專利名稱:一種耐油性道路瀝青改性劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種浙青改性劑及其制備方法,具體涉及一種耐油性道路浙青改性劑及其制備方法。
背景技術(shù):
浙青材料在鋪筑道路的混合物中作為粘結(jié)劑使用,為了滿足道路建設(shè)日益提高的需求,浙青材料除了具有良好的粘彈性、可塑性、粘附性外,還常常需要滿足耐燃料(汽油、 柴油,煤油)和油品(潤滑油、機油等)溶解和浸蝕能力。特別是在機場、廢料處理場、加油站、油罐區(qū)等地的路面經(jīng)常暴露于溢漏的燃料和油品中,浙青會從混合料中被溶解浸析出來,使浙青路面變軟,骨料間的粘結(jié)力下降,路面結(jié)構(gòu)變松散,最終被浸析出來的浙青從道路表面損失掉,造成路面損壞,降低路面使用壽命。為解決上述問題,CN1611552記載了一種耐燃料及油品溶解和浸蝕能力的浙青組合物及制備方法。合適針入度基質(zhì)浙青調(diào)和富含芳烴的餾分油或煤焦油調(diào)合得到基礎(chǔ)浙青混合物,在使用交聯(lián)劑條件下,于150 230°C將熱塑彈性橡膠加入基質(zhì)浙青混合物中反應(yīng)一段時間后,再加入乙烯_乙酸乙烯酯共聚物和一種耐油樹脂繼續(xù)反應(yīng),形成穩(wěn)定的浙青組合物。該浙青組合物的缺點是加工溫度高,浙青組合物的粘度大,需要較高的拌合和施工溫度。CN101037539A記載了一種耐油性改性浙青,先用聚合物對浙青進行改性,然后添加層狀硅酸鹽粘土和交聯(lián)劑,在150 200°C和500 6000rpm/min攪拌2 5小時,制得耐油性改性浙青。該耐油性改性浙青的缺點在于加工溫度較高、工藝復雜,特別是該耐油性改性浙青的粘度大,需要較高的拌合和施工溫度,進而增加了煙霧等有害氣體的排放,不利于環(huán)境保護。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供一種耐油性道路浙青改性劑及其制備方法,本發(fā)明耐油性道路浙青改性劑在提高浙青耐油性的同時,可以顯著降低其浙青混合料的熱拌合溫度,降低能量消耗,減少煙霧等有害氣體的排放,降低環(huán)境污染。本發(fā)明耐油性道路浙青改性劑,以重量計包括下列組分苯乙烯-乙烯/ 丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS) 20 50份,優(yōu)選30 50份;聚乙烯樹脂10 30份;高分子蠟15 45份,優(yōu)選20 45份;富含芳烴的抽出油10 30份,優(yōu)選10 20份。本發(fā)明耐油性道路浙青改性劑中,苯乙烯-乙烯/ 丁烯-苯乙烯嵌段共聚物 (SEBS)是苯乙烯(S)-乙烯(E)/丁烯(B)-苯乙烯(S)構(gòu)成的嵌段共聚物,其分子構(gòu)型為 A-B-A型三嵌段共聚物,其分子量為3 35萬,優(yōu)選10 25萬。SEBS可以選用適宜的市
售產(chǎn)品。
本發(fā)明耐油性道路浙青改性劑中,使用的聚烯烴樹脂是市售的低密度聚乙烯樹脂 (LDPE),其密度為 0. 910 0. 925g/cm3。本發(fā)明耐油性道路浙青改性劑中,使用的高分子蠟是費-托合成過程得到的蠟, 滴熔點不小于100°c,一般為100 120°C,如采用Schumann Sassol公司生產(chǎn)的商標 Sasobit的高分子蠟。本發(fā)明耐油性道路浙青改性劑中,富含芳烴的抽出油是芳香烴含量不小于50% (質(zhì)量)的酚精制抽出油或糠醛精制抽出油。本發(fā)明浙青路面材料改性劑中,還可以根據(jù)需要添加適宜的添加劑,如粘度改性劑、抗老化劑、針入度改性劑等。本發(fā)明耐油性道路浙青改性劑制備方法如下將固體物料按比例預先混合均勻, 加到螺桿擠出機進料斗中,富含芳烴的抽出油由計量泵送到擠出機的進料口,在擠出溫度 120 200°C下進行拉條造粒得到最終耐油性道路浙青改性劑。