專利名稱：聚合物改性瀝青穩(wěn)定劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可用于生產(chǎn)高溫儲(chǔ)存穩(wěn)定的聚合物改性道路浙青材料的添加劑，具體的是涉及一種聚合物改性浙青穩(wěn)定劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
20世紀(jì)20年代,Bedford C. W等和Bruni、Romani發(fā)現(xiàn)了 2-硫醇基苯駢噻唑(簡(jiǎn)稱促進(jìn)劑M)可以作為硫化促進(jìn)劑，這是促進(jìn)劑發(fā)展史的一個(gè)里程碑。促進(jìn)劑M既是橡膠工業(yè)中重要的硫化促進(jìn)劑，同時(shí)又是大多數(shù)其他次磺胺類促進(jìn)劑的母體材料，在各類橡膠助劑的產(chǎn)量中占首位，是生產(chǎn)噻唑類硫化促進(jìn)劑不可缺少的中間體，經(jīng)進(jìn)一步合成加工后可以產(chǎn)出DM、CZ、NS、DZ等多種橡膠促進(jìn)劑。另外，促進(jìn)劑M還可用作礦物浮選劑、載體樹脂和腐蝕抑制劑，純品可用做金屬特種試劑。
促進(jìn)劑M的常用生產(chǎn)方法是酸堿法，即用苯胺、二硫化碳和硫磺在高溫、高壓下反應(yīng)，再經(jīng)一系列分離、提純過程得到促進(jìn)劑M。但在高壓法生產(chǎn)促進(jìn)劑M的過程中殘留大量的廢渣(以下簡(jiǎn)稱促進(jìn)劑M廢渣)，這種廢渣是一種復(fù)雜的混合物，即有未反應(yīng)的原料，還含有中間產(chǎn)物、副產(chǎn)物和不名結(jié)構(gòu)的焦油狀的物質(zhì)，總量約占促進(jìn)劑M產(chǎn)量的10% 15%。另外，殘留的廢渣不能降解，大量堆積的殘?jiān)日加昧送恋?，又污染了環(huán)境，日益成為環(huán)保中的難題。因此，探索M廢渣的處理途徑、解決環(huán)境污染且充分利用資源成為非常迫切的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)而提出一種聚合物改性浙青穩(wěn)定劑，利用促進(jìn)劑M生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢渣作為添加劑，促進(jìn)硫化的作用，又減少了廢渣對(duì)環(huán)境的污染。本發(fā)明的另外一個(gè)目的是提供聚合物改性浙青穩(wěn)定劑的制備方法。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是聚合物改性浙青穩(wěn)定劑，其由下述各物質(zhì)按重量比例混合制備而成
酸化促進(jìn)劑M廢渣 5 40份 硫磺5 45份
促進(jìn)劑5 20份
樹脂5 20份
輔助添加劑5 30份。按上述方案，所述的酸化促進(jìn)劑M廢渣由下法得到將酸堿法生產(chǎn)的促進(jìn)劑M過程中產(chǎn)生的廢渣加熱，溫度控制在18(T230°C之間，加入質(zhì)量比為廢渣的O. 5^1. 5倍的無機(jī)酸，反應(yīng)O. 5-3hr得到酸化促進(jìn)劑M廢渣。按上述方案，所述的無機(jī)酸為硫酸、氯磺酸、磷酸、多聚磷酸、硝酸或鹽酸。按上述方案，所述的硫磺為單質(zhì)硫或不溶性硫磺。
