[发明专利]石油沥青改性剂及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及石油沥青改性剂及其应用，属于建筑材料技术领域。

背景技术

彭州石化副产品石油沥青目前初期年产16万吨，随着产能的提高，彭州石化的石油沥青产量逐渐提高，对石油沥青的利用处理迫在眉睫。

为了对上述彭州石化的石油沥青进行废物利用。目前，技术人员一般采用高速搅拌或剪切等物理方法将SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)直接分散在彭州石化的副产石油沥青中对彭州石化的副产石油沥青进行改性；希望通过SBS与沥青的反应来调节石油沥青的内部结构，进而提高石油沥青的综合性能。

但是，彭州石化的副产品石油沥青的原料中芳烃及沥青质含量偏低，胶质含量高，与SBS分子难以形成稳定的胶溶体系，即使对石油沥青中的四组分进行调节，仍然达不到GB/18242-2008《弹性体改性沥青卷材》的指标要求。同时，上述改性方法中，彭州石化的石油沥青与SBS分子的配伍性差，石油沥青易发生离析现象，石油沥青与SBS之间难以形成稳定的相容体系，生产的改性沥青防水产品低温柔性和耐老化性能均较差，无法应用于防水领域。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的单独采用SBS对石油沥青改性，SBS和石油沥青相溶性和配伍性差，制备的改性沥青容易发生离析、改性沥青性能差的上述不足，提供一种对石油沥青改性效果好的石油沥青改性剂，该石油沥青改性剂改性后的石油沥青使用寿命长、综合性能好。

本发明的进一步目的还在于提供一种利用上述石油沥青改性剂制备的改性沥青及该改性沥青制备方法和应用。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

石油沥青改性剂，包括SBS和复合助剂，所述复合助剂包括硫或含硫化合物的交联剂、磷化合物稳定剂和活化剂。上述石油沥青改性剂组合物中，硫或含硫化合物作为交联剂使用，所述硫可以是单质硫也可以是聚硫，所述含硫化合物的交联剂可以是二硫化物、二芳基二硫化物等含硫化合物，所述硫或含硫化合物作为交联剂使用，可以在SBS分子链之间起架桥作用，使线性SBS分子链相互键合交联成网状结构，并形成稳定的大分子网络结构；所述磷化合物作为稳定剂使用，可以是多聚磷酸、磷酸、磷酸二氢钠及磷酸氢二钠等，所述磷化合物稳定剂可以使沥青由溶胶型结构向凝胶型结构转变，促使石油沥青和SBS形成均相体系，提高了改性沥青的高温储存稳定性和抗永久变形能力；所述SBS活化剂可以是氧化锌、多烷基苯酚二硫化物、草酸、石灰、硝酸铅、碳酸钠等，所述活化剂可促进SBS分子和石油沥青之间发生交联反应，使SBS均匀、稳定地分布在石油沥青中。本发明的石油沥青改性剂，所述复合助剂中几种物质各自在改性沥青中起不同的作用，混合使用后具有协同增效的作用；石油沥青改性剂用于改性石油沥青，SBS能与石油沥青能形成均匀、稳定的相容体系和空间网状结构，SBS与石油沥青不容易发生离析现象，提高了沥青的弹性、使沥青保持了良好的塑性，改性后的沥青耐高温性、耐低温性、耐老化性能，延展性均显著提高，改性后的沥青脆性降低，使用寿命延长，抗永久变形能力提高，同时，本发明的石油沥青改性剂中，复合助剂中的几种物质配合使用还可以减少改性沥青的加工时间，提高改性沥青的工作效率。

作为本发明的优选方案，所述复合助剂的质量为所述石油沥青改性剂的4～10wt.％。所述复合助剂在SBS改性沥青的过程中，主要起交联、活化和稳定的作用，复合助剂的用量在4～10wt.％之间时，SBS改性沥青的效果最好。复合助剂的用量小于4wt.％时，复合助剂在SBS改性沥青的过程中不能起到相应的交联、活化和稳定的作用，改性后的改性沥青容易发生离析，综合性能差；复合助剂的用量大于10wt.％时，会造成改性沥青及其制造的产品老化性能降低。

作为本发明的优选方案，所述活化剂的质量为所述石油沥青改性剂的2～5wt.％。所述活化剂的用量低于2wt.％起不到活化作用，石油沥青改性剂改性沥青的改性效果差；用量高于5wt.％会导致石油沥青改性剂的成本过高。

作为本发明的优选方案，所述活化剂为氧化锌和多烷基苯酚二硫化物的混合物。氧化锌和多烷基苯酚二硫化物混合使用，可以在减少活化剂用量的同时达到同样的活化效果，降低石油沥青改性剂的生产成本。

作为本发明的优选方案，所述硫或含硫化合物的交联剂的质量为所述石油沥青改性剂的1～3wt.％。所述硫或含硫化合物的交联剂的用量低于石油沥青改性剂的1wt.％，制备的改性沥青容易发生离析，石油沥青改性剂的改性效果差；用量高于石油沥青改性剂的3wt.％，会增加改性沥青中的活性点，进而导致改性沥青产品的老化性能降低。