一種sbs膠乳的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及高分子材料領(lǐng)域，特別涉及一種SBS膠乳的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] SBS作為一種兼具高、低溫性能的優(yōu)良改性劑，在改性瀝青行業(yè)得到了廣泛的應(yīng) 用。但是固體SBS改性劑在改性乳化瀝青時(shí)，添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于3%時(shí)乳化瀝青的穩(wěn)定性比 較差。
[0003] 工業(yè)生產(chǎn)SBS成品是以丁二烯、苯乙烯為單體，環(huán)己烷為溶劑，丁基鋰為引發(fā)劑， 四氫呋喃（THF)為結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)劑，四氯化硅為偶合劑，經(jīng)陰離子聚合合成SBS基礎(chǔ)膠，然后采 用茂系催化體系經(jīng)選擇性完成對(duì)SBS分子中丁二烯鏈段(包括1，2-結(jié)構(gòu)和1，4-結(jié)構(gòu)）雙 鍵進(jìn)行選擇加氫。氫化后的膠液經(jīng)水析法進(jìn)行凝聚成顆粒后進(jìn)行干燥，最后研磨成粉料，得 SBS成品，即固體SBS改性劑?，F(xiàn)有技術(shù)中SBS膠乳的制備方法都是將SBS成品溶解于有 機(jī)溶劑中再加乳化劑、水，以及一些助劑進(jìn)行乳化制備而成。申請(qǐng)公布號(hào)為"CN102936345 A"的發(fā)明專(zhuān)利公開(kāi)了SBS膠乳的制備方法，將乳化劑、溶劑與SBS混合，將水慢慢加入到混 合物中，放置30min后，加入穩(wěn)定劑和絮凝劑，接著減壓蒸餾，獲得SBS膠乳。采用成品SBS (即固體SBS改性劑)制備SBS膠乳成本高、工藝復(fù)雜，且高含量SBS會(huì)導(dǎo)致乳化瀝青穩(wěn)定性 差，且需要加入穩(wěn)定劑。
[0004] 另外，乳化瀝青所用乳化劑通常有陽(yáng)離子乳化劑、陰離子乳化劑和非離子乳化劑。 因此在選擇膠乳時(shí)必須選擇相應(yīng)類(lèi)型乳化劑所制備的SBS膠乳。這要求不同工藝配方來(lái)制 備不同類(lèi)型乳化劑制備的SBS膠乳，通用性差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了成本低，所得產(chǎn)品穩(wěn)定性好、儲(chǔ)存 時(shí)間長(zhǎng)、瀝青改性效果好、通用性強(qiáng)的SBS膠乳的制備方法。
[0006] 本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的： 一種SBS膠乳的制備方法，包括以下步驟： 1) 將10-60重量份水和1-8重量份非離子型乳化劑混合均勻，并升溫至40-70°C; 2) 分?jǐn)?shù)次加入100-200重量份加氫后且水析法凝聚前的SBS半成品，并采用剪切和攪 拌使所述SBS半成品與水、非離子型乳化劑分散均勻； 3) 除去部分水和所述SBS半成品所帶入的溶劑，得SBS膠乳。
[0007] 優(yōu)選的，所述SBS膠乳的制備方法，步驟1)中，水與所述非離子型乳化劑與的質(zhì)量 比為10:1。
[0008] 優(yōu)選的，所述SBS膠乳的制備方法，步驟1)所述非離子型乳化劑為0P系列非離子 表面活性劑。
[0009] 優(yōu)選的，所述SBS膠乳的制備方法，步驟2)中所述SBS半成品為固含量17%的道 改2#SBS的環(huán)己烷膠液。
[0010] 進(jìn)一步的，所述SBS膠乳的制備方法，步驟2)中，所述SBS半成品與水的質(zhì)量比不 低于4:1。
[0011] 作為優(yōu)選方案，所述SBS膠乳的制備方法，步驟2)中剪切速率為1500-2500r/min。
[0012] 進(jìn)一步的，所述SBS膠乳的制備方法，步驟2)中剪切速率為2000r/min。
[0013] 優(yōu)選的，所述SBS膠乳的制備方法，步驟2)每次加入所述SBS半成品后的持續(xù)剪 切時(shí)間不超過(guò)l〇min。
[0014] 本發(fā)明的有益效果： 本發(fā)明所制備的SBS膠乳軟化點(diǎn)高，性能優(yōu)；且固含量高，粘度低，穩(wěn)定性良好，能有效 儲(chǔ)存。由于采用的乳化劑為非離子乳化劑，因而所制備膠乳可適用于不同類(lèi)型乳化劑制備 的乳化瀝青，是一種性能優(yōu)良的、可應(yīng)用于陽(yáng)離子型、陰離子型和非離子型乳化瀝青的優(yōu)質(zhì) 乳液。
