一种高强度、高韧性tpe改性沥青及其制备方法_2

文档序号:9343305阅读:来源:国知局
'-二磺酸、 2, 2' -双(苯氧基)联苯磺化二胺、3, 3' -双(苯氧基)联苯磺化二胺中任意一种;更优选 地,所述磺化二胺为3, 3' -双(苯氧基)联苯磺化二胺。
[0027] 在一种实施方式中,所述二酐选自均苯四甲酸酐、3, 4, 9, 10-茈四羧酸酐、 4, 4' -(六氟异丙烯)二酞酸酐、双环[2. 2. 2]辛-7-烯-2, 3, 5, 6-四羧酸二酐、 3, 3',4, 4' -二苯甲酮四甲酸二酐、1,4, 5, 8-萘四甲酸二酐中的任意一种或多种;优选地, 所述二酐选自3, 4, 9, 10-茈四羧酸酐以及1,4, 5, 8-萘四甲酸二酐中的一种或两者的组合; 更优选地,所述二酐为1,4, 5, 8-萘四甲酸二酐。
[0028] 在一种优选地实施方式中,所述氧化石墨烯为网状。
[0029] 在一种优选地实施方式中,所述网状氧化石墨烯中的碳及氢之外的元素的比例为 15at%~40at% ;优选地,所述网状氧化石墨烯中的碳及氢之外的元素的比例为17at%~ 30at% ;更优选地,所述网状氧化石墨烯中的碳及氢之外的元素的比例为18at%~25at%。
[0030] 更佳地,制备上述高强度、高韧性TPE改性沥青的原料中,还包含10~20重量份 的 丙稀酸烷基酯与环戊^?稀有机娃的共聚物,其中所述丙稀酸烷基酯中的烷基有1~12 个碳原子。环戊二烯有机硅是指具有环戊二烯基团的有机硅化合物,具体地,可以是三甲 硅烷基环戊二烯、三乙硅烷基环戊二烯、三甲基(2, 3, 4, 5-四甲基-2, 4-环戊二烯-1-基) 硅烷、三甲基甲硅烷基五甲基环戊二烯、1-乙基-5-(三甲基硅基)-1,3-环戊二烯、三甲基 (1,2, 3, 4, 5-五甲基环戊二烯基)硅烷、二(2, 3, 4, 5-四甲基-2, 4-环戊二烯-1-基)硅烷 二甲酯、N-叔-丁基-1,1-二甲基-1-(2, 3, 4, 5-四甲基-2, 4-环戊二烯-1-基)硅烷胺 中的一种或几种。
[0031] 磺化聚酰亚胺改性氧化石墨烯可以大幅度提高沥青材料的力学强度,而且磺酸基 的增塑作用还可以保证较高的弹性,因此提供了本发明的有益技术效果。
[0032] 在一种优选地实施方式中,所述丙烯酸烷基酯与环戊二烯有机硅的共聚物中,丙 烯酸烷基酯与环戊二烯有机硅的重量比为2~5 :1。
[0033] 丙烯酸烷基酯与环戊二烯有机硅共聚物的加入可以明显地提高沥青材料的抗冲 性能,此外硅烷的交联作用还可以保证不明显丧失力学性能,因此提供了本发明的有益技 术效果。
[0034] 本发明的另一方面提供一种高强度、高韧性TPE改性沥青的制备方法,包括: (a) 将上述的原料混合均匀,加热到160°C,边搅拌,边反应2h,得到混合料; (b) 采用轮碾法将上述原料压实成型后,60°C养护1天,得到高强度、高韧性TPE改性沥 青。 下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是,以下实施例只用于对 本发明作进一步说明,不能理解为对本发明保护范围的限制,该领域的专业技术人员根据 上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整,仍属于本发明的保护范围。