按上述方案，所述的促進(jìn)劑為促進(jìn)劑M、促進(jìn)劑DM、促進(jìn)劑PZ、促進(jìn)劑EZ、促進(jìn)劑TETD、促進(jìn)劑TMTD或促進(jìn)劑MBT。按上述方案，所述的樹脂為古馬隆樹脂、C5石油樹脂、C9石油樹脂、萜烯樹脂或酚醛樹脂。按上述方案，所述的輔助添加劑為硬脂酸鋅。聚合物改性浙青穩(wěn)定劑的制備方法，其特征在于包括有以下步驟向酸化促進(jìn)劑M廢渣中加入硫磺、促進(jìn)劑、樹脂和輔助添加劑進(jìn)行混合，其中各物質(zhì)按重量比例為酸化促進(jìn)劑M廢渣5 40份；硫磺5 45份；促進(jìn)劑5 20份；樹脂5 20份；輔助添加劑5 30份，將混合后的物料加入研磨機(jī)中，研磨15 30min即得所述聚合物改性浙青穩(wěn)定劑。按上述方案，所述的酸化促進(jìn)劑M廢渣由下法得到其中所述酸化促進(jìn)劑M廢渣由下法得到將酸堿法生產(chǎn)的促進(jìn)劑M過程中產(chǎn)生的廢渣加熱，溫度控制在18(T230°C之間， 加入質(zhì)量比為廢渣的O. 5^1. 5倍的無機(jī)酸，反應(yīng)O. 5-3hr得到酸化促進(jìn)劑M廢渣。本發(fā)明對(duì)酸堿法生產(chǎn)的促進(jìn)劑M廢渣進(jìn)行化學(xué)液化處理，目的是恢復(fù)促進(jìn)劑M廢渣的交聯(lián)和促進(jìn)功能，并增加與浙青的相容性；二是利用化學(xué)改性后的促進(jìn)劑M廢渣，再添加適量的硫磺、輔助促進(jìn)劑和樹脂等復(fù)配為一種SBS改性浙青穩(wěn)定劑。本發(fā)明的使用方法先將基質(zhì)浙青加熱至170-200°C，加入SBS樹脂，加入量為基質(zhì)浙青的2% 10%，攪拌30分鐘之后，再進(jìn)行高速剪切I. 5 2hr，剪切溫度控制在175 185°C之間，然后加入SBS改性浙青穩(wěn)定劑，其加入量為基質(zhì)浙青的O. 19Γ0. 5%，再保持高溫?cái)嚢鑢2hr,即得綜合性能良好的SBS改性浙青。本發(fā)明充分利用酸堿法生產(chǎn)的促進(jìn)劑M中產(chǎn)生的廢渣，通過化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行改性，使其具備一定的流動(dòng)性，解決了廢渣在浙青中的分散問題。同時(shí)，添加適當(dāng)?shù)闹鷦?fù)配出一種SBS改性浙青穩(wěn)定劑。本發(fā)明既充分發(fā)揮了促進(jìn)劑M廢渣的促進(jìn)硫化的作用，又解決了廢渣的處理問題，減少了對(duì)環(huán)境的污染。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明，但是此說明不會(huì)構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。實(shí)施例I :
在玻璃反應(yīng)器中加入20g酸堿法生產(chǎn)的促進(jìn)劑M廢洛，加熱至180°C，加入10. 8g硫酸，反應(yīng)30min，冷卻后得到酸化促進(jìn)劑M廢渣30. 8g，加入硫磺40g、促進(jìn)劑M 15g、古馬隆樹脂Sg和硬脂酸鋅5g。將混合好后的物料加入研磨機(jī)中，研磨15min即得聚合物改性浙青穩(wěn)定劑A。實(shí)施例2
在玻璃反應(yīng)器中加入20g酸堿法生產(chǎn)的促進(jìn)劑M廢渣，加熱至230°C，加入27g 80%的磷酸，反應(yīng)60min,冷卻后得到酸化促進(jìn)劑M廢洛42g,加入不溶性硫磺20g、促進(jìn)劑D 20g、C5石油樹脂20g和硬脂酸鋅20g。將混合好后的物料加入研磨機(jī)中，研磨20min，即得聚合物改性浙青穩(wěn)定劑B。實(shí)施例3:
在玻璃反應(yīng)器中加入20g酸堿法生產(chǎn)的促進(jìn)劑M廢渣，加熱至190°C，加入30g氯磺酸，反應(yīng)90min,冷卻后得到酸化促進(jìn)劑M廢洛50g,加入單質(zhì)硫40g、促進(jìn)劑TMTD 15g、職烯樹脂IOg和硬脂酸鋅28g。將混合好后的物料加入研磨機(jī)中，研磨30min，即得聚合物改性浙青穩(wěn)定劑C。實(shí)施例4