[0015]另外，本發(fā)明采用的SBS膠液來(lái)自于工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的半成品。本發(fā)明采用的原料 為加氫后未凝聚的膠液，相比SBS產(chǎn)品再加溶劑溶解后乳化大大節(jié)約了成本。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 本發(fā)明所用固含量為17%的道改2# SBS膠液中SBS分子結(jié)構(gòu)為星型結(jié)構(gòu)，由中石 化岳陽(yáng)石化所提供； 本發(fā)明所用中海70#乳化基質(zhì)瀝青由山東大山路橋工程有限公司自制，固含量為65% ; 本發(fā)明所用齊魯70#乳化基質(zhì)瀝青由山東大山路橋工程有限公司自制，固含量為65% ; 對(duì)比例1 按照申請(qǐng)公布號(hào)為"CN102936345A"的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利所公開(kāi)的SBS膠乳的制備方法 制備SBS膠乳。按SBS膠乳與乳化基質(zhì)瀝青質(zhì)量比為4:100,向中海70#乳化基質(zhì)瀝青中加 入本對(duì)比例所制備的SBS膠乳，并充分混合，制成改性乳化瀝青。
[0017] 根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T4507-2014對(duì)該對(duì)比例制得的改性乳化瀝青進(jìn)行軟化點(diǎn)測(cè)試 (軟化點(diǎn)測(cè)兩次，結(jié)果如表1所示)，并根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T4507-2014測(cè)試其粒度(結(jié)果如表 2所示)。
[0018] 對(duì)比例2 按照申請(qǐng)公布號(hào)為"CN102936345A"的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利所公開(kāi)的SBS膠乳的制備方法 制備SBS膠乳。按SBS膠乳與乳化基質(zhì)瀝青質(zhì)量比為4:100,向齊魯70#乳化基質(zhì)瀝青中加 入本對(duì)比例所制備的SBS膠乳，并充分混合，制成改性乳化瀝青。
[0019] 根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T4507-2014對(duì)該實(shí)施例制得的改性乳化瀝青進(jìn)行軟化點(diǎn)測(cè)試 (軟化點(diǎn)測(cè)兩次，結(jié)果如表1所示)，并根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T4507-2014測(cè)試其粒度(結(jié)果如表 2所示)。
[0020] 實(shí)施例1 在20升容積的反應(yīng)釜中加入0. 3公斤曲拉通X-100乳化劑和3公斤水，攪拌均勻并 加熱升溫至60°C，開(kāi)啟剪切機(jī)剪切，調(diào)速剪切速率為2000r/min，分四批加入12公斤固含量 為17%的道改2#SBS膠液，每批次加完料持續(xù)剪切l(wèi)Omin，用真空栗抽負(fù)壓，控制真空度在 0. 01-0. 02MPa之間，最后得到5. 1公斤固含量為40%的SBS膠乳。
[0021] 按SBS膠乳與乳化基質(zhì)瀝青質(zhì)量比為4:100,向中海70#乳化基質(zhì)瀝青中加入本實(shí) 施例所制備的SBS膠乳，并充分混合，制成改性乳化瀝青。
[0022] 根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T4507-2014對(duì)該實(shí)施例制得的改性乳化瀝青進(jìn)行軟化點(diǎn)測(cè)試 (軟化點(diǎn)測(cè)兩次，結(jié)果如表1所示)，并根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T4507-2014測(cè)試其粒度(結(jié)果如表 2所示)。
[0023] 實(shí)施例2 在2噸的反應(yīng)釜中加入70公斤水和7公斤曲拉通X-100乳化劑，攪拌均勻并升溫至 60°C，抽負(fù)壓，真空度控制在0. 01-0. 02MPa;外循環(huán)釜內(nèi)過(guò)磨機(jī)剪切，同時(shí)分十次栗入固含 量為17%的道改2#SBS膠液280公斤，每批次加完料后持續(xù)外循環(huán)過(guò)磨機(jī)剪切l(wèi)Omin后停 止外循環(huán)；恒溫60°C抽真空來(lái)蒸發(fā)掉溶劑環(huán)己烷；最后得到120公斤固含量為40%的SBS 膠乳。
[0024] 按SBS膠乳與乳化基質(zhì)瀝青質(zhì)量比為4:100,向齊魯70#乳化基質(zhì)瀝青中加入本實(shí) 施例所制備的SBS膠乳，并充分混合，制成改性乳化瀝青。
[0025] 根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T4507-2014對(duì)該實(shí)施例制得的改性乳化瀝青進(jìn)行軟化點(diǎn)測(cè)試 (軟化點(diǎn)測(cè)兩次，結(jié)果如表1所示)，并根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T4507-2014測(cè)試其粒度(結(jié)果如表 2所示)。
[0026] 表1對(duì)比例與實(shí)施例所得改性乳化瀝青的軟化點(diǎn)對(duì)比表
表2對(duì)比例與實(shí)施例所得改性乳化瀝青粒度對(duì)比表
