專利名稱：一種改性建筑瀝青的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑瀝青的生產(chǎn)方法，尤其是用聚合物對(duì)基礎(chǔ)瀝青進(jìn)行復(fù)合改性生產(chǎn)建筑瀝青的方法。
瀝青是黑色到暗褐色的固態(tài)或半固態(tài)粘稠狀物質(zhì)，它存在于自然界或由石油煉制過程制得。因?yàn)樗哂泻芎玫恼掣叫院筒煌杆砸约澳秃蛐裕瑸r青已經(jīng)被廣泛用于路面膠結(jié)料和屋面防水。
近幾年來，以防水防潮為目的的建筑瀝青的質(zhì)量和施工技術(shù)雖然有很大提高，但仍然存在著低溫開裂、高溫流淌、強(qiáng)度低、彈性差的問題，制約了防水工程壽命的提高，因此，相繼出現(xiàn)了各種改善建筑瀝青質(zhì)量的方法。
一種方法為催化氧化法，采用H3PO4等作催化劑，對(duì)基礎(chǔ)瀝青進(jìn)行催化氧化，不僅可以提高反應(yīng)速度，還可以改善瀝青的感溫性能。(例如中國(guó)專利，申請(qǐng)?zhí)?7121664)。
另一種為化學(xué)改性法，即用某一種改性劑對(duì)基礎(chǔ)瀝青進(jìn)行化學(xué)改性，如US4,874,432，利用脂肪酸或樹脂酸對(duì)皂化的瀝青進(jìn)行化學(xué)改性，可生產(chǎn)出性能較好的建筑瀝青。
用上述兩種方法，雖然對(duì)建筑瀝青的高、低溫性能和感溫性有一定的改善，但對(duì)于日益增多的、對(duì)防水性能要求更高的高級(jí)建筑物來說，其性能仍顯不足。
還有一種方法，就是越來越被人們所接受的聚合物改性生產(chǎn)建筑瀝青的方法(例如US4,868,233)。但這些技術(shù)都是采用某一種聚合物，對(duì)基礎(chǔ)瀝青進(jìn)行單一改性，雖然可有效地提高瀝青凝膠化程度，瀝青的彈性變形能力增強(qiáng)，感溫性變小，但用單一改性劑對(duì)瀝青進(jìn)行改性，一方面根據(jù)不同的聚合物，只能側(cè)重于對(duì)瀝青高溫穩(wěn)定性或低溫抗裂性的改善，要同時(shí)改善由于溫度變化較大而承受的高溫穩(wěn)定性和低溫抗裂性是困難的。另一方面，即使少數(shù)聚合物對(duì)瀝青的高、低溫性能改善明顯，但由于加入量較多(一般不低于14％)，且價(jià)格昂貴，造成成本過高，使用戶很難接受。
本發(fā)明的目的就是基于上述情況，提出一種改性建筑瀝青的生產(chǎn)方法，不但使瀝青兼具較好的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性和感溫性能，而且，可使改性瀝青成本有所降低。
本發(fā)明所述改性建筑瀝青的生產(chǎn)方法為使用聚合物對(duì)基礎(chǔ)瀝青進(jìn)行改性，所述的聚合物為至少2種，聚合物加入總量為改性瀝青總重量的10w％～25w％，每種聚合物的加入量為改性瀝青總重量的1w％～20w％，所述基礎(chǔ)瀝青25℃的針入度為(60～150)1/10mm(測(cè)定法為GB/T4509)，軟化點(diǎn)為30℃～70℃(軟化點(diǎn)測(cè)定法為GB/T4507)。
本發(fā)明所用的基礎(chǔ)瀝青是由石蠟-中間基、環(huán)烷-中間基、中間基、環(huán)烷基等原油經(jīng)過各種工藝得到的瀝青，其中包括溶劑脫瀝青(丙烷、丁烷等脫油瀝青)、渣油、氧化瀝青和調(diào)合瀝青以及由它們的組合工藝得到的瀝青。