在玻璃反應(yīng)器中加入20g酸堿法生產(chǎn)的促進(jìn)劑M廢渣，加熱至185°C，加入21g氯磺酸，反應(yīng)150min，冷卻后得到酸化促進(jìn)劑M廢渣40g，加入不溶性硫磺40g、促進(jìn)劑MBT 20g、酚醛樹脂IOg和硬脂酸鋅5g。將混合好后的物料加入研磨機(jī)中，研磨30min，即得聚合物改性浙青穩(wěn)定劑D。實(shí)施例5
在玻璃反應(yīng)器中加入30g酸堿法生產(chǎn)的促進(jìn)劑M廢渣，加熱至185°C，加入36g的硫酸， 反應(yīng)180min，冷卻后得到酸化促進(jìn)劑M廢渣66g，加入不溶性硫磺45g、促進(jìn)劑TETD 20g、古馬隆樹脂20g和硬脂酸鋅20g。將混合好后的物料加入研磨機(jī)中，研磨30min，即得聚合物改性浙青穩(wěn)定劑E。應(yīng)用實(shí)施例I :
稱取400gA-90基質(zhì)浙青，加熱至170°C左右，加入16gSBS樹脂，攪拌30min使SBS在浙青中分散均勻，在185°C左右高速剪切2hr后，加入按實(shí)施例I方法生產(chǎn)的聚合物改性浙青穩(wěn)定劑Al. 2g，在185°C條件下攪拌2hr，即得SBS改性浙青產(chǎn)品，其性能指標(biāo)見表I。應(yīng)用實(shí)施例2:
稱取400gA-90基質(zhì)浙青，加熱至180°C左右，加入18gSBS樹脂，攪拌30min使SBS在浙青中分散均勻，在185°C左右高速剪切2hr后，加入按實(shí)施例2方法生產(chǎn)的聚合物改性浙青穩(wěn)定劑BI. 4g，在185°C條件下攪拌2hr，即得SBS改性浙青產(chǎn)品，其性能指標(biāo)見表I。應(yīng)用實(shí)施例3:
稱取400gSK基質(zhì)浙青,加熱至200°C左右,加入16gSBS樹脂,攪拌30min使SBS在浙青中分散均勻，在185°C左右高速剪切2hr后，加入按實(shí)施例3方法生產(chǎn)的聚合物改性浙青穩(wěn)定劑Cl. 6g,在185°C條件下攪拌Ihr,即得SBS改性浙青產(chǎn)品,其性能指標(biāo)見表I。應(yīng)用實(shí)施例4:
稱取400gSK基質(zhì)浙青,加熱至175°C左右,加入18gSBS樹脂,攪拌30min使SBS在浙青中分散均勻，在185°C左右高速剪切2hr后，加入按實(shí)施例4方法生產(chǎn)的聚合物改性浙青穩(wěn)定劑Dl. 8g，在185°C條件下攪拌I. 5hr，即得SBS改性浙青產(chǎn)品，其性能指標(biāo)見表I。應(yīng)用實(shí)施例5:
稱取400gSK基質(zhì)浙青,加熱至175°C左右,加入18gSBS樹脂,攪拌30min使SBS在浙青中分散均勻，在185°C左右高速剪切2hr后，加入按實(shí)施例4方法生產(chǎn)的聚合物改性浙青穩(wěn)定劑E2. 0g，在180°C條件下攪拌2hr，即得SBS改性浙青產(chǎn)品，其性能指標(biāo)見表I。應(yīng)用實(shí)施例1-5改性浙青的性能指標(biāo)見表I :
表I SBS改性浙青性能指標(biāo)
權(quán)利要求