[0035] 另外,如果没有其它说明,所用原料都是市售的,且以下物料所用份数均为重量 份。
[0036] 原料: Al:沥青 BI: MAH-g-SEBS(MAH 的接枝率为 1%) B2: MAH-g-SEBS (ΜΑΗ 的接枝率为 2%) Β3: MAH-g-SEBS (ΜΑΗ 的接枝率为 3%) Cl: MAH-g-PE(MAH 的接枝率为 1%) C2: MAH-g-PE (ΜΑΗ 的接枝率为 2%) C3: MAH-g-PE (ΜΑΗ 的接枝率为 3%) Dl :磺化聚酰亚胺改性氧化石墨烯,其制备方法为: (1) 环氧硅烷改性聚酰亚胺预聚物的制备 在完全干燥的三口烧瓶中加入1摩尔的4, 4' -二氨基二苯基-2, 2' -二磺酸、20摩尔的 间甲 酚以及2. 2摩尔的三乙胺,在惰性气体保护下搅拌,当磺化二胺完全溶解后,加入0. 8 摩尔的均苯四甲酸酐和4. 0摩尔的苯甲酸,在室温下搅拌约30min后,加热至约85°C,反应 约4. 5h,再在约185°C下,反应约4. 5h ;反应结束后,降至室温,把溶液倒入甲醇中,有沉淀 析出;用甲醇反复洗涤去除溶剂后过滤后,于真空烘箱中约50°C下烘干约22h,即得氨基封 端的聚酰亚胺预聚物; 在完全干燥的三口烧瓶中加入上述氨基封端聚酰亚胺预聚物10份,环氧型硅烷偶联 剂KH-560 15份以及二甲基亚砜100份,在惰性气体保护下搅拌约30min后,加热至约 80°C反应约2h后,降至室温,把溶液倒入甲醇中,有沉淀析出;用甲醇反复洗涤去除溶剂后 过滤后,于真空烘箱中约50°C下烘干约24h,即得环氧硅烷改性的聚酰亚胺预聚物; (2) 磺化聚酰亚胺改性氧化石墨烯的制备 将步骤(1)制得的环氧硅烷改性的聚酰亚胺预聚物10份,以及网状氧化石墨烯(碳及 氢之外的元素的比例为15at%) 30份加入去离子水中,加适量碱调节PH至9,超声约30min 后,在约75°C下搅拌反应约IOOmin后,再加入适量盐酸,调节PH至2,质子交换约24h后, 再中和该溶液,抽滤并去除溶剂后,即得聚酰亚胺改性氧化石墨烯; 以上物料所用份数均为重量份。
[0037] D2 :磺化聚酰亚胺改性氧化石墨烯,其制备方法为: (1)环氧硅烷改性聚酰亚胺预聚物的制备 在完全干燥的三口烧瓶中加入1摩尔的9, 9'-双(4-氨基苯基)芴-2, 7'-二磺酸、20 摩尔的间甲酚以及2. 2摩尔的三乙胺,在惰性气体保护下搅拌,当磺化二胺完全溶解后,加 入0. 9摩尔的4, 4' -(六氟异丙烯)二酞酸酐和4. 0摩尔的苯甲酸,在室温下搅拌约30min 后,加热至约85°C,反应约4. 5h,再在约185°C下,反应约4. 5h ;反应结束后,降至室温,把溶 液倒入甲醇中,有沉淀析出;用甲醇反复洗涤去除溶剂后过滤后,于真空烘箱中约50°C下 烘干约22h,即得氨基封端的聚酰亚胺预聚物; 在完全干燥的三口烧瓶中加入上述氨基封端聚酰亚胺预聚物10份,环氧型硅烷偶联 剂KH-560 15份以及二甲基亚砜100份,在惰性气体保护下搅拌约30min后,加热至约 80°C反应约2h后,降至室温,把溶液倒入甲醇中,有沉淀析出;用甲醇反复洗涤去除溶剂后 过滤后,于真空烘箱中约50°C下烘干约24h,即得环氧硅烷改性的聚酰亚胺预聚物; (2)磺化聚酰亚胺改性氧化石墨烯的制备 