專利名稱：Sbs和廢橡膠粉的復(fù)合改性瀝青及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于浙青，尤其涉及一種SBS和廢橡膠粉的復(fù)合改性浙青及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前，利用高分子聚合物材料對浙青進(jìn)行改性做路面材料，已被人們廣泛使用。作為改性劑，通常采用的高分子聚合物材料包括了 1、熱塑性彈性體(SBS) 2、合成橡膠(SBR)
3、合成樹脂(PE) 4、廢橡膠粉等多種材料。其中，熱塑性彈性體(SBS-苯乙烯一丁二烯一苯乙烯)是較普遍采用的改性劑，用量占到全部改性劑總用量的一半以上。由于熱塑性彈性體(SBS)兼有橡膠相和樹脂相的兩相結(jié)構(gòu)特征，制備的改性浙青具有良好的變形恢復(fù)能力，并能夠同時改善浙青的高溫和低溫性能，是一種較理想的改性材料，但是，近年來由于SBS材料價格不斷高漲，在經(jīng)濟(jì)上給我們的使用造成了很大困難。另一方面，我國每年有大量的、廢橡膠產(chǎn)生，利用廢橡膠粉替代部分SBS對浙青進(jìn)行復(fù)合改性，不僅能夠節(jié)省橡膠資源，而且還能夠使廢橡膠得到循環(huán)利用。中國專利CN101250328A報道了廢舊橡膠改性浙青。廢舊橡膠經(jīng)“脫硫”后與浙青在130--250°C反應(yīng)制得，橡膠粉經(jīng)“脫硫”作為浙青改性劑有利于在浙青中分散，改性浙青的穩(wěn)定性提高。但此技術(shù)不足之處在于，橡膠粉經(jīng)“脫硫”后，其硫化橡膠的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)遭到破壞，從而影響改性浙青的溫度敏感性指標(biāo)，使改性浙青的高溫性能下降。中國專利CN1952011A報道了一種復(fù)合改性浙青及其制備方法。該方法的復(fù)合改性劑是由含量為浙青重量的3-8%的SBS、3-6%的聚丙烯蠟和O. 5-6%的FT石蠟組成，通過加入聚丙烯蠟和FT石蠟增加了 SBS與浙青的相容性。但此技術(shù)不足之處在于，價格昂貴材料加入的比例較大，會使改性浙青的材料成本增加，從經(jīng)濟(jì)角度考慮實(shí)際應(yīng)用有一定困難。中國專利CN102181163A報道了一種廢膠粉/SBS復(fù)合改性浙青及其生產(chǎn)工藝。本專利技術(shù)實(shí)施方式復(fù)合改性浙青組分包括含活化劑O. 3%。、滲透劑lwt%。、廢膠粉15-25wt%、SBS0. 1—0. 4wt%、芳烴油l_4wt%,其余為基質(zhì)浙青。該技術(shù)制備的改性浙青,改性劑是以廢膠粉為主，組分含量很明顯，另外，該專利的實(shí)施例中制備的改性浙青布氏粘度指標(biāo)均達(dá)到2. OP. s (1800C )以上，屬于高粘度復(fù)合橡膠浙青，本專利技術(shù)的改性劑是以SBS為主的改性浙青技術(shù)，粘度較低的SBS復(fù)合改性浙青，因此技術(shù)指標(biāo)要求上有本質(zhì)的不同。中國專利CN101585969A報道了熱塑性丁苯橡膠+輪胎膠粉復(fù)合改性浙青及其制備方法。本專利技術(shù)實(shí)施方式將基質(zhì)浙青加熱到165-175°C備用；然后在基質(zhì)浙青中按照質(zhì)量百分比外加入4%-10%塑性丁苯橡膠，以及按照質(zhì)量百分比外加入4%-12%輪胎膠粉，攪拌；將所得的材料在170-180°C范圍內(nèi)連續(xù)剪切；將剪切后的產(chǎn)物放入烘箱中在170-180°C的溫度下第一次發(fā)育；再將第一次發(fā)育后的產(chǎn)物在170-180°C溫度范圍內(nèi)連續(xù)剪切；最后將剪切后所得的產(chǎn)物放入烘箱中在170-180°C的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行第二次發(fā)育，即制成熱塑性丁苯橡膠+輪胎膠粉復(fù)合改性浙青。該專利制備技術(shù)工藝過于復(fù)雜，需要兩次獨(dú)立剪切和獨(dú)立發(fā)育過程，同本專利的連續(xù)制備技術(shù)工藝過程有本質(zhì)不同
