[發明專利]一種高粘度改性瀝青及其制備方法

有效

• 申請號: 201210411140.9
• 申請日: 2012-10-25
• 公開（公告）號: CN103773008A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 宣根海;陳杰;徐青柏;萬淼
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院
• 主分類號: C08L95/00
• 分類號: C08L95/00;C08L7/00;C08L9/06;C08L11/00;C08L53/02;C08L53/00;C08K13/02;C08K5/52;C08K3/32;C08K5/01;C08K5/26;C08K5/405
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技術領域

本發明涉及一種高粘度改性瀝青及其制備方法，具體涉及一種采用化學改性方法制備的高粘度改性瀝青及方法。

背景技術

高粘度改性瀝青是指60℃時瀝青的絕對粘度大于20000Pa·s的改性瀝青，因其具有較好的高溫穩定性、低溫抗裂性、抗氧化性以及良好的施工和易性，廣泛用于多孔隙排水型瀝青路面(OGFC)和瀝青馬蹄脂碎石混合料(SMA)路面。目前主要通過在石油瀝青中添加較大量（8%~12%）的聚合物改性制得。添加聚合物對石油瀝青進行改性，可明顯改善瀝青的高、低溫性能，提供瀝青路面的高溫抗車轍、低溫抗開裂能力。但是，由于聚合物與瀝青之間存在分子量、粘度等差異，使聚合物改性瀝青分散困難。同時，由于大多數聚合物與瀝青不能完全相容，并且存在密度差，所以大量的聚合物加入會導致改性瀝青體系在高溫下存儲穩定性不好，容易分層，影響瀝青質量及正常施工。傳統高粘度改性瀝青是預先經高溫、高剪切作用制備儲存，然后運輸至施工現場使用，這樣對高粘度改性瀝青的儲存穩定性提出了更高的要求。

CN101538408A公開了一種高粘度瀝青及其制備方法，其中高粘度改性瀝青由100份70號瀝青、4～12份熱塑性橡膠、2～80份熱塑性樹脂、1～10?份相容劑、8～40份調粘劑及0.5～4份綜合防老劑組成，該專利通過加入高芳香分含量的相容劑來改善瀝青和聚合物之間的相容劑，通過加入調粘劑石油樹脂來提高瀝青的粘度和降低聚合物的用量。

CN1990563A和CN102093728A分別公開了一種高粘度瀝青的制備方法，二者也是采用加入石油樹脂，得到了有良好的分散性和穩定性的高粘度改性瀝青，聚合物和石油樹脂的加入量依然很大。CN101613515A公開了一種高粘度高彈性瀝青改性劑及其制備方法，該專利通過加入硫磺還提高聚合物在瀝青中的穩定性。

以上專利中雖然采取了不同的方法來改善聚合物與瀝青之間相容性問題，但是聚合物的加入量沒有得到明顯降低，依然沒有從根本上解決相容性問題。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種高粘度改性瀝青及其制備方法。本發明采用化學改性的方法制備高粘度改性瀝青，提高了高粘度改性瀝青的儲存穩定性、60℃粘度高，并且成本低廉，制備方法簡單，易于施工。

本發明的高粘度改性瀝青，按重量份計包括以下組分：以基質瀝青100份為基準，增延劑0.5～1.2份，芳烴油3～6份，化學改性劑0.5～1.5份，化學添加劑0.1～1份。

本發明所述的基質瀝青為石油瀝青，包括直餾瀝青、氧化瀝青或溶劑脫油瀝青中的一種或多種，其針入度為60～80?1/10mm。

本發明方法中，所述的增延劑為天然橡膠（NR）、丁苯橡膠（SBR）、氯丁橡膠（CR）、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物（SBS）、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯三嵌段共聚物（SIS）或聚苯乙烯-聚乙烯-聚丁烯-聚苯乙烯嵌段共聚物（SEBS）中的一種或多種。

本發明所述的芳烴油的粘度為20～50（100℃運動粘度，mm²/s），芳烴質量含量≥80%，可以是芳香基橡膠填充油、富含芳烴的精制抽出油和環烷基原油的減壓餾分油等的一種或多種。

本發明所述的化學改性劑為正磷酸、多磷酸、多聚磷酸或多聚磷酸胺中的一種或幾種。

本發明所述的化學添加劑為氨基脲、硫代氨基脲、苯甲酰氨基脲或氨基脲衍生物中的一種或幾種。

本發明的高粘度改性瀝青還可以根據應用需要加入其它添加劑，如抗剝離劑、阻燃劑和抗老化劑等。

本發明高粘度改性瀝青的制備方法，包括以下內容：（1）將增延劑與芳烴油混合，制備成增延劑母液；（2）將增延劑母液、化學改性劑、化學添加劑與基質瀝青混合反應，即制得高粘度改性瀝青。

本發明方法優選在步驟（1）中加入部分化學改性劑，在步驟（2）中加入剩余化學改性劑。其中步驟（1）加入化學改性劑總質量的10%～20%。

本發明方法中，步驟（1）和步驟（2）可以采用攪拌、剪切、螺桿擠出或超聲等混合方式。步驟（1）的混合溫度為70~120℃，混合時間為20~80分鐘，步驟（2）的混合溫度為120~180℃，混合時間為20~120分鐘。

與現有技術相比，本發明的優點如下：

1、本發明高粘度改性瀝青中不需要加入大量的高聚物，是通過化學改性的方法制得，大幅度降低了聚合物的有效用量（聚合物用量小于1%），極大地改善了瀝青和聚合物相容性的問題，降低了成本，制備方法簡單，易于施工。