本發(fā)明的耐油性道路浙青改性劑制備方法如下將SEBS 30 50份,聚烯烴樹脂 (LDPE) 10 30份,高分子蠟15 45份,預先混合均勻,投放到雙螺桿擠出機進料斗中,抽出油由計量泵送到擠出機的進料口,在擠出溫度120 200°C下拉條造粒,制得耐油性道路浙青改性劑。本發(fā)明改性劑使用方法是將基礎(chǔ)浙青加熱到150 180°C,添加浙青總量5% 15% (重量)的改性劑顆粒,0.1% 0.3% (重量)的交聯(lián)劑,攪拌均勻(60分鐘左右)即得到耐油性和使性能優(yōu)異的道路浙青材料。本發(fā)明耐油性道路浙青改性劑中,苯乙烯_乙烯/ 丁烯-苯乙烯嵌段共聚物 (SEBS)中彈性體嵌段已完全氫化,因此,SEBS具有優(yōu)異的耐臭氧、耐氧化、耐紫外線等抗氧化性能和良好的相容性,能顯著改善浙青路面材料的抗老化性和使用性能;聚烯烴樹脂 (LDPE)能夠提供浙青材料優(yōu)異的高溫穩(wěn)定性,降低改性浙青成本;耐油性優(yōu)良的高分子蠟,能顯著提高浙青路面材料的耐油特性,改善浙青的感溫性。一般認為浙青材料中的蠟含量是需要嚴格限制的,蠟會對浙青材料的低溫性能造成不利的影響,本發(fā)明通過選擇適宜的費_托蠟,配合其它適宜組分,在提高浙青材料耐油性的同時,浙青材料的低溫性能不受影響。使用本發(fā)明改性劑制備的耐油性道路浙青材料有相對較低的高溫粘度,可以顯著降低其浙青混合料的熱拌合溫度,降低能量消耗,減少煙霧等有害氣體的排放,降低環(huán)境污
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具體實施例方式下面實施例對本發(fā)明進一步說明。其中涉及的SEBS為巴陵石化生產(chǎn)的線形的SEBS YH-502 ;低密度聚乙烯樹脂(LDPE)為上海石化生產(chǎn)的LDPE Q281 ;高分子蠟為 Schumann Sassol公司的Sasobit蠟,滴熔點不小于100°C ;富含芳烴的抽出油為茂名石化的糠醛精制抽出油,芳烴含量57. 2% (質(zhì)量),其中的百分含量為質(zhì)量百分含量。實施例1耐油性道路浙青改性劑按表2重量份的配比配制,將各固體物料按比例預先混合均勻,加到雙螺桿擠出機進料斗中,抽出油由計量泵送到擠出機的進料口,在擠出溫度 170°C下進行拉條造粒。
選針入度92 l/10mm,軟化點46. 2 V的浙青為基礎(chǔ)浙青,取100份的基礎(chǔ)浙青在熔融狀態(tài)下,加入例1改性劑10份,再加入0. 18份交聯(lián)劑硫升華,維持160°C溫度,在400rpm/ min轉(zhuǎn)速下攪拌60分鐘,制得耐油性浙青路面材料,性質(zhì)見表2。依照交通部的《公路工程浙青及浙青混合料試驗規(guī)程》JTJ052-2000,以此浙青路面材料為粘結(jié)劑,和表1級配的礦料拌合制備浙青混合料標準馬歇爾試件,混合料中浙青粘結(jié)劑占混合料總重量的4. 9%,拌合溫度為165°C,馬歇爾擊實次數(shù)為雙面各擊實75次。該混合料試件在30°C的3#航空煤油浸泡24小時后,耐油性結(jié)果見表2。實施例2按照實施例1方法制備的浙青路面材料,不同的是改性劑為例2改性劑,交聯(lián)劑硫升華為0. 15份,其性質(zhì)見表2,該混合料試件在30°C的3#航空煤油浸泡24小時后,耐油性結(jié)果見表2。實施例3按照實施例1方法制備浙青路面材料,不同的是不同的是改性劑為例3改性劑,交聯(lián)劑硫升華為0. 13份,其性質(zhì)見表2。該混合料試件在30°C的3#航空煤油浸泡24小時后, 耐油性結(jié)果見表2。實施例4按照實施例1方法制備浙青路面材料,不同的是不同的是改性劑為例4改性劑,交聯(lián)劑硫升華為0. 11份。其性質(zhì)見表2,該混合料試件在30°C的3#航空煤油浸泡24小時后, 耐油性結(jié)果見表2。比較例1按照實施例1方法制備浙青路面材料,不同的是改性劑為比較例1改性劑,交聯(lián)劑硫升華為0. 13份,更特別是,比較例1的改性劑不包含Sasobit蠟,其性質(zhì)見表2。