所述加入聚合物的種類為至少2種，一般可加入2～6種，本發(fā)明可以使用的聚合物包括，熱塑性橡膠類如SBS等，橡膠類聚合物如SBR等，熱塑性樹脂類如PE、APP、乙-丙共聚物等。根據(jù)對(duì)產(chǎn)品的要求，采用上述的兩種或兩種以上的聚合物，按一定的比例加入到基礎(chǔ)瀝青中去。由于SBS具有優(yōu)良的改性效果，因此為首選的聚合物，也可不選SBS，其它的聚合物可根據(jù)產(chǎn)品的性能選擇。但所選聚合物，最好有一種對(duì)瀝青的高溫性能改善明顯，至少有一種對(duì)瀝青的低溫性能改善明顯。
所述每種聚合物的加入量最好為改性瀝青總重量的4w％～9w％，所述聚合物加入總量最好為改性瀝青總重量的10w％～17w％。
聚合物的加入方式采用直接加入法，裝置為高剪切混合乳化機(jī)和膠體磨，混合溫度為150℃～220℃，最好為170℃～190℃，混合時(shí)間為0.5h～3h，最好為0.7h～2h。聚合物一般要分別依次加入，也可一起加入，加入時(shí)間為1min～20min。具體的方法是首先將基礎(chǔ)瀝青加熱到150℃～160℃，在用高剪切混合乳化機(jī)或膠體磨進(jìn)行攪拌的同時(shí)，用1min～20min依次或一起加入聚合物，當(dāng)全部加入聚合物后開始計(jì)時(shí)，連續(xù)混合0.5h～3h，混合期間的溫度，最好保持在170℃～190℃。
以下結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
實(shí)施例1往基礎(chǔ)瀝青中加入SBS和乙-丙共聚物兩種聚合物。
基礎(chǔ)瀝青的性質(zhì)列于表1。SBS型號(hào)為YH-792，線型結(jié)構(gòu)，嵌段比S/B為40/60，平均分子量10×104；乙-丙共聚物為B型，乙烯含量10％，熔融指數(shù)20，洛氏硬度90，熱變形溫度為115℃。
首先將基礎(chǔ)瀝青加熱到150℃～160℃，用高剪切混合乳化機(jī)，在攪拌的同時(shí)，用3min～5min將SBS和乙-丙共聚物依次加入到瀝青中。然后使混合溫度保持在170℃～190℃，整個(gè)試樣連續(xù)混合2h。SBS的加入量為5.0％，乙-丙共聚物加入量為7.0％。所測(cè)樣品的性質(zhì)列于表2。
表1 基礎(chǔ)瀝青的性質(zhì)
表2 SBS和乙-丙共聚物復(fù)合改性試驗(yàn)結(jié)果
表中延度測(cè)定法為GB/T4508，脆點(diǎn)測(cè)定法為GB/T4510，閃點(diǎn)測(cè)定法為GB/T267，蒸發(fā)量測(cè)定法為GB/T11964。以下數(shù)據(jù)測(cè)定法均與此相同。
表1、表2數(shù)據(jù)表明，用SBS和乙-丙共聚物對(duì)基礎(chǔ)瀝青進(jìn)行復(fù)合改性，不但可以同時(shí)改善其高、低溫性能，而且PI值增大較顯著，說明感溫性也得到改善，可以生產(chǎn)出性能較好的改性建筑瀝青。所生產(chǎn)的建筑瀝青的質(zhì)量符合日本防水瀝青JISK2207-1980標(biāo)準(zhǔn)。
實(shí)施例2往瀝青中加入SBS和PE兩種聚合物。
基礎(chǔ)瀝青的性質(zhì)同例1，聚合物為SBS和PE兩種聚合物，SBS的型號(hào)同例1，PE為線型低密度聚乙烯(型號(hào)為L(zhǎng)L0209)。SBS的加入量為8.0w％，PE的加入量為4.0w％，聚合物在3min～5min內(nèi)一起加入。所測(cè)樣品的性質(zhì)列于表3。
表3 SBS和PE復(fù)合改性試驗(yàn)結(jié)果
表3數(shù)據(jù)表明，SBS和PE對(duì)基礎(chǔ)瀝青復(fù)合改性生產(chǎn)的建筑瀝青，其高、低溫性能和感溫性均得到改善，符合日本防水瀝青JISK2207-1980的標(biāo)準(zhǔn)。
