[發明專利]一種膏狀橡膠與SBS復合改性瀝青及其制備方法

有效

• 申請號: 201410770457.0
• 申請日: 2014-12-12
• 公開（公告）號: CN104497598A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 江寬;董大偉;陳俊峰;李翠紅;劉力;余強
• 申請（專利權）人: 天津海泰環?？萍及l展有限公司
• 主分類號: C08L95/00
• 分類號: C08L95/00;C08L53/02;C08L17/00;C08J11/10;C08K3/06;C08K5/14;C08K5/40
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司12107
• 代理人: 周慶路

技術領域

本發明涉及改性瀝青領域，尤其是涉及到一種橡膠與SBS復合改性瀝青及其制備方法。

背景技術

隨著公路修筑等級的提高及交通量的日益增大，對路面功能提出了更高的要求。聚合物改性瀝青已經成為改善道路瀝青使用性能的有效途徑和發展方向。聚合物改性瀝青主要有熱塑性彈性體、橡膠和樹脂三大類。其中熱塑性彈性體如苯乙烯-丁二烯三嵌段共聚物(SBS)改性瀝青以其優異的抗變形和抗裂、抗松散能力已在國內大范圍應用。隨著SBS改性瀝青的廣泛使用對SBS改性瀝青的要求也越來越高，同時由于SBS原料價格的逐年高漲，SBS改性瀝青的成本越來越高。因此如何解決低SBS摻雜量下提升其低溫改性性能、高溫存儲穩定性等問題，已成為市場的迫切需求。

降低SBS改性瀝青生產成本從原料入手目前較多的采用其他摻雜物來部分代替SBS，減少SBS的摻雜量，如使用廢橡膠粉。我國每年有大量的廢橡膠產生，利用廢橡膠粉替代部分SBS對瀝青進行復合改性，不僅能使廢橡膠得到循環利用，還能大大降低SBS改性瀝青的生產成本。

中國專利CN1952011A報道了一種復合改性瀝青及其制備方法，該方法的復合改性劑是由含量為瀝青重量的3-8％的SBS、3-6％的聚丙烯蠟和0.5-6％的FT石蠟組成，通過加入聚丙烯蠟和FT石蠟增加了SBS與瀝青的相容性。但此技術不足之處在于，價格昂貴材料加入的比例較大，會使改性瀝青的材料成本增加，從經濟角度考慮實際應用有一定困難。

中國專利CN102181163A報道了一種廢膠粉/SBS復合改性瀝青及其生產工藝，該工藝制備的改性瀝青，改性劑是以廢膠粉為主，組分含量很明顯，另外，該專利的實施例中制備的改性瀝青布氏粘度指標均達到2.0P.s(180℃)以上，屬于高粘度復合橡膠瀝青。

中國專利CN101585969A報道了熱塑性丁苯橡膠+輪胎膠粉復合改性瀝青及其制備方法。該制備方法中需要將原料在混合攪拌后在170-180℃范圍內分別進行兩次獨立剪切及發育，制成熱塑性丁苯橡膠+輪胎膠粉復合改性瀝青。該制備方法技術工藝過于復雜，實際生產應用成本也相當較高。

發明內容

為了解決上述在減少SBS摻雜量的同時有效提高低溫改性性能、高溫存儲穩定性的問題，本發明提供了一種采用膏狀橡膠與SBS進行復合的改性瀝青及其制備方法，可以有效提升SBS改性瀝青的高、低溫性能和抗老化性能，并在高溫貯存下其穩定期延長，完全滿足我國高等級公路的路用性能要求。

為了克服上述不足，本發明提供了如下技術方案：一種膏狀橡膠與SBS復合改性瀝青，包含以下組分：按重量份數計，SBS?1-4份，膏狀液態橡膠8-14份，基質瀝青80-90份，交聯劑0.1-0.3份。

其中交聯劑為硫磺、過氧化物、硫磺給予體、氧化鋅、金屬氧化物中的一種或幾種。

其中上述膏狀液態橡膠，按重量份數計由如下組份組成：廢輪胎橡膠粉60-87份，活化劑0.4-3.5份，催化油漿20-30份，軟化劑22-28份，催化劑0.2-2.5份，其中活化劑為烷基酚類硫化物的混合物；催化油漿為石油煉治過程中外甩副產物，是減壓渣油或裂化殘油或二者的混合物；軟化劑為芳烴油、石油系增塑劑、石油瀝青或天然瀝青中的一種或幾種；催化劑為氯化亞鐵，硫酸鐵、硫酸亞鐵、硬脂酸鋅或硬脂酸中的一種或幾種。本發明還提供了一種上述改性瀝青的制備方法，包括如下具體制備步驟：

1)按重量份數比例將膏狀液態橡膠加入預混反應釜中與基質瀝青預混，反應溫度為160-180℃，攪拌速率為800-3000轉/分，攪拌預混5-20分鐘后加入SBS，再繼續攪拌2-10分鐘；

2)然后通過膠體磨剪切并加入交聯劑至混合均勻；

3)繼續保溫攪拌并送入發育釜攪拌發育3-10小時即可制備出所述改性瀝青。

上述制備方法中膏狀液態橡膠的制備步驟如下：

(1)混合、預滲透步驟

將廢輪胎橡膠粉、活化劑、催化油漿、軟化劑、催化劑按重量份數比例混合投入反應釜中，投入干冰并密封，在熱電偶控制升溫速率3-5℃/min，升溫至80-100℃，壓力8-12MPa,在超臨界二氧化碳流體的高滲透作用下，攪拌15-30h，充分溶脹廢膠粉并使得上述活化劑、催化油漿、軟化劑、催化劑充分滲透、均勻分散在交聯態廢膠粉內部；隨后，泄壓至常壓，降溫至室溫，取出溶脹后的混合物；

(2)脫硫步驟