1.聚合物改性浙青穩(wěn)定劑，其由下述各物質(zhì)按重量比例混合制備而成酸化促進(jìn)劑M廢渣 5 40份 硫磺5 45份 促進(jìn)劑5 20份 樹脂5 20份 輔助添加劑5 30份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物改性浙青穩(wěn)定劑，其特征在于，所述的酸化促進(jìn)劑M廢渣由下法得到將酸堿法生產(chǎn)的促進(jìn)劑M過程中產(chǎn)生的廢渣加熱，溫度控制在18(T230°C之間，加入質(zhì)量比為廢渣的O. 5~1. 5倍的無機(jī)酸，反應(yīng)O. 5-3hr得到酸化促進(jìn)劑M廢渣。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚合物改性浙青穩(wěn)定劑，其特征在于所述的無機(jī)酸為硫酸、氯磺酸、磷酸、多聚磷酸、硝酸或鹽酸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的聚合物改性浙青穩(wěn)定劑，其特征在于所述的硫磺為單質(zhì)硫或不溶性硫磺。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的聚合物改性浙青穩(wěn)定劑，其特征在于所述的促進(jìn)劑為促進(jìn)劑M、促進(jìn)劑DM、促進(jìn)劑PZ、促進(jìn)劑EZ、促進(jìn)劑TETD、促進(jìn)劑TMTD或促進(jìn)劑MBT。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的聚合物改性浙青穩(wěn)定劑，其特征在于所述的樹脂為古馬隆樹脂、C5石油樹脂、C9石油樹脂、萜烯樹脂或酚醛樹脂。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的聚合物改性浙青穩(wěn)定劑，其特征在于所述的輔助添加劑為硬脂酸鋅。
8.權(quán)利要求1所述的聚合物改性浙青穩(wěn)定劑的制備方法，其特征在于包括有以下步驟向酸化促進(jìn)劑M廢渣中加入硫磺、促進(jìn)劑、樹脂和輔助添加劑進(jìn)行混合，其中各物質(zhì)按重量比例為酸化促進(jìn)劑M廢渣5 40份；硫磺5 45份；促進(jìn)劑5 20份；樹脂5 20份；輔助添加劑5 30份，將混合后的物料加入研磨機(jī)中，研磨15 30min即得所述聚合物改性浙青穩(wěn)定劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的聚合物改性浙青穩(wěn)定劑的制備方法，其特征在于，所述的酸化促進(jìn)劑M廢渣由下法得到其中所述酸化促進(jìn)劑M廢渣由下法得到將酸堿法生產(chǎn)的促進(jìn)劑M過程中產(chǎn)生的廢渣加熱，溫度控制在18(T230°C之間，加入質(zhì)量比為廢渣的O. 5~1. 5倍的無機(jī)酸，反應(yīng)O. 5-3hr得到酸化促進(jìn)劑M廢渣。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種聚合物改性瀝青穩(wěn)定劑及其制備方法，由下列物質(zhì)按重量比例制備而成酸化促進(jìn)劑M廢渣5~40份、硫磺5~45份、促進(jìn)劑5~20份、樹脂5~20份、輔助添加劑5~30份。本發(fā)明充分利用酸堿法生產(chǎn)的促進(jìn)劑M中產(chǎn)生的廢渣，通過化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行改性，使其具備一定的流動(dòng)性，解決了廢渣在瀝青中的分散問題。同時(shí)，添加適當(dāng)?shù)闹鷦?fù)配出一種SBS改性瀝青穩(wěn)定劑。本發(fā)明既充分發(fā)揮了促進(jìn)劑M廢渣的促進(jìn)硫化的作用，又解決了廢渣的處理問題，減少了對(duì)環(huán)境的污染。
文檔編號(hào)C08K11/00GK102977619SQ20121056516
公開日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月24日
發(fā)明者袁軍, 陳小霞, 程健 申請(qǐng)人:武漢工程大學(xué), 武漢艾斯發(fā)特新材料有限公司