專利名稱：Sbs聚合物改性乳化瀝青及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于改性乳化浙青技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及ー種SBS聚合物改性乳化浙青及其制備方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)制備改性乳化浙青的方法主要有SBR膠乳改性、SBS膠乳改性、SBS固體改性。SBR膠乳改性分為外摻法與內(nèi)摻法，外摻法是先制備普通乳化浙青，再將SBR聚合物乳液摻入乳化浙青中進(jìn)行改性；內(nèi)摻法是在制備乳化浙青的過程中，將SBR聚合物乳液加入乳化劑皂液中再對浙青進(jìn)行乳化。SBS膠乳改性是先將固體SBS溶入苯等有機(jī)溶劑中制成乳液再采用外摻或內(nèi)摻法對乳化浙青進(jìn)行改性，SBS固體改性是先用SBS固體聚合物對浙青改性，再對改性浙青進(jìn)行乳化。SBR膠乳改性乳化浙青對路面高溫性能改善不明顯，且易出現(xiàn)乳液離析現(xiàn)象。SBS膠乳改性乳化浙青因采用苯等有機(jī)溶劑存在環(huán)境污染等問題， SBS固體改性乳化浙青對路面高、低溫性能改善較好，與石料的粘結(jié)力強(qiáng)，非常適宜在氣溫變化較大地區(qū)應(yīng)用?，F(xiàn)有技術(shù)制備SBS聚合物改性乳化浙青吋，當(dāng)SBS聚合物改性劑占SBS聚合物改性浙青質(zhì)量大于3%后乳化難度非常大，存在SBS聚合物不易與乳化劑相融，生產(chǎn)過程中體系粘度大影響加料及產(chǎn)品性質(zhì)不穩(wěn)定等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供ー種SBS聚合物改性乳化浙青及其制備方法，能夠滿足SBS聚合物改性劑占SBS聚合物改性浙青質(zhì)量大于3 %，并且制備得到性質(zhì)穩(wěn)定的SBS聚合物改性乳化浙青。本發(fā)明所述的ー種SBS聚合物改性乳化浙青，由以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的原料配制而成SBS聚合物改性浙青40 % 65 %、水25 % 50 %、陽離子浙青乳化劑2 % 10 %、復(fù)合乳化穩(wěn)定劑O. 1% 2. 0%和酸O. 2% 2. 0%，其中SBS聚合物改性浙青為SBS聚合物改性劑和基質(zhì)浙青混合反應(yīng)而成，SBS聚合物改性劑占SBS聚合物改性浙青質(zhì)量的3. 5% 5. 5%。其中，所述的SBS聚合物改性劑為線型結(jié)構(gòu)，其分子量范圍為10 12萬。所述的基質(zhì)浙青為70號重交浙青、90號重交浙青、100號普通道路浙青、10號建筑浙青或煤基浙青中的ー種，優(yōu)選70號重交浙青或90號重交浙青。所述的陽離子浙青乳化劑由十八烷基ニ甲基羥こ基氯化銨、十四烷基酰胺基多胺、十六烷基三甲基溴化銨、十六烷基三甲基氯化銨、十八烷基三甲基氯化銨、烷基雙季銨鹽、硬脂酸酰胺基多胺、烷基羥基酰胺基多胺、N-烷基丙ニ胺或多こ烯多胺中的兩種或兩種以上任意比例復(fù)合而成，復(fù)合的目的是為了降低水的表面張力，有利于浙青的乳化和保持產(chǎn)品穩(wěn)定性。優(yōu)選十六烷基三甲基溴化銨、十八烷基三甲基氯化銨、十八烷基ニ甲基羥こ基氯化銨、烷基雙季銨鹽或硬脂酸酰胺基多胺中的兩種或兩種以上任意比例復(fù)合而成。所述的復(fù)合乳化穩(wěn)定劑為甲基纖維素、聚こニ醇、明膠、淀粉、聚丙烯酰胺、羧甲基纖維素鈉、羥丙基纖維素、氯化鈣、氯化銨、氯化鐵或氯化鎂中的兩種或兩種以上任意比例混合的混合物。復(fù)合乳化穩(wěn)定劑選用無機(jī)穩(wěn)定劑時(shí)，可以減少季銨鹽類乳化劑的用量，提高乳化能力，改善SBS與乳化劑的相融性，使SBS改性浙青的乳化難度降低；選用有機(jī)穩(wěn)定劑時(shí)，可以幫助調(diào)節(jié)整個(gè)體系的粘度。優(yōu)選聚こニ醇、羧甲基纖維素鈉、聚丙烯酰胺、氯化鈣或氯化銨中的兩種或兩種以上任意比例混合的混合物。所述的酸為鹽酸、醋酸或檸檬酸中的ー種，酸的加入是為調(diào)節(jié)乳液PH值，降低陽離子浙青乳化劑用量。優(yōu)選鹽酸或醋酸。