[發明專利]一種功能化溶聚丁苯橡膠復合C5石油樹脂改性瀝青及其制備方法

有效

• 申請號: 202110600408.2
• 申請日: 2021-05-31
• 公開（公告）號: CN113214665B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 李楊;張瑛;王艷色;冷雪菲;韓麗
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: C08L95/00
• 分類號: C08L95/00;C08L9/06;C08L57/02
• 代理公司: 北京勁創知識產權代理事務所(普通合伙) 11589
• 代理人: 王闖

本發明屬于高分子材料技術領域，具體涉及一類功能化溶聚丁苯橡膠復合C5石油樹脂改性瀝青及其制備方法。本發明主要用于改善瀝青使用過程中存在的滑移及其粘附性能，同時有效拓寬C5石油樹脂的適用領域。主要是使用功能化溶聚丁苯橡膠、C5石油樹脂和基質瀝青，通過混溶的方式對基質瀝青進行復合改性，從而得到改性瀝青。復合改性瀝青不僅可以提升耐高溫性能，而且可以保留瀝青的耐低溫性能優勢，粘結力更好。制備工藝簡單、產品性能穩定；在工程上，該瀝青可以提高路面的使用性能，延長路面的使用壽命，減少養護成本。

技術領域

本發明屬于功能高分子材料技術領域，具體涉及一類功能化溶聚丁苯橡膠復合C5石油樹脂改性瀝青及其制備方法。

背景技術

C5石油樹脂是以裂解制乙烯裝置的副產物C5餾分為主要原料，在催化劑存在下聚合，或將其與酸酐類、酚類、芳香烴類化合物進行共聚合而制得的熱塑性樹脂。C5石油樹脂的結構中含有部分不飽和烴類，具有良好的增黏性、耐熱性、安定性、耐水性、耐酸堿性，主要用于膠黏劑、密封、油墨和涂料等領域，市場需求量大。C5石油樹脂與酚醛樹脂、萜烯樹脂、古馬隆樹脂、天然橡膠、合成橡膠等相容性好。但是，由于C5石油樹脂的分子結構中缺少極性基團，與極性聚合物相容性較差，因此限制了它的有效利用。

瀝青路面在夏季高溫環境中常存在推移等流動變形等情況，這是由于瀝青本身的物理性質的限制。國內外的相關研究表明，通過瀝青改性可優化瀝青的高溫性能。改性瀝青中可使用的改性劑較多，根據改性目的，選擇不同的改性劑，或可改善冬季低溫抗裂性能，或可作為應力消解層以抵抗反射裂縫，或為了提高高溫抗流動變形能力。實際情況下，在瀝青改性過程中，在提高瀝青某一種性能的同時，常常會影響瀝青其他方面性能。因此，在提高瀝青改性目標性能指標提升的同時，又不降低其他性能或者使其他性能也有所改善，一直是研究者致力解決的問題。

瀝青常用的改性劑，如橡膠、樹脂、高分子聚合物、磨細的橡膠粉或其他填料等，按使用改性劑的不同，一般將其分為三類：(1)熱塑性橡膠類：代表性品種有苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)；(2)橡膠類：代表性品種有丁苯橡膠及其乳液；(3)熱塑性樹脂類：代表性品種有乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、低密度聚乙烯(LDPE)及聚烯烴。熱塑性橡膠類改性瀝青，應用最廣的聚合物是苯乙烯嵌段共聚物，特別是SBS嵌段共聚物。存在問題是瀝青與SBS的混合經常不夠均勻，在低溫冷卻時容易出現兩相分離。橡膠類改性瀝青，其中使用最多是丁苯橡膠和氯丁橡膠。熱塑性樹脂改性劑的特點是使瀝青混合料在常溫下粘度增大，增加高溫穩定性，但并不能使瀝青混合料的彈性增加，而且加熱以后容易離析，再次冷卻時產生眾多的松散體。

丁苯橡膠對瀝青的改性機理，主要是由于丁苯橡膠與瀝青發生交聯反應生成空間網絡且吸收瀝青中極性芳香酚，因此可以改善瀝青的溫度敏感性，且隨摻量增加，瀝青感溫性進一步降低。同時，由于橡膠改性瀝青中無論橡膠成分多高，與石料的粘結能力仍然有限。因此，如何提供一種高性能改性瀝青，改變現有技術中改性瀝青存在的高溫性能差、黏附性不足的現狀，同時有效拓寬C5石油樹脂的適用領域，是亟待解決的問題。

發明內容

為有效拓寬C5石油樹脂的適用領域，同時解決現有技術中丁苯橡膠改性瀝青存在的滑移、高溫性能不突出、黏附性不足等問題，本發明的目的是提供一種功能化橡膠復合C5石油樹脂改性瀝青及其制備方法，使用功能化溶聚丁苯橡膠結合C5石油樹脂對基質瀝青進行復合改性，該方法制備條件溫和、工藝簡單、產品性能穩定，適合工業化生產。制備出的改性瀝青可以有效改善瀝青路面存在的滑移、脫落等問題，也大大改善了其與路面的粘結性能，可以有效延長路面的使用壽命。

本發明的技術方案如下：

第一方面，本發明提供一種功能化溶聚丁苯橡膠復合C5石油樹脂改性瀝青，該改性瀝青是功能化溶聚丁苯橡膠、C5石油樹脂與基質瀝青的三元共混物，以基質瀝青的質量份數為100份計，C5石油樹脂的用量1～15份，功能化溶聚丁苯橡膠的用量1～15份；