本發(fā)明涉及改性瀝青生產(chǎn)領(lǐng)域，尤其是涉及一種降溫聚合物改性瀝青的制備方法及其包裝方法。

背景技術(shù)：

在改性瀝青所用的聚合物中，最常用的為苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS)和丁苯橡膠(SBR)。SBS改性瀝青高低溫性能兼顧，但是,目前SBS改性瀝青在儲(chǔ)存運(yùn)輸過程中需要高溫，運(yùn)輸時(shí)需要特殊的瀝青專用車，使用時(shí)必須加熱成液體流動(dòng)狀態(tài)，一直保持加熱狀態(tài)浪費(fèi)能源。特別是在我國西部廣袤地區(qū)，運(yùn)輸和加熱使用時(shí)浪費(fèi)能源問題非常突出。

改性瀝青的運(yùn)輸包裝方式主要有保溫罐車、鐵桶和軟包裝塑料袋。保溫罐車運(yùn)輸過程耗能大，對(duì)交通不便地區(qū)運(yùn)輸成本高，且高溫運(yùn)輸過程中容易使瀝青老化。鐵桶包裝成本高，占據(jù)空間多，需要專門的脫桶設(shè)備，且造成瀝青的浪費(fèi)。軟包裝塑料袋一般采用聚丙烯或聚乙烯材料，耐熱溫度低，而改性瀝青加工溫度高達(dá)190℃，因此在灌裝過程中容易破袋。一般采用降低溫度的辦法減少破袋，溫度降到120-150℃，這不僅耗時(shí)而且浪費(fèi)能源和時(shí)間，且仍容易破袋。此外，改性瀝青在120-150℃罐裝溫度范圍下粘度較大，造成罐裝速度慢，耗時(shí)長(zhǎng)的缺點(diǎn)，不適合高溫的改性瀝青包裝等缺點(diǎn)，中國專利CN 101746547提出了采用多種材料復(fù)合制備耐溫薄膜包裝材料的方法來提高瀝青的可包裝性能。針對(duì)一般軟包裝袋只能用于罐裝普通道路瀝青或建筑瀝青的情況，軟包裝則存在易破損，CN 202765308提出了一種瀝青的自動(dòng)化軟包裝線。

為提高改性瀝青的罐裝效率、節(jié)約能源，結(jié)合改性瀝青制備工藝，提出了母體多步反應(yīng)加工，與冷瀝青稀釋降溫混合，然后再螺桿快速擠出罐裝的方法，具有節(jié)能、減小環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種降溫聚合物改性瀝青的制備方法，主要是首先制得高濃度聚合物改性瀝青母體，然后經(jīng)多步混合反應(yīng)后再與冷瀝青稀釋得到聚合物改性瀝青的過程，將該聚合物改性瀝青經(jīng)螺桿擠出可快速包裝，并具有高低溫性能好、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、制備方法簡(jiǎn)單、成本低、運(yùn)輸和使用方便等優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種降溫聚合物改性瀝青的制備方法，包含如下步驟：

步驟(1)、將聚合物加入到石油瀝青中用寬隙膠體磨制備聚合物濃度為6-16％的高濃度聚合物改性瀝青母體。一般聚合物改性瀝青中聚合物含量為4％左右，為滿足冷瀝青加入時(shí)仍保持較高的濃度，因此本發(fā)明人選擇采用母體法制備高濃度聚合物改性瀝青母體。經(jīng)過多次試驗(yàn)，最終選擇，控制聚合物在瀝青中的含量大于6％，優(yōu)先8-16％，因?yàn)槿绻刻邔⑹沟谜扯忍?，而太低則導(dǎo)致效率會(huì)太低。

