[發明專利]含交聯劑的聚合物改性瀝青及其制備方法

無效

• 申請號: 201080063412.X
• 申請日: 2010-12-20
• 公開（公告）號: CN102770494A
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發明（設計）人: D·C·菲;R·瑪爾多納多;E·E·羅瑪戈薩
• 申請（專利權）人: ICL性能產品有限合伙公司
• 主分類號: C08L95/00
• 分類號: C08L95/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 陳文平

背景技術

用于鋪路和屋面板的多種聚合物改性瀝青組合物以及制備多種聚合物改性瀝青的方法是已知的。聚合物改進瀝青性質的程度取決于聚合物與瀝青的相容性，例如，在貯存過程中瀝青與聚合物的混合物中的聚合物不分離。高度相容或增容的聚合物能更有效地提供改善的性質。廣泛的添加劑已用于“交聯”聚合物或瀝青中，由此使混合物相容。例如，硫磺是一種眾所周知的交聯劑(美國專利第4,145,322號和美國專利第4,242,246號)。標準方法為首先向瀝青中添加聚合物，接著進行混合，然后加入交聯劑。在某些情況下，瀝青中先添加硫磺，然后以某種方式將聚合物添加到瀝青和硫磺中(美國專利第5,672,642號和美國專利第7,037,961號)。在某些情況下，硫磺添加到一部分瀝青中，聚合物添加到另一部分瀝青中，并隨后混合兩部分中的某些部分(美國專利申請第12/242,579號)。

用可交聯聚合物和多磷酸改性的瀝青以及制備多種改性瀝青組合物的方法(其中添加到瀝青中的第一改性劑是聚合物或磷酸)包括：美國專利第5,880,185號、美國專利第6,011,095號、美國專利第7,495,045號，和美國專利申請第11/809,086號。現有技術中認識到添加順序會導致具有可接受的流變性能的成本效益的改性瀝青。

發明概述

本發明提供制備交聯的、聚合物改性瀝青的方法。該方法包括首先加熱瀝青。然后向加熱的瀝青添加交聯劑并混合瀝青和交聯劑形成瀝青-交聯劑混合物。然后將可交聯聚合物和酸添加到瀝青-交聯劑混合物中。可不考慮順序地相繼添加可交聯聚合物和酸。也可同時添加可交聯聚合物和酸。不管添加的順序，可交聯聚合物和酸與瀝青-交聯劑混合物混合形成交聯的、聚合物改性瀝青。已發現首先添加交聯劑的該添加順序生成了具有改進性能的交聯的、聚合物改性的瀝青。

本發明還提供瀝青鋪路組合物和瀝青屋頂材料，其含有上述方法制備的交聯的、聚合物改性的瀝青。

本發明還提供制備鋪路材料的方法。該方法包括首先制備上述方法制備的交聯的、聚合物改性瀝青。然后在環境溫度下混合改性瀝青與水和乳化劑形成瀝青乳液。接著使乳液鋪展需要的厚度，然后再進行破乳。

附圖說明

圖1顯示了根據實施例1、2和3的瀝青配方的組合說明和數據，比較了添加劑和改性劑的加入順序如何影響多重應力蠕變恢復(MSCR)測試測量的性質。

發明詳述

在此提供制備改進的交聯的、聚合物改性的瀝青組合物的方法，所述瀝青組合物包含瀝青、可交聯聚合物、交聯劑和酸。令人驚奇地發現當在添加聚合物和酸之前，交聯劑添加并混合到瀝青中時，觀察到至少以下性能得以改善：(a)由多重應力蠕變恢復(MSCR)測試測定的恢復率(％)增加，說明瀝青的改進的彈性響應，和(b)由MSCR測定的不可恢復蠕變柔量(non-recoverable?creep?compliance)J_nr普遍下降，表明改進的抗車轍性。這些改進是使用與添加到瀝青中的第一改進劑為多磷酸的方法中相同量的交聯劑得到的。從而，由于使用相同量的交聯劑，因此本發明方法提供改進的瀝青特性，而避免任何由添加大量的交聯劑(1％或更高)導致的經濟損失或性能下降。當在聚合物之前添加交聯劑時觀察到的性能的改進是驚人的，因為本領域技術人員可能預期這種添加順序會導致在添加聚合物之前交聯劑被消耗或反應，從而無法使聚合物交聯。

因此，在某些實施方式中，聚合物改性的瀝青是通過加熱瀝青并向瀝青中添加交聯劑來制備的。瀝青和交聯劑混合在一起，形成瀝青-交聯劑混合物。然后向該瀝青-交聯劑混合物添加交聯聚合物和酸。

定義

除非另有定義，在此所用的全部技術和科學術語具有本發明所屬技術領域的普通技術人員通常所理解的相同含義。對于在此引入的或其他地方找到的任何專利或非專利文獻在某種程度上與此處提供的公開不一致時，應理解以本公開為準。

除非另有說明，如在此所用的，術語“組合”或詞組“其組合”是指“集合的成員或集合的任何子集，而不管順序”。例如，當列出項目A、B和C的集合時，其組合是：A和B，A和C，B和C，A、B和C，而不管其順序。對于項目可以是“化學組合”的程度，在此的組合不排除發生化學組合，但不要求待組合的項目是化學組合的。

如在此所用的，術語“乳液”，當用于“乳化的瀝青”的上下文中時，指的是在用乳化劑處理的連續水相中，極小瀝青顆粒(例如，直徑為約5微米到約10微米和更小的顆粒)的分散體。