本發(fā)明所述的SBS聚合物改性乳化浙青的制備方法，包括以下步驟(I)將SBS聚合物改性劑與溫度為160 175°C的基質(zhì)浙青混合，加入膠體磨中研磨后攪拌2h得到SBS聚合物改性浙青；(2)將陽離子浙青乳化劑加入35 45°C水中溶解，加入酸調(diào)節(jié)乳液PH值在3 5之間，然后加入復(fù)合乳化穩(wěn)定劑得到皂液； (3)將膠體磨溫度設(shè)定在45 60°C，壓カ設(shè)定為O. I O. 2MPa，用多余皂液沖洗一遍膠體磨后，將溫度為150 165°C的SBS聚合物改性浙青與溫度為45 60°C的皂液加入膠體磨中經(jīng)充分乳化分散3 8分鐘得到SBS聚合物改性乳化浙青。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于制備的SBS聚合物改性乳化浙青性質(zhì)穩(wěn)定，能夠用于公路粘層、封層、表面處治、稀漿封層以及高速鉄路板式無砟軌道的水泥浙青砂漿層等。與普通乳化浙青相比具有很好的高溫抗車轍、低溫抗凍裂性能，能夠延長路面使用壽命，降低公路維修養(yǎng)護(hù)成本；與SBR膠乳改性乳化浙青相比具有優(yōu)良的高溫性能，能夠避免改性劑離析現(xiàn)象的產(chǎn)生，性質(zhì)更加穩(wěn)定；與現(xiàn)有技術(shù)SBS聚合物改性乳化浙青相比具有體系乳化能力強(qiáng)，能夠乳化高SBS聚合物含量的聚合物改性浙青，制備方法簡便，設(shè)備簡易，原料成本低，乳液粘度可調(diào)。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)ー步描述。實(shí)施例I :本實(shí)施例中SBS聚合物改性乳化浙青由以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的原料配制而成SBS聚合物改性劑質(zhì)量含量為3. 5%的SBS聚合物改性浙青60%、陽離子浙青乳化劑為十八烷基三甲基氯化銨3%與十八烷基ニ甲基羥こ基氯化銨1%復(fù)合而成、復(fù)合乳化穩(wěn)定劑為氯化銨O. 5%與羧甲基纖維素鈉O. 25%的混合物、鹽酸O. 31%和水34. 94%。具體制備方法為(I)將SBS聚合物改性劑與溫度為160°C的基質(zhì)浙青混合，加入膠體磨中研磨后攪拌2h得到SBS聚合物改性浙青；(2)將陽離子浙青乳化劑加入40°C水中溶解，加入酸調(diào)節(jié)乳液PH值為4，然后加入復(fù)合乳化穩(wěn)定劑得到皂液；(3)將膠體磨溫度設(shè)定在45°C，壓カ設(shè)定為O. 2MPa，用多余皂液沖洗一遍膠體磨后，將溫度為155°C的SBS聚合物改性浙青與溫度為55°C的皂液加入膠體磨中經(jīng)充分乳化分散得到SBS聚合物改性乳化浙青。實(shí)施例2
本實(shí)施例中SBS聚合物改性乳化浙青由以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的原料配制而成SBS聚合物改性劑質(zhì)量含量為5. 5%的SBS聚合物改性浙青60%、陽離子浙青乳化劑為十八烷基三甲基氯化銨2%與十八烷基ニ甲基羥こ基氯化銨2%復(fù)合而成、復(fù)合乳化穩(wěn)定劑為氯化鈣O. 25%與聚丙烯酰胺O. 03%的混合物、鹽酸O. 31%和水35. 41%。具體制備方法為(I)將SBS聚合物改性劑與溫度為168°C的基質(zhì)浙青混合，加入膠體磨中研磨后攪拌2h得到SBS聚合物改性浙青；(2)將陽離子浙青乳化劑加入45°C水中溶解，加入酸調(diào)節(jié)乳液PH值為3，然后加入復(fù)合乳化穩(wěn)定劑得到皂液；(3)將膠體磨溫度設(shè)定在45°C，壓カ設(shè)定為O. 2MPa，用多余皂液沖洗一遍膠體磨 后，將溫度為155°C的SBS聚合物改性浙青與溫度為60°C的皂液加入膠體磨中經(jīng)充分乳化分散得到SBS聚合物改性乳化浙青。實(shí)施例3 本實(shí)施例中SBS聚合物改性乳化浙青由以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的原料配制而成SBS聚合物改性劑質(zhì)量含量為4. 0%的SBS聚合物改性浙青45%、陽離子浙青乳化劑為十六烷基三甲基溴化銨3. 5%與烷基雙季銨鹽1%復(fù)合而成、復(fù)合乳化穩(wěn)定劑為氯化銨O. 