實(shí)施例3往瀝青中加入SBS、APP和乙-丙共聚物三種聚合物。
基礎(chǔ)瀝青的性質(zhì)同例1，加入方式同例1。聚合物為SBS、APP(無規(guī)聚丙烯)和乙-丙共聚物，SBS和乙-丙共聚物的型號(hào)同例1。SBS的加入量為4.0w％，APP的加入量為6.0w％，乙-丙共聚物的加入量為4.0w％。所測(cè)樣品的性質(zhì)列于表4。
表4 SBS、APP和乙-丙共聚物的復(fù)合改性試驗(yàn)結(jié)果
表4的結(jié)果表明，SBS、APP和乙-丙共聚物對(duì)基礎(chǔ)瀝青進(jìn)行的復(fù)合改性，同樣可生產(chǎn)出高、低溫性能和感溫性均較好的改性建筑瀝青，符合日本防水瀝青JISK-1980標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種改性建筑瀝青的生產(chǎn)方法，包括使用聚合物對(duì)基礎(chǔ)瀝青進(jìn)行改性，其特征在于所述的聚合物為至少2種，聚合物加入總量為改性瀝青總重量的10％～25％，每種聚合物的加入量為1w％～20w％，所述基礎(chǔ)瀝青25℃的針入度為60～150 1/10mm，軟化點(diǎn)為30℃～70℃。
2.按照權(quán)利要求1所述的改性建筑瀝青生產(chǎn)方法，其特征在于所述基礎(chǔ)瀝青包括溶劑脫油瀝青、渣油、氧化瀝青和調(diào)合瀝青以及由它們的組合工藝得到的瀝青。
3.按照權(quán)利要求1所述的改性建筑瀝青生產(chǎn)方法，其特征在于所述聚合物為2-6種。
4.按照權(quán)利要求1所述的改性建筑瀝青生產(chǎn)方法，其特征在于所述聚合物選自熱塑性橡膠類聚合物、橡膠類聚合物和熱塑性樹脂類聚合物。
5.按照權(quán)利要求1所述的改性建筑瀝青生產(chǎn)方法，其特征在于所加入的聚合物中至少有一種對(duì)瀝青的高溫性能改善明顯，至少有一種對(duì)瀝青的低溫性能改善明顯。
6.按照權(quán)利要求1所述的改性建筑瀝青生產(chǎn)方法，其特征在于所述加入的聚合物包括SBS。
7.按照權(quán)利要求1所述的改性建筑瀝青生產(chǎn)方法，其特征在于所述每種聚合物的加入量為1w％～20w％。
8.按照權(quán)利要求1所述的改性建筑瀝青生產(chǎn)方法，其特征在于所述聚合物加入總量為改性瀝青總重量的10w％～25w％。
9.按照權(quán)利要求1所述的改性建筑瀝青生產(chǎn)方法，其特征在于所述聚合物加入方法為直接加入法，裝置為高剪切混合乳化機(jī)和膠體磨，混合溫度為150℃～220℃，混合時(shí)間為0.5h～3h。聚合物一般要分別依次加入，也可一起加入，加入時(shí)間為1min～20min。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種改性建筑瀝青的生產(chǎn)方法,所用基礎(chǔ)瀝青的針入度為(60～150)1/10mm,軟化點(diǎn)為30℃～70℃,使用兩種或兩種以上聚合物對(duì)基礎(chǔ)瀝青進(jìn)行改性,聚合物加入總量為改性瀝青總量的10w%～25w%,最終制得的建筑瀝青高、低溫性能和感溫性能均得到明顯改善。
文檔編號(hào)C08L95/00GK1351095SQ0012313
公開日2002年5月29日 申請(qǐng)日期2000年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月26日
發(fā)明者郭皎河, 馮敏哿, 曲濤, 李永泰, 付麗, 楊澤雨 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院