过形成人行 道车辙。在铺面应用中，沥青粘结料的抗疲劳蠕变和抗冲击性，以及与集料的粘结性，是特定粘结料的在具体应用中还必须要考虑的性质。 一些沥青粘结料可能要求比较高的弹性，例如，当相应的沥青铺面混 合物用在高交通量和高负荷的表面中时。已经开发了各种方法来试图改善沥青的可塑性和改善使用沥青粘结料制造的沥青的磨损。例如，在美国专利5,618,862中，描述了一种方法，在该方法中，将沥青与硫可交联的弹性体以及硫供体偶联剂混 合形成硫硫化反应混合物。然后将硫硫化反应混合物与酸助剂混合以 制造改性沥青产品。根据该方法，酸助剂在硫硫化完成之后才被加入 到沥青之中。希望存在一种制造在沥青中使用的改性沥青的简化方法。因此，本专利技术的目的之一是提供制造具有改善的弹性并且在沥青涂铺面中作 为粘结剂具有可接受的质量的改性沥青材料的方法。专利技术概述本专利技术提供了制造供道路涂铺面用沥青粘结料使用的改性沥青 产品的方法。在一个方面，本专利技术的方法包括向加热的沥青中添加酸，诸如例如多聚磷酸(PPA)。在将PPA与沥青混合后，向加热的沥青中添 加弹性体和偶联剂，并混合足够的时段，以制造改性沥青产品。在本专利技术方法的另一个实施方案中，制备了沥青母料，其可包括 弹性体和偶联剂，或酸诸如PPA与弹性体或偶联剂之一。制备沥青稀释 剂，其只包含酸如PPA、弹性体或偶联剂之一。在使用之前，将一些母 料与一些稀释剂混合，以制备具有所需的最终浓度的PPA、弹性体和稀 释剂的改性沥青产品。由本专利技术方法制备的沥青具有改善的弹性，使得其合乎在沥青涂 铺面组合物中使用的需要。7优选方案的描述在一个实施方案中，本专利技术的方法包括提供沥青或沥青混合物并在同时搅拌下将沥青加热到10(TC到23(rC的温度的步骤。在搅拌的 同时将多聚磷酸(PPA)添加到加热的沥青中，优选搅拌持续至少10分钟。除了多聚磷酸之外还可添加其它酸。例如，硫酸或有机硫酸(organosulfuric acids)可与PPA组合被添加。被添加到沥青中的酸的总重 量按重量计是沥青或沥青混合物重量的0.005%到5%。在添加并混合酸组分后，向沥青中添加流可交联的弹性体(sulfur corss-linkable dastomer)和硫供体偶联剂并同时在搅拌下保持沥青在 100-23(TC的温度，优选搅拌持续至少10分钟。硫可交联的弹性体的提 供量按重量计是沥青或沥青混合物重量的0.5%到20%。硫供体偶联剂以 一定的量被提供，该量能够提供按重量计是硫可交联的弹性体的重量 的0.1%到20%的游离硫。酸添加剂优选由PPA组成、或由按重量计包含5%到100%、更优选 20%到100%的多种多聚磷酸之一和95%到0%、更优选80%到0%的至少 一种选自硫酸和通式R—(COOV-S03H所示的酸的酸的组合组成。酸添 加剂的组合优选由按重量计算包含20%到95%、更优选40%到90%的多 种多聚磷酸之一和80%到5%、更优选60%到10%的硫酸和/或甲磺酸的 组合组成。当酸添加剂由多个酸性化合物组成时，例如由多聚磷酸和硫酸的 组合组成时，则酸性化合物可以混合物形式或先后被并入到沥青中。可用在本专利技术方法中的多聚磷酸是具有实验式PqH"s的化合物，其中q， r和s是正数，从而q大于或等于2，优选为3到20或更多，从而 5q+r-2s=0。特别地，多聚磷酸可以是具有实验式PqHq+203q+i的直链化合物，或者可选择性地是具有二维结构、甚至实际上是三维结构的产品。所有 这些多聚磷酸可以是从加热含水偏磷酸而形成的縮聚产品。式R--(COO)t—S03H所示的酸，当t-0时是式R—S03H的磺酸，当1=1 时，是式R—COO—S03H的酸。