2%與明膠O. 25%的混合物、鹽酸O. 35%和水49. 7%0具體制備方法為(I)將SBS聚合物改性劑與溫度為165°C的基質(zhì)浙青混合，加入膠體磨中研磨后攪拌2h得到SBS聚合物改性浙青；(2)將陽離子浙青乳化劑加入35°C水中溶解，加入酸調(diào)節(jié)乳液PH值為5，然后加入復(fù)合乳化穩(wěn)定劑得到皂液；(3)將膠體磨溫度設(shè)定在45°C，壓カ設(shè)定為O. 2MPa，用多余皂液沖洗一遍膠體磨后，將溫度為160°C的SBS聚合物改性浙青與溫度為45°C的皂液加入膠體磨中經(jīng)充分乳化分散得到SBS聚合物改性乳化浙青。實(shí)施例4 本實(shí)施例中SBS聚合物改性乳化浙青由以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的原料配制而成SBS聚合物改性劑質(zhì)量含量為4. 5%的SBS聚合物改性浙青55%、陽離子浙青乳化劑為十六烷基三甲基溴化銨2. 5%與十八烷基三甲基氯化銨I. 5%復(fù)合而成、復(fù)合乳化穩(wěn)定劑為氯化鎂
O.5%與羧甲基纖維素鈉O. 25%的混合物、鹽酸O. 3%和水39. 95%。具體制備方法與實(shí)施例3相同。實(shí)施例5 本實(shí)施例中SBS聚合物改性乳化浙青由以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的原料配制而成SBS聚合物改性劑質(zhì)量含量為4. 5%的SBS聚合物改性浙青50%、陽離子浙青乳化劑為烷基雙季銨鹽I %與十六烷基三甲基氯化銨2%復(fù)合而成、復(fù)合乳化穩(wěn)定劑為氯化銨O. 15%、氯化鈣
O.25%與聚こニ醇O. 15%的混合物、鹽酸O. 2%和水46. 25%。具體制備方法與實(shí)施例3相同。實(shí)施例6 本實(shí)施例中SBS聚合物改性乳化浙青由以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的原料配制而成SBS聚合物改性劑質(zhì)量含量為5. 5%的SBS聚合物改性浙青65%、陽離子浙青乳化劑為N-烷基丙ニ胺4. 1%與多こ烯多胺2%復(fù)合而成、復(fù)合乳化穩(wěn)定劑為氯化鎂0.3%、氯化鐵O. 1%與羥丙基纖維素O. 05%的混合物、鹽酸I. 1%和水27. 35%。具體制備方法為(I)將SBS聚合物改性劑與溫度為175°C的基質(zhì)浙青混合，加入膠體磨中研磨后攪拌2h得到SBS聚合物改性浙青；(2)將陽離子浙青乳化劑加入45°C水中溶解，加入酸調(diào)節(jié)乳液PH值為4，然后加入復(fù)合乳化穩(wěn)定劑得到皂液；(3)將膠體磨溫度設(shè)定在45°C，壓カ設(shè)定為O. 2MPa，用多余皂液沖洗一遍膠體磨后，將溫度為160°C的SBS聚合物改性浙青與溫度為60°C的皂液加入膠體磨中經(jīng)充分乳化分散得到SBS聚合物改性乳化浙青。 實(shí)施例7 本實(shí)施例中SBS聚合物改性乳化浙青由以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的原料配制而成SBS聚合物改性劑質(zhì)量含量為5. 0%的SBS聚合物改性浙青40%、陽離子浙青乳化劑為十四烷基酰胺基多胺4. 2%與硬脂酸酰胺基5%復(fù)合而成、復(fù)合乳化穩(wěn)定劑為氯化鎂O. 3%、氯化鐵
O.2%與羥丙基纖維素O. 1%的混合物、鹽酸I. 5%和水48. 7%。具體制備方法與實(shí)施例2相同。表I為實(shí)施例I和實(shí)施例2制備的SBS聚合物改性乳化浙青性能分析結(jié)果。表I :
權(quán)利要求
