[發(fā)明專利]一種經(jīng)化學(xué)改性的石油瀝青及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110508794.2
• 申請(qǐng)日: 2021-05-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113150571B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-01-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉貴曉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京市高速公路交通工程有限公司
• 主分類號(hào): C08L95/00
• 分類號(hào): C08L95/00;C08L25/06;C08L53/02
• 代理公司: 杭州君和專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33442
• 代理人: 包雪雷

本發(fā)明屬于石油化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種經(jīng)化學(xué)改性的石油瀝青及其制備方法。其步驟包括將石油瀝青、乳化劑、聚苯乙烯磺酸鹽和水剪切分散，得石油瀝青乳液；再將所述石油瀝青乳液于惰性氣體保護(hù)狀態(tài)下，恒溫電解后除水，得電解石油瀝青；將所述電解石油瀝青、苯乙烯?丁二烯?苯乙烯嵌段共聚物、氯仿混合后，保溫球磨反應(yīng)，再除去氯仿。經(jīng)本發(fā)明化學(xué)改性后的石油瀝青，具有優(yōu)異的存儲(chǔ)穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于石油化工技術(shù)領(lǐng)域。更具體地，涉及一種經(jīng)化學(xué)改性的石油瀝青及其制備方法。

背景技術(shù)

石油瀝青是原油提煉的剩余產(chǎn)物，它是一個(gè)膠體體系，主要成分為高分子烴類，不溶于水，溶于二硫化碳等有機(jī)溶劑。石油瀝青的組分非常復(fù)雜，其含有成分上千種，根據(jù)其極性及結(jié)構(gòu)類型，通常將其分為四部分：飽和分、芳香分、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)。

飽和分是瀝青四組分中非常軟的部分，其分子量相對(duì)較小，不穩(wěn)定，飽和分過(guò)多會(huì)使瀝青的熱穩(wěn)定性和耐老化性降低，也可以使瀝青分散體系中的分散介質(zhì)降低，這也是造成飽和分含量過(guò)度的瀝青膠體分散體系不穩(wěn)定的因素，并且過(guò)高的飽和分還會(huì)影響瀝青與改性劑的相容性。芳香分是瀝青中不可缺少的成分，其可以條整個(gè)瀝青膠體體系的芳香度，能夠使膠體體系更加穩(wěn)定。膠質(zhì)在瀝青四組分中，屬于強(qiáng)極性組分，穩(wěn)定性很差，分子量一般在500-1000，或者更大。合適比例的膠質(zhì)可以增強(qiáng)瀝青的穩(wěn)定性，但是由于膠質(zhì)自身化學(xué)穩(wěn)定性差，含量過(guò)高會(huì)使瀝青穩(wěn)定性變差，且與改性劑相容性差。但是膠質(zhì)的增多在一定程度上會(huì)使基質(zhì)瀝青的延度和粘結(jié)力都會(huì)呈現(xiàn)一定程度的增加。瀝青質(zhì)是優(yōu)質(zhì)瀝青必不可少的成分，是瀝青四組分中極性最強(qiáng)的，分子量比較大，一般在1000以上，相對(duì)密度也較大，一般大于1.00。瀝青質(zhì)含量較多可以使瀝青體系穩(wěn)定，瀝青質(zhì)作為整個(gè)瀝青膠質(zhì)體系的分散中心，很好的分散于瀝青各組分中，承擔(dān)整個(gè)膠體體系的穩(wěn)定性能，瀝青質(zhì)含量的多少直接影響瀝青的流變性能，決定瀝青塑性界限。當(dāng)瀝青質(zhì)含量高時(shí)，瀝青的抗針入度減小、延度會(huì)下降，而軟化點(diǎn)升高，但是低溫時(shí)容易脆裂。

目前對(duì)石油瀝青的改性目的主要都是為了改善瀝青的高低溫性能、耐老化性能和相容性等，主要的改性劑為聚合物里，如橡膠類、樹(shù)脂類和熱塑性彈性體類。其中，橡膠類改性劑對(duì)瀝青的抗低溫性能有很大的改善，使瀝青在低溫條件下具有良好的延度，這類產(chǎn)品主要有氯丁橡膠、天然橡膠、丁苯橡膠等。樹(shù)脂類改性劑中，應(yīng)用較多的是EVA、PE等，這些改性劑預(yù)熱很容易軟化，但是在溫度低時(shí)會(huì)變硬，雖然能能夠很好的改善瀝青的高溫性能和抗針入性能，但缺點(diǎn)是改性瀝青的彈性和低溫性能得不到較大的改善。熱塑性彈性體類改性劑在眾多瀝青改性劑中用量最大，它以良好的耐高低溫性能、良好彈性，成為眾多瀝青改性劑中最為常用的產(chǎn)品，而SBS是眾多改性劑中最常用，且用量最多的；但是在石油瀝青的改性中，由于其組分的問(wèn)題，使用SBS改性時(shí)，往往表現(xiàn)出相容性不好，加上在加工過(guò)程中往往需要使用膠體磨等裝置，造成大量能源的消耗。

因此，既可以讓SBS對(duì)石油瀝青改性后獲得良好的性能，又可以保證改性完成后，產(chǎn)品的穩(wěn)定性較好，是本領(lǐng)域技術(shù)人員在探究石油瀝青改性方法過(guò)程中必須面臨的棘手問(wèn)題之一。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題為：傳統(tǒng)石油瀝青改性過(guò)程中，普遍采用的SBS直接共混改性，雖然可以一定程度上改善石油瀝青的性能，但由于兩者相容性不佳，容易導(dǎo)致在存放過(guò)程中發(fā)生相分離，從而引起石油瀝青性能下降的弊端，提供一種經(jīng)化學(xué)改性的石油瀝青及其制備方法。

本發(fā)明的目的是提供一種石油瀝青的化學(xué)改性方法。

本發(fā)明上述目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種石油瀝青的化學(xué)改性方法，其步驟包括：

（1）將石油瀝青、乳化劑、聚苯乙烯磺酸鹽和水混合，得石油瀝青乳液；

（2）將所述石油瀝青乳液于惰性氣體下，恒溫電解后除水，得電解石油瀝青；

（3）將所述電解石油瀝青、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、氯仿混合后，保溫球磨反應(yīng)，再除去氯仿。