[發明專利]一種耐酸堿的彈性體改性瀝青及其制備方法

有效

• 申請號: 202111369314.5
• 申請日: 2021-11-18
• 公開（公告）號: CN113956673B
• 公開（公告）日: 2022-12-16
• 發明（設計）人: 陳育華
• 申請（專利權）人: 知行良知實業股份有限公司
• 主分類號: C08L95/00
• 分類號: C08L95/00;C08L9/02;C08L67/02;C08L63/00;C08L11/00;C08L91/00;C08L23/34;C08K3/34;C08K7/14;C08K3/22;C08K5/47;C08K3/06;C08K3/30;C08K3/36
• 代理公司: 重慶創新專利商標代理有限公司 50125
• 代理人: 李智祥

本發明涉及煤瀝青領域，具體涉及一種耐酸堿的彈性體改性瀝青及其制備方法；包括以下質量份數的原料環氧煤瀝青80～100份、改性橡膠彈性體8～15份、改性全硫化丁腈橡膠3～5份、雙酚A環氧樹脂5～10份、無機納米材料5～10份、玻璃纖維3～5份、石榴石5～10份、環烷油10～15份、軟化劑3～5份、偶聯劑1～2份；本發明通過添加具有醚鍵和硫橋的改性橡膠彈性體使得改性瀝青具有了很好的耐酸堿性能，同時加入石榴石增強耐酸堿性，制得的瀝青還具有很好的結構穩定性、粘結性和耐高溫性能。

技術領域

本發明涉及煤瀝青領域，具體涉及一種耐酸堿的彈性體改性瀝青及其制備方法。

背景技術

隨著石油瀝青產量的不足，逐漸發展出煤瀝青、木瀝青等替代瀝青，其中，煤瀝青產量高，性能優，可作為石油瀝青的補充或替代物。為滿足實際使用需求，環氧改性、加氫改性、硫化改性、橡膠改性等煤瀝青改性，可以進一步增強煤瀝青的防水性能、高溫抗變形性能、低溫脆性，抗老化等性能。

目前，采用環氧預聚體對煤瀝青進行改性制成環氧煤瀝青具有較為成熟的技術，所制得的環氧煤瀝青在穩定性、抗應變能力、使用壽命等方面均優于石油瀝青。然而，隨著改性瀝青應用的推廣，改性瀝青產品應用環境的增多和復雜化，環境中存在一些含有酸液或者堿液的水，普通改性瀝青不能滿足使用需求，會造成瀝青產品中分子鏈斷裂，產品力學性能下降、阻水效果失效等問題。為應對瀝青產品復雜的使用環境，需要發展一種耐酸堿腐蝕、力學性能優良的瀝青產品。

發明內容

本發明的目的在于提供一種耐酸堿的彈性體改性瀝青及其制備方法，通過添加具有醚鍵和硫橋的改性橡膠彈性體使得改性瀝青具有了很好的耐酸堿性能，同時加入石榴石增強耐酸堿性，制得的瀝青還具有很好的結構穩定性、粘結性和耐高溫性能。

為了達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種耐酸堿的彈性體改性瀝青，包括以下質量份數的原料：

所述耐酸堿的彈性體改性瀝青的制備方法，包括以下步驟：

步驟一：取質量份數的改性全硫化丁腈橡膠、雙酚A環氧樹脂和環烷油加入到反應釜中，設置溫度為250℃，攪拌速度為400r/min，氮氣氛圍下，加熱2h，得到熔融態環氧樹脂混合物；

步驟二：取質量份數的環氧煤瀝青、改性橡膠彈性體和軟化劑加入到熔融反應釜中，設置溫度為180～240℃，待物料完全融化，使用高速剪切機，以3000～5000r/min的速度，剪切2～4h，得到環氧煤瀝青混合物；

步驟三：將步驟一中得到的熔融態環氧樹脂混合物轉移至步驟二中得到的環氧煤瀝青混合物中，繼續以3000～5000r/min的速度，剪切30min～1h，再加入質量份數的無機納米材料、玻璃纖維、偶聯劑和石榴石，溫度為180～240℃，以300～500r/min的速度攪拌1～2h，得到耐酸堿的彈性體改性瀝青。

所述改性橡膠彈性體為氯丁橡膠、氯磺化聚乙烯在硫磺、氧化鋅及N-環己基-2-苯并噻唑次磺酰胺的作用下發生硫化反應，硫化反應在開煉機中進行，反應溫度為160～180℃，反應壓力為40Mpa，反應時間為6h，生成具有醚鍵和硫橋的改性橡膠彈性體；其中氯丁橡膠、氯磺化聚乙烯、硫磺、氧化鋅和N-環己基-2-苯并噻唑次磺酰胺破碎成粉末，過60目篩，質量比為氯丁橡膠：氯磺化聚乙烯：硫磺：氧化鋅：N-環己基-2-苯并噻唑次磺酰胺＝50：50：2：1：0.5；在氧化鋅和N-環己基-2-苯并噻唑次磺酰胺的作用下，氯丁橡膠上的氯發生硫化反應，形成醚鍵，與氯磺化聚乙烯分子醚鍵交聯，氯磺化聚乙烯分子鏈上的亞磺酰氯基先通過游離基發生裂解，形成脫氫橡膠，硫磺和N-環己基-2-苯并噻唑次磺酰胺與脫氫橡膠發生化學反應，生成交聯的硫鍵。

所述改性全硫化丁腈橡膠為全硫化丁腈橡膠與聚對苯二甲酸丁二醇酯熔融共聚成的共聚物，即改性全硫化丁腈橡膠；其中全硫化丁腈橡膠和聚對苯二甲酸丁二醇酯的質量比例為1：1，熔融溫度為180～250℃。