步驟(2)、將反應(yīng)穩(wěn)定劑分步加入到步驟(1)所制得的高濃度聚合物改性瀝青母體中進(jìn)行多步混合反應(yīng)處理。之所以進(jìn)行該處理，是因?yàn)槿鏢BS、SBR等聚合物改性瀝青濃度高時(shí)極易發(fā)生反應(yīng)劇烈凝膠化形成果凍狀物質(zhì)，故為防止凝膠化，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)可將反應(yīng)穩(wěn)定劑分步加入到高濃度聚合物改性瀝青母體中與瀝青發(fā)生反應(yīng)交聯(lián)、接枝來進(jìn)行改善，達(dá)到了穩(wěn)定化，防止凝膠化；故，作為優(yōu)選，通過步驟(2)將反應(yīng)劑分步加入到高濃度聚合物改性瀝青母體中，并控制所述反應(yīng)劑與聚合物改性瀝青母體的質(zhì)量比為1:100-1：300，因?yàn)楸壤呷菀啄z化，太低反應(yīng)程度不足，具體分步加入的方式是先加入1/2的反應(yīng)穩(wěn)定劑到高濃度聚合物改性瀝青母體中反應(yīng)1小時(shí)，然后分別每間隔1小時(shí)再加入1/4，1/4的反應(yīng)穩(wěn)定劑，由此得到容易流動(dòng)的高濃度聚合物改性瀝青母體。更優(yōu)地，控制所述反應(yīng)劑與聚合物改性瀝青母體的質(zhì)量比為1:200，這時(shí)反應(yīng)的效果最好。

步驟(3)、將經(jīng)過步驟(2)處理過的高濃度聚合物改性瀝青母體泵入冷瀝青捏合裝置，控制所述高濃度聚合物改性瀝青母體與冷瀝青的重量比為1:(1-3)，使高濃度聚合物改性瀝青母體與冷瀝青在捏合機(jī)中邊稀釋邊降溫，得到可快速包裝的降溫聚合物改性瀝青。冷瀝青使高濃度聚合物改性瀝青母體的溫度快速降低，比傳統(tǒng)低，達(dá)到80-120℃，同時(shí)節(jié)約了能源。更優(yōu)地，控制所述高濃度聚合物改性瀝青母體與冷瀝青的重量比為1:(1-1.5)，此時(shí)制得的降溫聚合物改性瀝青的性能等更穩(wěn)定更好。

作為優(yōu)選，所述步驟(1)中所述的聚合物為SBS或SBR。

作為優(yōu)選，所述步驟(2)中所述的反應(yīng)穩(wěn)定劑為硫磺為主的硫化體系，包括促進(jìn)劑TT、DM等，因?yàn)槿羰欠磻?yīng)穩(wěn)定劑含量太高容易凝膠化，太低反應(yīng)程度又不足。

作為優(yōu)選，所述步驟(3)中所述的冷瀝青是溫度在80-120℃的基質(zhì)石油瀝青，基質(zhì)瀝青的等級(jí)為50—110號(hào)。瀝青的標(biāo)號(hào)體現(xiàn)的是瀝青的針入度，重交瀝青分為50#、70#、90#、100#、110#。瀝青標(biāo)號(hào)的選取，一般綜合考慮公路等級(jí)、氣候條件、交通條件、路面類型等，50#瀝青的軟化點(diǎn)和70-110#瀝青的軟化點(diǎn)相差不多，但是相同溫度條件下其延度遠(yuǎn)小于70-110#瀝青，因此優(yōu)選70-110#重交瀝青，加入瀝青母料中混合，使改性瀝青的溫度快速降低。

本發(fā)明還公開了上述制備的降溫聚合物改性瀝青的包裝方法，即將所述降溫聚合物改性瀝青通過螺桿擠出輸送的方法輸送注入到軟包裝中進(jìn)行包裝，即得到可快速包裝、不易破袋的袋裝瀝青材料。同時(shí)，螺桿罐裝還提高了罐裝速度。

作為優(yōu)選，所述降溫聚合物改性瀝青軟包裝溫度范圍為80-120℃，輸送方式為螺桿擠出注入。

使用上述制得的降溫聚合物改性瀝青制得的改性瀝青混合料可用于偏遠(yuǎn)地區(qū)道路養(yǎng)護(hù)和高等級(jí)路面建設(shè)領(lǐng)域。

本發(fā)明的技術(shù)效果：

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，該方法制得的降溫聚合物改性瀝青的各項(xiàng)物理性能符合我國規(guī)定的路用瀝青混合料性能指標(biāo)，適合大規(guī)模的生產(chǎn)應(yīng)用，經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益巨大，尤其具有如下優(yōu)點(diǎn)：

(1)、因創(chuàng)新地使用了溫度較低的冷瀝青對(duì)高濃度聚合物改性瀝青母料降溫的方法，因此擯棄了傳統(tǒng)改性瀝青靠自然降溫后再罐裝的方式，制備過程節(jié)能；

(2)本發(fā)明因使用捏合機(jī)拌合和螺桿強(qiáng)制輸送的方式，使聚合物改性瀝青的灌入溫度降低到120℃以下，因罐裝溫度低，破袋少，使得包裝袋的適應(yīng)性大大提高，可適用各種軟包裝袋，也大大降低了破袋率；同時(shí)，使用螺桿罐裝還提高了罐裝速度；

