[发明专利]丁苯橡胶改性沥青组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种丁苯橡胶改性沥青组合物及其制备方法，具体地说涉及一种提高粘韧性和韧性等使用性能的丁苯橡胶改性沥青组合物及其制备方法。

背景技术

近年来，国内高速公路建设的迅猛发展，带动了筑路新材料、新技术的开发与应用，交通部对于改性沥青新技术的开发和应用非常重视，已将其列为今后国家重点科技攻关项目。国内外的研究结果表明，聚合物改性沥青在一定程度上可改善路面的使用性能，丁苯橡胶(SBR)对沥青低温延度的改善尤为显著。然而，长期以来国内主要是以丁苯胶乳的形式作为沥青改性材料来使用。由于胶乳中含有大量的水分，用于生产改性沥青时，必须将水分蒸发完全，此过程稍加不慎便容易造成溢釜等事故。此外，在生产胶乳过程中，为了达到乳化分散均匀和稳定的目的，需要加入各种添加剂，使得SBR胶乳的改性效果不及原丁苯橡胶，因此，在一定程度上制约了其在改性沥青领域的应用。

丁苯橡胶(SBR)不同于热塑性弹性体(SBS)，由于其本身结构的特殊性，通常情况下，SBR加入量保持在一般水平时(如5％以下)，尽管SBR改性沥青的低温延伸度较大，但代表其强度和劲度的粘韧性和韧性较小而不符合指标的要求，必然影响到改性沥青的使用性能，比如抗流动性、抗老化性以及抗高低温等性能，一旦用于筑路后，会给路面质量造成不良的影响。因此，在满足其它指标的同时提高SBR改性沥青的粘韧性和韧性一直以来是需要解决的技术难题。

由于SBR具有典型的共轭二烯烃结构，含有较多的双键，按一般方法加入硫化剂后丁苯橡胶本身极易快速交联而形成凝胶体，以至于无法制备具有实际使用性能的SBR改性沥青。专门为解决SBR改性沥青粘韧性和韧性的方法少有报道，曾有一些文献专利报道，在制备各种聚合物改性沥青的同时涉及到粘韧性和韧性指标的改善。其中一类方法是通过多种高分子材料对沥青进行复合改性，在改善其它指标的同时，粘韧性和韧性也有相应提高。也就是利用某些聚合物本身具有的高强度和劲度性能(例如SBS)，使得粘韧性和韧性有所改善。

CN00123145.6和CN99125941.6等专利，是利用SBS、低密度聚乙烯(LDPE)和无规聚丙烯(APP)等与SBR对沥青进行复合改性的方法，这种办法虽然有时具有一定效果，但受聚合物种类限制，具有很大的局限性，而且会增加成本，从严格意义上来讲并不属于丁苯橡胶改性沥青。

另一类是通过加入某些添加剂来制备丁苯橡胶改性沥青。如CN02139460.1是用天然沥青和有机金属皂与粉末丁苯橡胶对沥青进行改性，但未涉及粘韧性和韧性指标，并不能达到理想的效果。在CN200410069166.5和CN200610060366.3中是用膨润土、硅酸盐或硅藻土等和粉末丁苯橡胶对沥青改性，改性沥青基本保持了SBR本身强度和劲度小的特性，同样不能有效提高粘韧性和韧性。

还有是通过加入硫化剂达到与沥青交联而使粘韧性和韧性得以提高的目的，如专利CN200410050787.9和CN200710048460.1。但其所用的硫化剂大多为单质硫或与促进剂(如二硫化四甲基秋兰姆等)混合使用，虽然对解决改性沥青的储存稳定性有一定效果，但对丁苯橡胶改性沥青仍有一定缺陷，首先，单独用硫磺硫化，开始时交联速度较快，经过一定时间后交联速度变缓，以至于少量硫难以与沥青快速反应，当加热到一定温度时，在相当长的时期内与沥青缓慢反应，使得改性沥青的性质继续下降，表现在对改性沥青进行热储存时以及薄膜烘箱试验时指标下降较快，即针入度和延伸度下降、软化点升高明显。加入促进剂可在一定程度上得到改善，但效果并不十分理想。此外，上述专利均一次性加入硫化剂，实践证明，一次性加入硫化剂会使聚合物组分快速凝聚成发达的网状结构而流动困难，不能保证聚合物与沥青发生有效的反应，因此，实际过程并不理想。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有成本低、性质优良的丁苯橡胶改性道路沥青组合物，同时本发明提供一种工艺简单、操作方便的制备丁苯橡胶改性沥青的方法。

本发明丁苯橡胶改性沥青包括下列组分(以重量计)：

(1)基础沥青    90.8％～98.99％；

(2)丁苯橡胶    1％～9％；优选为2％～6％；

(3)复合添加剂  0.01％～0.2％；优选为0.02％～0.16％，其中：

硫化交联组分：20％～70％

促进组分：10％～50％

分散组分：10％～30％。