1.ー種SBS聚合物改性乳化浙青，其特征在于由以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的原料配制而成SBS聚合物改性浙青40 % 65 %、水25 % 50 %、陽離子浙青乳化劑復(fù)合乳化穩(wěn)定劑O. 1% 2. 0%和酸O. 2% 2. 0%，其中SBS聚合物改性浙青為SBS聚合物改性劑和基質(zhì)浙青混合反應(yīng)而成，SBS聚合物改性劑占SBS聚合物改性浙青質(zhì)量的3. 5% 5. 5%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的SBS聚合物改性乳化浙青，其特征在于SBS聚合物改性劑為線型結(jié)構(gòu)，其分子量范圍為10 12萬。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的SBS聚合物改性乳化浙青，其特征在于基質(zhì)浙青為70號重交浙青、90號重交浙青、100號普通道路浙青、10號建筑浙青或煤基浙青中的ー種，優(yōu)選70號重交浙青或90號重交浙青。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的SBS聚合物改性乳化浙青，其特征在于陽離子浙青乳化劑由十八烷基ニ甲基羥こ基氯化銨、十四烷基酰胺基多胺、十六烷基三甲基溴化銨、十六烷基三甲基氯化銨、十八烷基三甲基氯化銨、烷基雙季銨鹽、硬脂酸酰胺基多胺、烷基羥基酰胺基多胺、N-烷基丙ニ胺或多こ烯多胺中的兩種或兩種以上任意比例復(fù)合而成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的SBS聚合物改性乳化浙青，其特征在于陽離子浙青乳化劑采用十六烷基三甲基溴化銨、十八烷基三甲基氯化銨、十八烷基ニ甲基羥こ基氯化銨、烷基雙季銨鹽或硬脂酸酰胺基多胺中的兩種或兩種以上任意比例復(fù)合而成。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的SBS聚合物改性乳化浙青，其特征在于復(fù)合乳化穩(wěn)定劑為甲基纖維素、聚こニ醇、明膠、淀粉、聚丙烯酰胺、羧甲基纖維素鈉、羥丙基纖維素、氯化鈣、氯化銨、氯化鐵或氯化鎂中的兩種或兩種以上任意比例混合的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的SBS聚合物改性乳化浙青，其特征在于復(fù)合乳化穩(wěn)定劑采用聚こニ醇、羧甲基纖維素鈉、聚丙烯酰胺、氯化鈣或氯化銨中的兩種或兩種以上任意比例混合的混合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的SBS聚合物改性乳化浙青，其特征在于酸為鹽酸、醋酸或檸檬酸中的ー種。
9.一種權(quán)利要求I所述的SBS聚合物改性乳化浙青的制備方法，其特征在于包括以下步驟 (1)將SBS聚合物改性劑與溫度為160 175°C的基質(zhì)浙青混合，加入膠體磨中研磨后攪拌2h得到SBS聚合物改性浙青； (2)將陽離子浙青乳化劑加入35 45°C水中溶解，加入酸調(diào)節(jié)乳液PH值在3 5之間，然后加入復(fù)合乳化穩(wěn)定劑得到皂液； (3)將膠體磨溫度設(shè)定在45 60°C，壓カ設(shè)定為O.I O. 2MPa，將溫度為150 165°C的SBS聚合物改性浙青與溫度為45 60°C的皂液加入膠體磨中經(jīng)充分乳化分散3 8分鐘得到SBS聚合物改性乳化浙青。
全文摘要
本發(fā)明屬于改性乳化瀝青技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種SBS聚合物改性乳化瀝青及其制備方法，其特征在于由以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的原料配制而成SBS聚合物改性瀝青40％～65％、水25％～50％、陽離子瀝青乳化劑2％～10％、復(fù)合乳化穩(wěn)定劑0.1％～2.0％和酸0.2％～2.0％，其中SBS聚合物改性瀝青為SBS聚合物改性劑和基質(zhì)瀝青混合反應(yīng)而成，SBS聚合物改性劑占SBS聚合物改性瀝青質(zhì)量的3.5％～5.5％。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于制備的SBS聚合物改性乳化瀝青性質(zhì)穩(wěn)定，能夠用于公路粘層、封層、表面處治、稀漿封層以及高速鐵路板式無砟軌道的水泥瀝青砂漿層等。
文檔編號C08L53/02GK102863804SQ20111018569
公開日2013年1月9日 申請日期2011年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月4日
發(fā)明者馬鵬程, 高淑美, 許金山, 劉愛華, 賈麗鳳 申請人:中國石油化工股份有限公司