(3)、本發(fā)明制備的聚合物改性瀝青，制備方法簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)，不需要額外的改性瀝青設(shè)備且不需專門存放瀝青罐及輸送管道等裝備，運(yùn)輸使用方便，不必?fù)?dān)心施工過程中瀝青的存放問題；

(4)、本發(fā)明中改性瀝青減少了瀝青反復(fù)多次加熱、老化，也降低了能源消耗，大大減少了二次污染，值得推廣。

具體實(shí)施方式

本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。

本說明書中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只是一系列等效或類似特征中的一個(gè)例子而已。

本發(fā)明在高濃度聚合物改性瀝青母體的制備過程中，和冷瀝青稀釋降溫過程中采用捏合機(jī)共混的方法，其中，捏合混煉設(shè)備可以是由混煉室和一對(duì)Z型轉(zhuǎn)子組成的設(shè)備，具有加熱控溫裝置，其下部具有螺桿擠出機(jī)輸出裝置。

本發(fā)明將通過實(shí)施例并結(jié)合表格來說明該聚合物改性瀝青的制備和包裝的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。

實(shí)施例1至4：

實(shí)施例1

以質(zhì)量份數(shù)計(jì)，將9噸的重交70號(hào)瀝青，1噸的SBS，經(jīng)攪拌混合后通過膠體磨得到濃度為10％的高濃度聚合物改性瀝青母體，然后加入25公斤穩(wěn)定劑，攪拌發(fā)育1h后，再加入12.5公斤的穩(wěn)定劑，反應(yīng)攪拌1h后，再加入12.5公斤的穩(wěn)定劑，得到處理后的高濃度聚合物改性瀝青母體，所述穩(wěn)定劑為硫磺為主的硫化體系，包括促進(jìn)劑TT、DM等，然后將處理后的500公斤高濃度聚合物改性瀝青母體泵入2000L的捏合機(jī)中，再泵入500公斤的冷瀝青，共混制備降溫的聚合物改性瀝青，單螺桿擠出包裝，性能見表1。

實(shí)施例2

以質(zhì)量份數(shù)計(jì)，將9噸的重交70號(hào)瀝青，1噸的SBS，經(jīng)攪拌混合后通過膠體磨得到10％的高濃度聚合物改性瀝青，然后加入50公斤穩(wěn)定劑，反應(yīng)攪拌2h后，得到處理后的高濃度聚合物改性瀝青母體，所述穩(wěn)定劑為硫磺為主的硫化體系，包括促進(jìn)劑TT、DM，然后將處理后的500公斤高濃度聚合物改性瀝青母體泵入2000L的捏合機(jī)中，再泵入500公斤的冷瀝青，共混制備降溫的聚合物改性瀝青，單螺桿擠出包裝，性能見表1。

實(shí)施例3

以質(zhì)量份數(shù)計(jì)，將9.5噸的重交70號(hào)瀝青，0.5噸的SBS，經(jīng)攪拌混合后通過膠體磨得到5％的聚合物改性瀝青，然后加入50公斤穩(wěn)定劑，反應(yīng)攪拌2h后.性能見表1。

實(shí)施例4

以質(zhì)量份數(shù)計(jì)，將9噸的重交70號(hào)瀝青，1噸的SBS，經(jīng)攪拌混合后通過膠體磨得到10％的母體改性瀝青，然后加入50公斤穩(wěn)定劑，反應(yīng)攪拌2h后，得到處理后的高濃度聚合物改性瀝青母體，所述穩(wěn)定劑為硫磺為主的硫化體系，包括促進(jìn)劑TT、DM，然后將處理后的500公斤高濃度聚合物改性瀝青母體泵入2000L的捏合機(jī)中，再泵入750公斤的冷瀝青，共混制備降溫的聚合物改性瀝青，單螺桿擠出包裝，性能見表1。

表1：實(shí)施例1—4得到的聚合物改性瀝青的性能

通過實(shí)施例可見，實(shí)施例1比實(shí)施例2改性瀝青的流動(dòng)粘度小，大大減少了凝膠化趨勢(shì)。實(shí)施例1、2的母體法降溫罐裝改性瀝青的性能都接近或優(yōu)于傳統(tǒng)改性瀝青的性能，見實(shí)施例3。