由表1可得：采用本發(fā)明所述工藝方法，以SBS膠液為原料所制備的膠乳軟化點(diǎn)明顯高 于普通SBS膠乳。
[0027] 由表2可得：采用本發(fā)明所述工藝方法制備的SBS膠乳激光粒度有兩個(gè)分布，分別 lum和lOOum,而普通方法制備的SBS膠乳只有l(wèi)um-個(gè)粒徑分布，說(shuō)明了改性乳化瀝青對(duì) 軟化點(diǎn)起作用的主要為l〇〇um粒徑的部分。
[0028] 實(shí)施例3 在20升容積的反應(yīng)釜中加入0. 4公斤0P-10乳化劑和3公斤水，攪拌均勻并加熱 升溫至60°C，開(kāi)啟剪切機(jī)剪切，調(diào)速剪切速率為2500r/min，分五批批加入13公斤固含量 為17%的道改2#SBS膠液，每批次加完料持續(xù)剪切8min，用真空栗抽負(fù)壓，控制真空度在 0. 01-0. 02MPa之間，最后得到5. 06公斤固含量為40%的SBS膠乳。
[0029] 實(shí)施例4 在20升容積的反應(yīng)釜中加入0. 25公斤0P-13乳化劑和2公斤水，攪拌均勻并加熱 升溫至55°C，開(kāi)啟剪切機(jī)剪切，調(diào)速剪切速率為2500r/min，分六批加入10公斤固含量 為17%的道改2#SBS膠液，每批次加完料持續(xù)剪切8min，用真空栗抽負(fù)壓，控制真空度在 0. 01-0. 02MPa之間，最后得到3. 2公斤固含量為40%的SBS膠乳。
[0030] 實(shí)施例5 在20升容積的反應(yīng)釜中加入0. 35公斤0P-15乳化劑和3公斤水，攪拌均勻并加熱 升溫至60°C，開(kāi)啟剪切機(jī)剪切，調(diào)速剪切速率為2000r/min，分四批加入14公斤固含量為 17%的道改2#SBS膠液，每批次加完料持續(xù)剪切l(wèi)Omin，用真空栗抽負(fù)壓，控制真空度在 0. 01-0. 02MPa之間，最后得到5. 15公斤固含量為40%的SBS膠乳。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種SBS膠乳的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： 1) 將10-60重量份水和1-8重量份非離子型乳化劑混合均勻，并升溫至40-70°C ; 2) 分?jǐn)?shù)次加入100-200重量份加氫后且水析法凝聚前的SBS半成品，并采用剪切和攪 拌使所述SBS半成品與水、非離子型乳化劑分散均勻； 3) 除去部分水和所述SBS半成品所帶入的溶劑，得SBS膠乳。2. 如權(quán)利要求1所述SBS膠乳的制備方法，其特征在于：步驟1)中，水與所述非離子 型乳化劑與的質(zhì)量比為10:1。3. 如權(quán)利要求1所述SBS膠乳的制備方法，其特征在于：步驟1)所述非離子型乳化劑 為OP系列非離子表面活性劑。4. 如權(quán)利要求1所述SBS膠乳的制備方法，其特征在于：步驟2)中所述SBS半成品為 固含量17%的道改2#SBS的環(huán)己烷膠液。5. 如權(quán)利要求4所述SBS膠乳的制備方法，其特征在于：步驟2)中，所述SBS半成品 與水的質(zhì)量比不低于4:1。6. 如權(quán)利要求4所述SBS膠乳的制備方法，其特征在于：步驟2)中剪切速率為 1500-2500r/min。7. 如權(quán)利要求6所述SBS膠乳的制備方法，其特征在于：步驟2)中剪切速率為2000r/ min〇8. 如權(quán)利要求1所述SBS膠乳的制備方法，其特征在于：步驟2)每次加入所述SBS半 成品后的持續(xù)剪切時(shí)間不超過(guò)lOmin。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種SBS膠乳的制備方法，屬于高分子材料領(lǐng)域。本發(fā)明包括以下步驟：1）將10-60份水和1-8份非離子型乳化劑混合均勻，并升溫至40-70℃；？2）分?jǐn)?shù)次加入100-200份加氫后且水析法凝聚前的SBS半成品，并采用剪切和攪拌使SBS半成品與水、非離子型乳化劑分散均勻；3）除去SBS半成品所帶入的溶劑，得SBS膠乳。本發(fā)明所得SBS膠乳軟化點(diǎn)高，性能優(yōu)；且固含量高，穩(wěn)定性良好能有效儲(chǔ)存?？蓱?yīng)用于不同類(lèi)型乳化劑乳化瀝青。另外，本發(fā)明采用的SBS膠液來(lái)自于工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的半成品，其為加氫后未凝聚的膠液，相比SBS產(chǎn)品再加溶劑溶解后乳化大大節(jié)約了成本，且提高了SBS膠乳的穩(wěn)定性。
【IPC分類(lèi)】C08J3/03, C08L53/02, C08L95/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105237780
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510669820
【發(fā)明人】張桂忠
【申請(qǐng)人】菏澤海諾知識(shí)產(chǎn)權(quán)服務(wù)有限公司
【公開(kāi)日】2016年1月13日
【申請(qǐng)日】2015年10月16日