式R--COO—S03H的酸可被认为是单羧 酸R--COOH和S03的加合物，或者可被认为是式R—COOH的单羧酸与硫 酸的混合酐。在式R—(COO)t—S03H的这些酸中，基团R优选是Q到Cu 烃基，更优选是Q到C8烃基。基团R可包括直链或支链的d到d2烷基， 更特别是Q到C8垸基，诸如例如甲基，乙基，丙基，丁基，己基或辛基；C4到C,2环垸基，优选C6到C8环垸基；或者是单价的C6到d2芳基， 优选C6到C8芳基，对于芳基特别是苯基或甲苯基，对于环垸基特别是环己基，环戊基或环庚基。可用在本专利技术方法中的式R—S03H的磺酸的例子是甲磺酸，乙磺酸，丙磺酸，苯磺酸和甲苯磺酸，优选甲磺酸和乙磺酸。也可使用式R--COO—S03H的酸，诸如酸CH3—COO—S03H和 CH3—CH2—COOS03H，其是S03分别与乙酸和丙酸的加合物。用于实施本专利技术方法的沥青或沥青混合物优选选自各种沥青，其 具有的在10(TC下的运动粘度为0.5xl(T4 mVs到3xl(T2 m2/s，优选为 lxl0'4 mVs到2xlO'2 m2/s。这些沥青可以是直接蒸馏或真空蒸馏沥青， 吹塑或半吹塑沥青，丙垸或戊垸脱沥青残余物，减粘裂化残余物，或 一些石油馏分或沥青和减压馏分的混合物，或上面所列产品的两种或 多种的混合物。除运动粘度在上述范围内之外，用在本专利技术方法中的 沥青或沥青混合物优选具有的在25'C下的渗透性，根据NF标准T 66004 定义，为5到800，优选10到400。用在本专利技术方法中的弹性体可以由本领域技术人员已知的弹性聚 合物之一或其混合物组成，所述弹性体聚合物诸如聚异戊二烯，聚降 冰片烯，聚丁二烯，丁基橡胶，无规乙烯/丙烯(EP)共聚物或无规乙烯/ 丙烯/二烯(EPDM)三元共聚物。弹性体优选部分地(其余部分由一种或 多种上述的聚合物或其它聚合物组成)或完全地由以下的一种或多种苯乙烯与共轭二烯如丁二烯、异戊二烯、氯丁二烯、羧化丁二烯或羧 化异戊二烯的无规或嵌段共聚物组成，并且更特别地由一种或多种选 自有或者没有无规铰链的苯乙烯和丁二烯的共聚物，苯乙烯和异戊二 烯的共聚物，苯乙烯和氯丁二烯的共聚物，苯乙烯和羧化丁二烯的共 聚物或苯乙烯和羧化异戊二烯的共聚物组成。苯乙烯和共轭二烯的共 聚物，并且特别是上述的每种共聚物，优选具有的苯乙烯含量按重量 计为5%到50%。苯乙烯和共轭二烯的共聚物的重均分子量，特别是上述的共聚物的重均分子量，可以为例如10,000到600，000道尔顿，优本文档来自技高网...
【技术保护点】
制备改性沥青的方法，该方法包括以下步骤： （ａ）提供被加热到约１００℃到约２３０℃的温度的沥青或沥青混合物； （ｂ）向沥青或沥青混合物中添加按重量计是沥青重量的约０．００５％到５％的多聚磷酸并保持所得混合物在约１００℃到约２３０ ℃的温度下并同时搅拌至少约１０分钟； （ｃ）在添加多聚磷酸之后，向沥青或沥青混合物中添加至少一种按重量计是沥青重量的０．５％到２０％的硫可交联的弹性体和至少一种一定量的硫供体偶联剂，该一定量的硫供体偶联剂能够提供是硫可交联弹性体的重量 的０．１％到２０％的游离硫，并同时保持沥青在１００℃到２３０℃的温度并同时搅拌至少约１０分钟。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：让瓦莱里马丁，
申请(专利权)人：伊诺弗斯公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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