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)的不足，而提供一種SBS和廢橡膠粉的復(fù)合改性浙青，廢橡膠得到了有效利用，既能有效地降低改性浙青的材料成本，又能顯著提高改性浙青的高、低溫性能，改善了道路用復(fù)合改性浙青材料的貯存穩(wěn)定性和抗老化性。本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用以下技術(shù)方案一種SBS和廢橡膠粉的復(fù)合改性浙青，包含以下組分，按重量份數(shù)計，基質(zhì)浙青75-96廢橡膠粉O. 5-12苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SBS) O. 5-6改性無機(jī)物粉料O. 2-8相容劑O. 1-8交聯(lián)劑O. 1_3。 所述基質(zhì)浙青為石油浙青,天然浙青或煤浙青的一種或幾種。所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物的平均分子量在3萬-46萬。所述改性無機(jī)物粉料為陶土，碳酸鈣，硅灰石粉，硅微粉或石膏粉中的一種或幾種。所述相容劑為糠醛抽出油，石油系增塑劑，減壓餾分油或芳香烴油中的一種或幾種。所述交聯(lián)劑為硫磺粉，硫磺給予體，過氧化二異丙苯，過氧化二叔丁基苯，氧化鎂，氧化鋅，氧化鉛，金屬氧化物，促進(jìn)劑M，促進(jìn)劑DM，硬酯酸鋅，硬酯酸類化合物，有機(jī)胺類或馬來酰亞胺中的一種或幾種。一種SBS、廢橡膠粉復(fù)合改性浙青的制備方法如下I)制備廢橡膠粉廢橡膠粉采用常溫粉碎法、常溫助劑法、低溫冷凍法或濕法粉碎法制備，廢橡膠粉粒徑為30-220目；2)將基質(zhì)浙青加熱到160_180°C，至完全流動狀態(tài)，攪拌下加入重量份數(shù)比O. 1-8的相容劑至混合均勻；3)繼續(xù)保溫攪拌加入重量份數(shù)比O. 5-6的SBS、0. 5-12的廢橡膠粉和O. 2-8的改性無機(jī)物粉料之混合物料，保溫攪拌5-125分鐘，剪切速度1000-5000轉(zhuǎn)/分或膠體磨研磨，過程中加入O. 1-3的交聯(lián)劑；4)保溫快速攪拌100-600轉(zhuǎn)/分，發(fā)育20-300分鐘，即可制備出SBS、廢橡膠粉復(fù)
合改性浙青。有益效果利用該技術(shù)制備的復(fù)合改性浙青，主要技術(shù)指標(biāo)高于單純SBS改性浙青，高、低溫性能有較大提升，高溫貯存穩(wěn)定期延長，復(fù)合改性浙青的抗老化性能得到加強(qiáng)。經(jīng)濟(jì)性也比較好,較大地降低了改性浙青的材料成本。制備的復(fù)合改性浙青材料完全滿足我國高等級公路的路用性能要求，廢橡膠粉、無機(jī)物粉料來源充足、價格低廉，經(jīng)濟(jì)上有實(shí)際應(yīng)用優(yōu)勢。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合較佳實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。實(shí)施例I一種SBS和廢橡膠粉的復(fù)合改性浙青，包含以下組分，按重量計(g)，基質(zhì)浙青75g廢橡膠粉O. 5g苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)3. 2g陶土和碳酸鈣O. 2g糠醒抽出油O. Ig硫磺粉和硫磺給予體O. lg。