将步骤(1)制得的环氧硅烷改性的聚酰亚胺预聚物10份,以及网状氧化石墨烯(碳及 氢之外的元素的比例为17at%) 30份加入去离子水中,加适量碱调节PH至9,超声约30min 后,在约75°C下搅拌反应约IOOmin后,再加入适量盐酸,调节PH至2,质子交换约24h后, 再中和该溶液,抽滤并去除溶剂后,即得聚酰亚胺改性氧化石墨烯; 以上物料所用份数均为重量份。
[0038] D3 :磺化聚酰亚胺改性氧化石墨烯,其制备方法为: (1) 环氧硅烷改性聚酰亚胺预聚物的制备 在完全干燥的三口烧瓶中加入1摩尔的2, 2' -双(4-磺酸基苯氧基)联苯磺化二胺、 20摩尔的间甲酚以及2. 2摩尔的三乙胺,在惰性气体保护下搅拌,当磺化二胺完全溶解后, 加入0. 98摩尔的1,4, 5, 8-萘四甲酸二酐和4. 0摩尔的苯甲酸,在室温下搅拌约30min后, 加热至约85°C,反应约4. 5h,再在约185°C下,反应约4. 5h ;反应结束后,降至室温,把溶液 倒入甲醇中,有沉淀析出;用甲醇反复洗涤去除溶剂后过滤后,于真空烘箱中约50°C下烘 干约22h,即得氨基封端的聚酰亚胺预聚物; 在完全干燥的三口烧瓶中加入上述氨基封端聚酰亚胺预聚物10份,环氧型硅烷偶联 剂KH-560 15份以及二甲基亚砜100份,在惰性气体保护下搅拌约30min后,加热至约 80°C反应约2h后,降至室温,把溶液倒入甲醇中,有沉淀析出;用甲醇反复洗涤去除溶剂后 过滤后,于真空烘箱中约50°C下烘干约24h,即得环氧硅烷改性的聚酰亚胺预聚物; (2) 磺化聚酰亚胺改性氧化石墨烯的制备 将步骤(1)制得的环氧硅烷改性的聚酰亚胺预聚物10份,以及网状氧化石墨烯(碳及 氢之外的元素的比例为30at%) 30份加入去离子水中,加适量碱调节PH至9,超声约30min 后,在约75°C下搅拌反应约IOOmin后,再加入适量盐酸,调节PH至2,质子交换约24h后, 再中和该溶液,抽滤并去除溶剂后,即得聚酰亚胺改性氧化石墨烯; 以上物料所用份数均为重量份。
[0039] D4 :聚酰亚胺改性氧化石墨烯,其制备方法为: (1) 环氧硅烷改性聚酰亚胺预聚物的制备 在完全干燥的三口烧瓶中加入1摩尔的3, 3'-双(苯氧基)联苯磺化二胺、20摩尔的 间甲酚以及2. 2摩尔的三乙胺,在惰性气体保护下搅拌,当磺化二胺完全溶解后,加入0. 9 摩尔的1,4, 5, 8-萘四甲酸二酐和4. 0摩尔的苯甲酸,在室温下搅拌约30min后,加热至约 85°C,反应约4. 5h,再在约185°C下,反应约4. 5h ;反应结束后,降至室温,把溶液倒入甲醇 中,有沉淀析出;用甲醇反复洗涤去除溶剂后过滤后,于真空烘箱中约50°C下烘干约22h, 即得氨基封端的聚酰亚胺预聚物; 在完全干燥的三口烧瓶中加入上述氨基封端聚酰亚胺预聚物10份,环氧型硅烷偶联 剂KH-560 15份以及二甲基亚砜100份,在惰性气体保护下搅拌约30min后,加热至约 80°C反应约2h后,降至室温,把溶液倒入甲醇中,有沉淀析出;用甲醇反复洗涤去除溶剂后 过滤后,于真空烘箱中约50°C下烘干约24h,
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