[發明專利]一種復合常溫瀝青改性劑及其合成方法

在審

• 申請號: 201410840810.8
• 申請日: 2014-12-30
• 公開（公告）號: CN104559256A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 蔡海軍
• 申請（專利權）人: 南通福倫利新材料有限公司
• 主分類號: C08L95/00
• 分類號: C08L95/00;C08L23/08;C08L31/04;C08L33/04;C08L53/02;C08F218/08;C08F210/02;C08F230/08;C08F220/10;C08F2/24
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技術領域

本發明具體涉及一種復合常溫瀝青改性劑及其合成方法。

背景技術

隨著能源危機和石油價格的繼續上升，以及國家對節能減排的日益重視，尤其是有機溶劑的上漲、國內霧霾天氣越來越多，為以水為載體的水性樹脂、水溶性乳液/膠粉的發展帶來了良機。進入二十一世紀以來，水性交通材料和水性建筑材料正越來越多的得以應用，如水性道路標線漆、養護乳化改性瀝青和水性外墻漆等。

水性乳液產品近幾年在中國的發展尤其迅速，雖然目前國內水性樹脂/乳液產品已不少見，但質量不穩定，適合于對瀝青綜合改性的產品很少，這些產品還不能在路橋、民用建筑、包裝和船舶工業得以大量應用。

目前水性乳液/膠粉對瀝青改性形成的乳化瀝青品種單一,?一般是經丁苯膠乳改性或乳化SBS改性瀝青而形成的產品，主要存在以下幾個方面的缺陷：

1、丁苯膠乳改性或乳化SBS改性瀝青產品的粘附性不強，形成的乳化瀝青基瀝青混凝土面層易松散和脫落，耐久性和使用壽命短；

2、聚合物鏈段、瀝青及乳化劑對水泥的水化均有延緩作用，造成乳化瀝青混合料凝固速度慢，給使用和開放交通帶來麻煩和不便，這是乳化瀝青混合料不能在重要工程中應用的另一障礙；

3、使用性能偏低，剛韌平衡差,?有關技術指標不能滿足新建道路和道路養護的要求；

4、乳化SBS改性瀝青稠度高，混合料粘度大，與現有乳化設備功率不相適應。

5、EVA是改性瀝青的首選材料，但國內這類乳液的缺點是：柔韌性較好，剛性較差。主要原因是乙烯含量低，其配比中乙烯重量比一般為14%～18%，尚不能達到路橋工程材料固化速度快、粘結力強、剛韌平衡要求。

6、丙烯酸類聚合物乳液具有來源豐富、耐光性、耐候性、耐酸堿性好的優點,但其低溫韌性差、高溫發黏、耐水性差的缺點限制了它的應用,?在瀝青中應用也需要進行改性處理。

發明內容

發明目的：為了解決現有技術乳液粘結性能的不足，本發明提供了一種復合常溫瀝青改性劑及其合成方法，生產出的瀝青改性劑性能穩定、成型時間可控、在常溫條件下對瀝青改性效果明顯。

技術方案：一種復合常溫瀝青改性劑的合成方法，包括：

????a.?合成固化速度快、粘結力強、剛韌平衡的高乙烯含量的高性能乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)乳液；

b.?合成低溫韌性好、高溫性能良和耐水性優的有機硅改性丙烯酸酯乳液；

c.?采用多相聚合物結構模型的粒子設計概念，根據EVA和改性丙烯酸酯樹脂軟、硬相不同特點，利用共混改性，制備了符合耐磨、低溫柔性、粘結力強等要求的復合乳液改性劑；

????d.?以EVA/改性丙烯酸酯復合水乳液改性劑和SBS乳液作為種子乳液，并添加化學交聯劑，制備了粘結力強、軟化點高、穩定性好的常溫瀝青液體。

作為優化：所述乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)的結構式如下：

作為優化：所述制備方法采用半連續工藝對丙烯酸類聚合物乳液和乙烯-醋酸乙烯酯水乳液進行種子乳液聚合；其配比為：乙烯質量比控制在25～30%，醋酸乙烯酯不高于40%，水30～40%。合成壓力為15?Mpa（中壓聚合），溫度80-85℃；在核殼乳液聚合過程中合成具有自交聯性能的丙烯酸酯共聚物乳液，并在殼層聚合時加入有共聚活性的丙烯酰胺、丙烯酸等交聯單體和有機硅氧烷單體參與共聚，制備自交聯型有機硅來改性丙烯酸酯乳液。

作為優化：所述制備自交聯型有機硅來改性丙烯酸酯乳液如下：

作為優化：所述復合乳液改性劑采用乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)乳液（pH≈7）（FG-CP606W）和陽離子抗強酸的自交聯改性丙烯酸酯乳液（pH≈2）（FG-H1811）為主體進行共混改性，過程如下：

在裝有攪拌器、滴液漏斗的四口燒瓶中加入EVA?乳液,?用氨水調節pH?值至適當范圍,?在攪拌過程中按規定比例滴加FG-H1811乳液,?滴加完畢后繼續攪拌1小時,?加入消泡劑攪拌均勻后出料；

分別按直接共混、改變乳液合成配方中陽離子和非離子型乳化劑的配比及調節EVA乳液的pH?值后再共混三種方法,?研究共混比例對FG-CP606W?/?FG-H1811?共混乳液穩定性的影響：結果表明,?采用直接共混和改變乳化劑配比的方法,?而不改變EVA本身的pH?值,?所得共混乳液的穩定性很差,?不能滿足使用要求；FG-CP606W?乳液本身的pH?值為6.5-7.0,?將其調到PH=6.0之間再共混,?得到了符合穩定性要求的共混乳液。