該混合料試件在30°C的3#航空煤油浸泡24小時后,耐油性結(jié)果見表2。比較例2以基礎(chǔ)浙青為粘結(jié)劑與表1級配的集料進行混合料標準馬歇爾試件成型。按實施例1中同樣方法評價。該混合料試件在30°C的3#航空煤油浸泡24小時后,耐油性結(jié)果見表2 ο由表2可以看出,本發(fā)明耐油性道路浙青改性劑,使得浙青路面材料的耐油性能大大提高,同時它顯著提高了浙青材料的抗老化性和高溫穩(wěn)定性,降低了其高溫粘度,即可以降低浙青混合料的熱拌合和施工溫度,降低能量消耗,改善施工和易性,減少煙霧等有害氣體的排放,減少環(huán)境污染。表1AC-13石料級配
權(quán)利要求
1.一種耐油性道路浙青改性劑,其特征在于以重量計包括下列組分苯乙烯-乙烯/ 丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS) 20 50份,優(yōu)選30 50份;聚乙烯樹脂10 30份;高分子蠟15 45份,優(yōu)選20 45份;富含芳烴的抽出油10 30份,優(yōu)選10 20份。
2.按照權(quán)利要求1所述的改性劑,其特征在于苯乙烯_乙烯/丁烯_苯乙烯嵌段共聚物是分子構(gòu)型為A-B-A型的三嵌段共聚物。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的改性劑,其特征在于苯乙烯_乙烯/丁烯_苯乙烯嵌段共聚物的分子量為3 35萬,優(yōu)選10 25萬。
4.按照權(quán)利要求1所述的改性劑,其特征在于聚乙烯樹脂是低密度聚乙烯,其密度為 0. 910 0. 925g/cm3。
5.按照權(quán)利要求1所述的改性劑,其特征在于高分子蠟為費-托合成過程得到的蠟, 滴熔點不小于100°c。
6.按照權(quán)利要求1所述的改性劑,其特征在于富含芳烴的抽出油的總芳烴含量不小于 50%。
7.按照權(quán)利要求1或6所述的改性劑,其特征在于富含芳烴的抽出油為糠醛精制抽出油或酚精制抽出油。
8.權(quán)利要求1 7任一所述改性劑的制備方法,將固體物料按比例預先混合均勻, 加到螺桿擠出機進料斗中,富含芳烴的抽出油由計量泵送到擠出機的進料口,在擠出溫度 120 200°C下進行拉條造粒。
9.權(quán)利要求1 7所述改性劑的應(yīng)用方法,其特征在于在基礎(chǔ)浙青中加入浙青總量 5% 15%重量的改性劑顆粒。
10.按照權(quán)利要求9所述的應(yīng)用方法,其特征在于將基礎(chǔ)浙青加熱到150 180°C,添加浙青總量5% 15%重量的改性劑顆粒,0. 0.3%重量的交聯(lián)劑,攪拌均勻即得到耐油性和使性能優(yōu)異的道路浙青材料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種耐油性道路瀝青改性劑及其制備方法。該耐油性道路瀝青改性劑,以重量計包含苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)20~50份,聚烯烴樹脂10-30份,高分子蠟15~45份,富含芳烴抽出油10~30。制備方法是將物料按比例投放到雙螺桿擠出機中拉條造粒,擠出溫度120~200℃,制得耐油性道路瀝青改性劑。本發(fā)明改性劑可以顯著改善瀝青路面抗老化性能和高溫使用性能及耐油性能,同時簡化了耐油性道路瀝青的生產(chǎn)工藝,并可以降低瀝青混合料的熱拌合和施工溫度,降低能量消耗,減少煙霧等有害氣體的排放,降低環(huán)境污染。
文檔編號C08L95/00GK102443239SQ20101051141
公開日2012年5月9日 申請日期2010年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月12日
發(fā)明者萬淼, 宣根海, 徐青柏, 石君章, 陳杰 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院