上述SBS、廢橡膠粉復(fù)合改性浙青的制備方法如下I)制備廢橡膠粉廢橡膠粉采用常溫粉碎法、常溫助劑法、低溫冷凍法或濕法粉碎法制備，廢橡膠粉粒徑為30-220目；2)將基質(zhì)浙青加熱到160-180°C，至完全流動狀態(tài)，攪拌下加入相容劑至混合均勻；3)繼續(xù)保溫攪拌加入SBS、廢橡膠粉和陶土和碳酸鈣之混合物料，保溫攪拌5-125分鐘，剪切速度1000-5000轉(zhuǎn)/分或膠體磨研磨，過程中加入硫磺粉和硫磺給予體；4)保溫快速攪拌100-600轉(zhuǎn)/分，發(fā)育20-300分鐘，即可制備出SBS、廢橡膠粉復(fù)合改性浙青。實(shí)施例2
一種SBS和廢橡膠粉的復(fù)合改性浙青，包含以下組分，按重量計(g)，基質(zhì)浙青96g廢橡膠粉2g苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SBS) 6g娃灰石粉2g油系增塑劑6g過氧化二異丙苯3g。上述SBS、廢橡膠粉復(fù)合改性浙青的制備方法如實(shí)施例I具體步驟。實(shí)施例3一種SBS和廢橡膠粉的復(fù)合改性浙青，包含以下組分，按重量計(g)，基質(zhì)浙青85g廢橡膠粉2g苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SBS) 5g石膏粉5g芳香烴油8g馬來酰亞胺O. lg。上述SBS、廢橡膠粉復(fù)合改性浙青的制備方法如實(shí)施例I具體步驟。所述基質(zhì)浙青為石油浙青，天然浙青或煤浙青的一種或幾種。所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物的平均分子量在3萬-46萬。所述改性無機(jī)物粉料為陶土，碳酸鈣，硅灰石粉，硅微粉或石膏粉中的一種或幾種。所述相容劑為糠醛抽出油，石油系增塑劑，減壓餾分油或芳香烴油中的一種或幾種。所述交聯(lián)劑為硫磺粉，硫磺給予體，過氧化二異丙苯，過氧化二叔丁基苯，氧化鎂，氧化鋅，氧化鉛，金屬氧化物，促進(jìn)劑M，促進(jìn)劑DM，硬酯酸鋅，硬酯酸類化合物，有機(jī)胺類或馬來酰亞胺中的一種或幾種。對比例I (不加入廢橡膠粉的SBS改性浙青)將500g遼河AH-70#基質(zhì)浙青加熱至175°C，先加入8g相容劑，攪拌均勻，攪拌下(300轉(zhuǎn)/分)加入24gSBS，繼續(xù)保溫攪拌20分鐘，剪切(3600轉(zhuǎn)/分)12分鐘，加入I. 6g交聯(lián)劑，繼續(xù)剪切2分鐘，然后快速攪拌發(fā)育(500轉(zhuǎn)/分)200分鐘，得到SBS改性浙青。技術(shù)性能指標(biāo)見表2。對比例2制備方法同對比例1，區(qū)別是基質(zhì)浙青采用遼河AH-90#浙青。實(shí)驗(yàn)例I將500g遼河AH-70#基質(zhì)浙青加熱至175°C，先加入8g相容劑，攪拌均勻，繼續(xù)攪拌(300轉(zhuǎn)/分)加入24g SBS、12g廢橡膠粉和6g改性無機(jī)物粉料混合物料，保溫攪拌20分鐘，剪切(3600轉(zhuǎn)/分)12分鐘，加入I. 6g交聯(lián)劑，繼續(xù)剪切2分鐘，然后快速攪拌發(fā)育(500轉(zhuǎn)/分)200分鐘，得到SBS、廢橡膠粉復(fù)合改性浙青。實(shí)驗(yàn)例2-4，
制備方法同實(shí)驗(yàn)例I，各實(shí)驗(yàn)例物料組分配比見表I。表I
權(quán)利要求
