CN100543114C - 一种高粘度改性沥青的生产工艺 - Google Patents
一种高粘度改性沥青的生产工艺 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种高粘度改性沥青的生产工艺。它将100～140℃的基质沥青送入反应罐，并启动搅拌，再加入相当于基质沥青重量0.5～10%的糠醛抽出油及相当于基质沥青重量6～12%的SBS混融，将反应罐升温至170～200℃，反应时间100～160分钟；加入相当于基质沥青重量2～8‰的稳定剂，反应30～60分钟，稳定剂的组分按重量百分比为：硫磺40～60%、过氧化二异丙苯40～60%；对反应后的物料进行高速剪切而成，剪切速率为10～60分钟/吨，糠醛抽出油中芳香分含量大于10%，100℃粘度为10～200cp，SBS的分子量范围为100000以上，其结构包括线型、星型或几种苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的混合物。本发明操作简便，各组分反应充分，产品在60℃的绝对粘度可达至30000Pa·s以上。
Description
技术领域
本发明涉及一种高粘度改性沥青的生产工艺。
背景技术
高粘度改性沥青的特点是60℃时具有很高的绝对粘度，抗流动性强，但在高于60℃的高温条件下粘度只稍微增加，确保易于施工。此外高粘度改性沥青具有良好的粘韧性和低温脆点，对骨料有很强的粘附力及抵抗低温开裂的能力，是广泛应用于排水性路面、钢底板路桥面、寒冷区域路面及SMA路面的路用沥青材料，高粘度改性沥青目前主要通过在石油沥青中添加聚合物改性制得。
专利号为ZL02116763.X(公开号：CN1429880A)的中国发明专利公开了一种制造稳定性良好的热塑性烯烃聚合物改性沥青的方法，该方法在用热塑性弹性体苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)或丁苯橡胶(SBR)对沥青进行改性时加入了复合稳定剂，复合稳定剂由芳烃浓度调节剂、氧化锌、硫、N-取代2-苯并噻唑次磺酰胺、二硫代氨基甲酸锌盐、对苯二胺类组成。该方法的缺点在于复合稳定剂组分过多，而且复合稳定剂中所用的各液态成分和粉状成分分别储运，于使用时在现场混合，这就大大增加了工艺的复杂性和操作难度，不利于工业化大生产。同时该方法的工艺流程是先将SBS与基质沥青混合，用胶体磨或剪切机将混合物分散后再加入复合稳定剂，然后出料。此流程易使得复合稳定剂与其他原料反应不充分，影响最终的产品质量。
专利申请号为200410053771.3(公开号：CN1733832A)的中国发明专利申请公开了一种存贮式SBS改性沥青及生产方法，该产品至少由SBS改性沥青母粒3～8％、基质沥青90～95％、化学稳定剂0.1～2％均匀混合而成，其中，SBS改性沥青母粒组分为：SBS 60～90％、热塑性树脂PE 5～30％、相溶剂5～30％；化学稳定剂选用多硫类或过氧类化合物，工艺流程是先将SBS、PE、相溶剂按照比例在双螺杆挤出机上挤出造粒，然后将SBS改性沥青母粒3～8％、基质沥青90～95％、化学稳定剂0.1～2％在搅拌剪切反应釜进行混合均匀，工艺条件为温度150～170℃，搅拌剪切速度为120～1440rpm，时间20～60分钟。该专利申请的工艺流程是先制造改性沥青母粒，再将母粒与基质沥青、化学稳定剂搅拌剪切混合均匀，工艺比较烦琐，并且改性沥青母粒中的多种成分在工艺流程中是否反应充分，也会影响最终的产品质量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高粘度改性沥青的生产工艺，该工艺操作简便，各组分反应充分，产品在60℃的绝对粘度可达到30000Pa·s以上。
本发明是采用如下步骤实现的：
步骤1：将100～140℃的基质沥青送入反应罐，并启动搅拌，再加入相当于基质沥青重量0.5～10％的糠醛抽出油及相当于基质沥青重量6～12％的SBS混融，将反应罐升温至170～200℃，反应时间100～160分钟；
步骤2：加入相当于基质沥青重量2～8‰的稳定剂，反应30～60分钟，稳定剂的组分按重量百分比为：
硫磺 40～60％
过氧化二异丙苯 40～60％；
步骤3：对反应后的物料进行高速剪切而成。
优选的剪切速率为10～60分钟/吨。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
A、本发明的稳定剂只含有两种组分，在生产时只需要按经准确计量的数量将各组分加入反应罐即可，不需要单独制造改性沥青母粒，也不需要另外调配复合稳定剂，使得生产工艺操作简便，易于掌握；
B、按照本发明生产的改性沥青的改性剂含量为5％～11％，其60℃的绝对粘度可达到30000Pa·s以上；
