专利名称：高温贮存稳定的橡塑共混改性沥青材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于道路的高温贮存稳定的橡塑共混改性沥青材料。
高聚物是道路用沥青材料的重要改性剂。高聚物改性沥青可以显著提高沥青材料的力学性能和实用性能，在国内外广为采用。其中热塑性弹性体聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)是目前使用量最多的沥青改性材料，但是SBS价格较贵，使得沥青的改性成本明显上升，从而限制了它的大规模应用。而聚乙烯(PE)作为用量最大的通用塑料之一，价格低廉，并且每年都有大量的废弃PE产品，造成了白色污染。将其作为沥青改性剂，不仅能改善沥青的性能，而且能够使废弃PE得到回收再利用，有利于环境保护。但在实际应用种还存在一些局限，主要表现在PE与沥青的相容性比较差，导致改性体系在高温下的贮存稳定性不好，容易发生相分离(Colloid and PolymerScience,1991(269):825-834)。因此在实际应用中往往需采用连续搅拌的方法使体系不发生相分离，既增加了改性成本，又存在沥青氧化的危险。因此大大限制了改性沥青在实际中的更大规模应用。
美国专利USP5,494,966报道了一种原位位阻稳定改性沥青材料。它所采用的改性剂包括端胺基的聚丁二烯，液体聚丁二烯，羧基化的聚乙烯和硫磺组成。利用胺基与羧基的化学键合，在PE表面包覆了聚丁二烯，防止了PE粒子的聚集粗化。然后通过硫磺将聚丁二烯化学键合到沥青上，从而达到稳定化的目的。
本发明的目的在于提供一种高温贮存稳定的橡塑共混物改性沥青材料。它的改性剂由热塑性弹性体聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)与低密度聚乙烯(LDPE)的熔融共混物和硫黄组成。其中热塑性弹性体(SBS)与低密度聚乙烯(LDPE)在熔融共混过程中原位生成的少量接枝或嵌段共聚物促进了改性体系的高温贮存稳定性。这些组分可根据实际路面要求来改变SBS与LDPE的重量配比，从60.0∶40.0变为90.0∶10.0。共混物总用量为1～10％(重量比)，最好在3～8％(重量比)；硫黄用量为橡胶总用量的1～20％(重量比)，最好在3～10％之间。与以往的改性方法相比，本发明的优点在于(1)体系在高温下能保持很好的贮存稳定性；(2)由于LDPE的价格，特别是回收的LDPE的价格，比SBS低的多，与SBS并用改性沥青时，可以大大降低改性沥青的成本。
本发明所述的SBS可以为国产的各种牌号，如4303、4402、1301、1401等。LDPE可以为国产的各种系列的低密度聚乙烯，如Q200、Q281、N220等以及回收的LDPE。
本发明的沥青改性剂制备工艺过程是这样的在30rpm和设定温度下，先将适量LDPE加入到HAAKE密炼机中，然后加入适当配比得SBS。原料加完后，将转速提高到80rpm。然后共混4～6分钟。将所得共混物造粒，以备沥青改性之用。其中设定温度可在105～150℃之间，转速范围可设定在60～90rpm之间。
本发明的改性沥青材料其生产工艺过程是这样的先在搅拌设备中，将沥青加热至160～190℃左右至完全流动，然后把SBS/LDPE共混物加入沥青中，在160～190℃下混合60～100min，维持温度不变，加入硫黄后继续混合60～100min，即可得到改性沥青产品。
下面的实施例是对本发明的进一步说明，而不是限制本发明的范围。
实施例1～8将600g江阴90#沥青(由江苏兴能沥青厂提供)装入小型容器内，加热至沥青完全流动，然后加入18.0gSBS(牌号4303，北京燕山石化公司出品)和LDPE(牌号N220，由上海石化公司提供)的熔融共混物，启动混合设备，在180℃温度下剪切搅拌90min，使共混物在沥青中完全混合均匀，再加入0.6g硫黄，控制温度不变，继续混合100min。所得产品按我国GB/T450、ASTM D4402、JTJ052/T660测试软化点、粘度、分离度等性能指标，结果列于表1。
注1实例4中，共混物中的LDPE为回收的LDPE。
注2实例5中，共混物中的SBS为线型的SBS1401。
注3实例8中，LDPE N220和SBS4303是直接添加到沥青中。
权利要求
1．高温贮存稳定的橡塑共混改性沥青材料，其特征在于这种沥青材料的改性剂是由热塑性弹性体聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)与低密度聚乙烯(LDPE)熔融共混物和硫黄组成，其中该熔融共混物中含有少量在共混过程中原位生成的接枝或嵌段共聚物。
2．根据权利要求1所述的高温贮存稳定的橡塑共混改性沥青材料，其特征在于热塑性弹性体(SBS)/低密度聚乙烯(LDPE)的配比(重量比)是90.0∶10.0～60.0∶40.0。
3．根据权利要求1所述的高温贮存稳定的橡塑共混改性沥青材料，其特征在于热塑性弹性体(SBS)/低密度聚乙烯(LDPE)熔融共混物的用量为1～10％(重量比)，最好在3～8％(重量比)之间；硫黄用量为SBS用量的1～20％。最好在3～10％之间。
全文摘要
本发明提供了一种用于道路的高温贮存稳定的橡塑共混改性沥青材料。这种沥青材料的改性剂由热塑性弹性体聚苯乙烯－聚丁二烯－聚苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)与低密度聚乙烯(LDPE)熔融共混物和硫黄组成。其中在熔融共混过程中原位生成的少量接枝或嵌段共聚物促进了改性体系的高温贮存稳定性。本发明所得到沥青材料其性能优良,高温贮存稳定,改性成本低,生产工艺简单,操作方便,是一种有广泛应用前景的道路改性沥青材料。
文档编号C08L95/00GK1324896SQ0111326
公开日2001年12月5日 申请日期2001年7月5日 优先权日2001年7月5日
发明者高光涛, 金海龙, 朱玉堂, 张勇, 张隐西 申请人:上海交通大学