1.一種SBS和廢橡膠粉的復(fù)合改性浙青，其特征是包含以下組分，按重量份數(shù)計， 基質(zhì)浙青75-96廢橡膠粉0. 5-12 苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SBS) 0.5-6 改性無機(jī)物粉料0. 2-8相容劑0. 1-8交聯(lián)劑0. 1-3。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的SBS和廢橡膠粉的復(fù)合改性浙青，其特征是所述基質(zhì)浙青為石油浙青，天然浙青或煤浙青的一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的SBS和廢橡膠粉的復(fù)合改性浙青，其特征是所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物的平均分子量在3萬-46萬。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的SBS和廢橡膠粉的復(fù)合改性浙青，其特征是所述改性無機(jī)物粉料為陶土，碳酸鈣，硅灰石粉，硅微粉或石膏粉中的一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的SBS和廢橡膠粉的復(fù)合改性浙青，其特征是所述相容劑為糠醛抽出油，石油系增塑劑，減壓餾分油或芳香烴油中的一種或幾種。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的SBS和廢橡膠粉的復(fù)合改性浙青，其特征是所述交聯(lián)劑為硫磺粉，硫磺給予體，過氧化二異丙苯，過氧化二叔丁基苯，氧化鎂，氧化鋅，氧化鉛，金屬氧化物，促進(jìn)劑M，促進(jìn)劑DM，硬酯酸鋅，硬酯酸類化合物，有機(jī)胺類或馬來酰亞胺中的一種或幾種。
7.—種如權(quán)利要求I所述的SBS、廢橡膠粉復(fù)合改性浙青的制備方法如下 1)制備廢橡膠粉廢橡膠粉采用常溫粉碎法、常溫助劑法、低溫冷凍法或濕法粉碎法制備，廢橡膠粉粒徑為30-220目； 2)將基質(zhì)浙青加熱到160-180°C，至完全流動狀態(tài)，攪拌下加入重量份數(shù)比0.1-8的相容劑至混合均勻； 3)繼續(xù)保溫攪拌加入重量份數(shù)比0.5-6的SBS、0. 5-12的廢橡膠粉和0. 2-8的改性無機(jī)物粉料之混合物料，保溫攪拌5-125分鐘，剪切速度1000-5000轉(zhuǎn)/分或膠體磨研磨，過程中加入0. 1-3的交聯(lián)劑； 4)保溫快速攪拌100-600轉(zhuǎn)/分，發(fā)育時間20-300分鐘，，即可制備出SBS、廢橡膠粉復(fù)合改性浙青。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種SBS和廢橡膠粉的復(fù)合改性瀝青，包含以下組分，按重量份數(shù)計，基質(zhì)瀝青75-96廢橡膠粉0.5-12 SBS 0.5-6改性無機(jī)物粉料0.2-8相容劑0.1-8交聯(lián)劑0.1-3。制備方法如下制備廢橡膠粉；將基質(zhì)瀝青加熱到160-180℃，攪拌下加入相容劑混合均勻；加入SBS廢橡膠粉和改性無機(jī)物粉料，保溫攪拌5-125分鐘，速度1000-5000轉(zhuǎn)/分，再加入交聯(lián)劑；保溫快速攪拌20-300分鐘。有益效果產(chǎn)品的主要技術(shù)指標(biāo)高于單純SBS改性瀝青，提升了高、低溫性能和抗老化性能，高溫貯存穩(wěn)定期延長，完全滿足我國高等級公路的路用性能要求。
文檔編號C08K5/14GK102977621SQ20121057538
公開日2013年3月20日 申請日期2012年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月25日
發(fā)明者余強(qiáng), 劉力, 李翠紅, 東俊云 申請人:天津海泰環(huán)?？萍及l(fā)展有限公司