其各项目指标如下表：
| 项目 | 指标 |
| 针入度 (25℃0.1mm) | ≥40 |
| 软化点 (℃) | ≥80 |
| 延度 (5℃cm) | 实测 |
| 延度 (15℃cm) | ≥50 |
| 闪点 (℃) | ≥260 |
| 粘韧性 (N.m) | ≥20 |
| 韧性 (N.m) | ≥15 |
| 离析 (48h) | <6℃ |
| 薄膜加热残留物质量变化 (％) | ≤0.6 |
本发明采用糠醛抽出油溶胀SBS，使改性沥青的粘度加大，糠醛抽出油中芳香分含量大于10％，100℃粘度为10～200cp，SBS分子量范围为100000以上，其结构包括线型、星型或几种苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的混合物。
具体实施方式
实施例1～3
| 编号 | 基质沥青 | 糠醛抽出油 | SBS | 混合稳定剂 |
| 1 | 1 | 4％ | 7％ | 0.4％ |
| 2 | 1 | 5％ | 7％ | 0.4％ |
| 3 | 1 | 7％ | 7％ | 0.4％ |
注：混合稳定剂、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBS)和糠醛抽出油的用量以基质沥青为基准。
基质沥青使用埃索70号沥青，混合稳定剂中的硫磺和过氧化二异丙苯各占50％，SBS使用LG501。工艺流程为：将一定质量的基质沥青注入反应釜，升温至120℃。按上表比例加入糠醛抽出油，加入7％的SBS，加热至180℃，溶胀120分钟，加入0.4％的混合稳定剂，剪切30分钟，剪切速率为30分钟/吨，再加热搅拌30分钟，得到成品。
其主要技术指标如下：
| 编号 | 软化点 | 针入度 | 5℃延度 | 薄膜烘箱(TFOT)老化 |
| /℃ | /0.1mm | /cm | 针入度比 | 5℃延度/cm | 60℃粘度/Pa·s | |
| 1 | 89.3 | 58.3 | 41 | 80 | 29.3 | 30150 |
| 2 | >100 | 55.2 | 39.7 | 88 | 32.8 | 32550 |
| 3 | 98.3 | 61 | 51.2 | 87 | 38.2 | 45200 |
实施例4～5
| 编号 | 基质沥青 | 糠醛抽出油 | (SBS) | 混合稳定剂 |
| 4 | 1 | 4％ | 6％ | 0.4％ |
| 5 | 1 | 4％ | 8％ | 0.4％ |
注：混合稳定剂、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBS)和糠醛抽出油的用量以基质沥青为基准。
基质沥青使用埃索70号沥青，混合稳定剂中的硫磺和过氧化二异丙苯各占50％，SBS使用LG501。
将一定质量的基质沥青注入反应釜，升温至120℃。加入4％糠醛抽出油，按上表比例加入的SBS，加热至180℃，溶胀120分钟，加入0.4％的混合稳定剂，剪切30分钟，剪切速率为30分钟/吨，再加热搅拌30分钟，得到成品。
其主要技术指标如下：
Claims (3)
1、一种高粘度改性沥青的生产工艺，其特征是：采用如下步骤
步骤1：将100～140℃的基质沥青送入反应罐，并启动搅拌，再加入相当于基质沥青重量0.5～10％的糠醛抽出油及相当于基质沥青重量6～12％的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物混融，将反应罐升温至170～200℃，反应时间100～160分钟；
步骤2：加入相当于基质沥青重量2～8‰的稳定剂，反应30～60分钟，稳定剂的组分按重量百分比为：
硫磺 40～60％
过氧化二异丙苯 40～60％；
步骤3：对反应后的物料进行高速剪切而成。
2、根据权利要求1所述的一种高粘度改性沥青的生产工艺，其特征在于：所述糠醛抽出油中芳香分含量大于10％，100℃粘度为10～200cp。
3、根据权利要求1所述的一种高粘度改性沥青的生产工艺，其特征在于：所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的分子量范围为100000以上，其结构包括线型、星型或几种苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的混合物。
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Granted publication date: 20090923 Termination date: 20160207 |
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