[发明专利]乳胶苯乙烯丁二烯粉末和包括所述粉末的沥青组合物

说明书

本文提供了可分散共聚物粉末和包括所述可分散共聚物粉末的沥青组合物。所述可分散共聚物粉末包括玻璃化转变温度(T_g)为40℃或更低的核聚合物和包括T_g为50℃或更高的水溶性保护胶体聚合物的壳。所述核聚合物可以衍生自乙烯基芳香族单体、1,3‑二烯单体和任选地一种或多种烯属不饱和单体。所述保护胶体聚合物可以选自聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、多糖、其它水溶性聚合物或其组合。本文还描述了在不显著增加粘度的情况下制备苯乙烯‑丁二烯改性的沥青的方法，所述方法包括向沥青组合物添加所述可分散共聚物粉末，其中共聚物聚合物的添加使所述沥青在混合2小时内在135℃下的粘度增加100％或更少。

技术领域

本公开涉及乳胶苯乙烯丁二烯粉末和包括所述乳胶苯乙烯丁二烯粉末的沥青组合物。

背景技术

水性聚合物分散体具有广泛的工业应用，包含例如柏油、沥青、水泥、砂浆、纸张和油漆的聚合物改性。与未改性的柏油相比，聚合物改性的柏油(PmB)具有许多优点，包含由于在高温下增加的韧性而产生的改进的耐久性(这导致更少的车辙形成)、在低温下增加的柔性(这导致更少的开裂)以及改进的耐水性。聚合物改性的柏油还改进沥青基质内以及与其所施加的基础层之间的粘附性。

通常，提供水性聚合物分散体作为分散在水性分散介质中的乳胶颗粒。然而，水性分散介质具有某些缺点。例如，生物分解(真菌/微生物侵袭)、老化、霜冻破坏和聚集可能在水性环境中成为问题。进一步地，当在聚合物改性的柏油中使用水性聚合物分散体时，不必要的水必须从消耗能量的柏油组合物中蒸发。另外，将呈水性聚合物分散体形式的水运输到使用地点是昂贵的。

可通过使对应的聚合物分散体干燥而获得的水分散性聚合物粉末是已知的，并且已特别用于建筑领域。所述水分散性聚合物粉末改进了如水泥砂浆等液压设置系统的特性范围，例如，其耐磨性、其在拉伸下的挠曲强度和其粘附性。如果要在工业上使用分散体粉末，则必须满足很高的要求-其必须可以自由流动，在储存时不能阻塞，也就是说，其自由流动性质必须不能随时间的推移而丧失。如果发生粉末阻塞，则几乎无法处理。为了发挥其全部功效，粉末必须在水中具有很好的再分散性，以产生分散体的原始颗粒。

需要包括可再分散聚合物粉末的组合物和用于制备所述可再分散聚合物粉末的方法。本文所描述的组合物和方法满足了这些和其它要求。

发明内容

本文公开了可分散共聚物粉末和包括可分散共聚物粉末的沥青组合物。所述可分散共聚物粉末包括玻璃化转变温度(T_g)为40℃或更低(优选地25℃或更低，更优选地-90℃到25℃或-80℃到0℃)的核聚合物和包括T_g为50℃或更高的水溶性保护胶体聚合物的壳。

所述核聚合物可以衍生自乙烯基芳香族单体、1,3-二烯单体和任选地一种或多种选自由以下组成的组的烯属不饱和单体：甲基(丙烯酸酯)单体、乙酸乙烯酯单体、乙烯基酯单体、酸单体和其组合。在一些实施例中，所述核聚合物可以是无规聚合物，如无规苯乙烯-丁二烯共聚物。苯乙烯与丁二烯的重量比可以为5:95到80:20或5:95到30:70。在一些实例中，所述核聚合物包括0.5重量％到25重量％，优选地0.5重量％到10重量％，更优选地0.5重量％到5重量％的羧酸单体。合适的羧酸单体包含衣康酸、富马酸、丙烯酸、甲基丙烯酸和其组合。

存在于所述可分散共聚物粉末的所述壳中的所述保护胶体聚合物可以选自聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、多糖、其它水溶性聚合物或其组合。所述保护胶体的具体实例包含多糖，如麦芽糖糊精、羟乙基纤维素或其组合。所述保护胶体聚合物的分子量可以为100,000Da或更小，优选地50,000Da或更小，更优选地10,000Da或更小。所述保护胶体聚合物的玻璃化转变温度可以为50℃到200℃、60℃到180℃、50℃到150℃或60℃到100℃。

所述核聚合物和所述保护胶体聚合物可以以2:1到20:1，优选地5:1到15:1的重量比存在。