一种聚异戊二烯接枝聚苯乙烯改性沥青的制备方法
【专利摘要】本发明提供一种聚异戊二烯接枝聚苯乙烯改性沥青的制备方法，该制备方法是先将聚异戊二烯、苯乙烯、乙苯分别加入装有回流冷凝管和搅拌器及氮气保护的三口瓶中，强力搅拌至混合物完全溶解，再加入适量过氧化苯甲酰引发剂，加热反应、剪切冷却制备出聚异戊二烯接枝聚苯乙烯改性剂，再把改性剂与沥青基质投放到搅拌器中充分剪切融合，即可制备出一种高性能改性沥青。
【专利说明】一种聚异戊二烯接枝聚苯乙烯改性沥青的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种沥青材料，特别涉及一种改性沥青及其制备方法，属于新材料领域。
【背景技术】
[0002]自改革开放以来，我国经济发展迅速，公路发展也取得了辉煌成绩，中国高速公路突破3万公里总里程位居世界第二，公路建设促进了沥青的需求，道路沥青的需求逐年增加，“十二五”期间，道路沥青消费量平均每年在1500万吨左右。
[0003]沥青分为煤焦沥青、天然沥青、石油沥青，其中石油沥青使用最为广泛，它原油蒸馏后的残渣。根据提炼程度的不同，在常温下成液体、半固体或固体。石油沥青色黑而有光泽，具有较高的感温性。沥青作为铺路材料优点很多，一是车轮与路面两级减振，因此行车舒适性好、噪音小；二是柔性路面对路基、地基变形或不均匀沉降的适应性强；三是路面修复速度快，碾压后即可通车。但是我国地域辽阔，南方与北方气候差异大，，温度、雨量也不相同，导致沥青路面的使用状况差别很大，沥青路面破坏的原因差别大。如寒冷地区对沥青的低温性能要求高，炎热地区对沥青的高温稳定性要求高，潮湿多雨地区则对沥青的水稳定性要求高。而普通沥青并不能满足所有使用性能要求，必须采用质量好的沥青，以满足不同环境对路面使用性能的要求。我国原油大部分为石蜡基，而石蜡基原油和蜡含量较高的中间基原油则不合适用蒸馏法生产道路沥青，优质沥青较少，不能满足迅速增长的高速公路建设需求，因此大量沥青主要依赖进口。因而，积极探索产量大、成本低、稳定性强、工艺简单的新型沥青成为沥青研宄的重要内容。
[0004]沥青作为路面材料的主要缺点是容易产生如车裂、老化等现象，因而限制了其应用范围，若加入聚异戊二烯接枝聚苯乙烯，可以显著提高沥青的感温性、耐老化性。本发明通过添加聚异戊二烯接枝聚苯乙烯制备出一种性能优良的改性沥青。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种聚异戊二烯接枝聚苯乙烯改性沥青的制备方法，该制备方法按如下步骤进行:
接枝聚合物:取一定比例的聚异戊二烯、苯乙烯、乙苯分别加入装有回流冷凝管和搅拌器及氮气保护的三口瓶中，强力搅拌至混合物完全溶解，往瓶中加入适量过氧化苯甲酰引发剂，在80°C下反应6-8h，接着升温至135°C，再反应2-4h，最后在135°C脱挥l_2h。将反应结束后的料的接枝集合物剪切冷却，于50°C真空烘箱中干燥至质量恒定；
改性沥青:加热沥青至160°C使其充分熔融，取适量熔融的沥青称量后倒入搅拌器中，接着容器中加入改性剂，并用玻璃棒搅拌使得改性剂充分分散在沥青基质中，然后加热的同时搅拌1min左右，排除沥青中的气泡，启动高速剪切仪，开始转速小于500r/min，然后提高至2000r/min，高速剪切20min停机即制取一种改性沥青。
[0006]作为本发明的优先实施例，聚异戊二烯、苯乙烯、乙苯的加入摩尔比为1:1:2。
[0007]作为本发明的优先实施例，聚异戊二烯和苯乙烯要先磨细，再加入到容器中。
[0008]作为本发明的优先实施例，改性剂添加量与沥青添加量的比例小于1:10。
[0009]本发明具有下列优点和特性:
(I)这种沥青热稳定性能好；
⑵制备工艺简单，流程时间短；
(3)价格低廉，易大规模生产。
【具体实施方式】
[0010]实施例一:
接枝聚合物:取0.2mol聚异戊二烯、0.2mol苯乙烯、0.4mol乙苯分别加入装有回流冷凝管和搅拌器及氮气保护的三口瓶中，强力搅拌至混合物完全溶解，往瓶中加入适量过氧化苯甲酰引发剂，在80 °C下反应6h，接着升温至135 °C，再反应2h，最后在135 °C脱挥Ih。将反应结束后的料的接枝集合物剪切冷却，于50°C真空烘箱中干燥至质量恒定；
改性沥青:加热沥青至160°C使其充分熔融，取100g熔融的沥青倒入搅拌器中，再往容器中加入改性剂，并用玻璃棒搅拌使得改性剂充分分散在沥青基质中，然后加热的同时搅拌1min左右，排除沥青中的气泡，启动高速剪切仪，开始转速为200r/min，然后提高至2000r/min，高速剪切20min停机即制取一种改性沥青。
[0011]实施例二:
接枝聚合物:取0.3mol聚异戊二稀、0.3mol苯乙稀、0.6mol乙苯分别加入装有回流冷凝管和搅拌器及氮气保护的三口瓶中，强力搅拌至混合物完全溶解，往瓶中加入适量过氧化苯甲酰引发剂，在80°C下反应7h，接着升温至135°C，再反应3h，最后在135°C脱挥1.5h。将反应结束后的料的接枝集合物剪切冷却，于50°C真空烘箱中干燥至质量恒定；
改性沥青:加热沥青至160°C使其充分熔融，取1200g熔融的沥青倒入搅拌器中，再往容器中加入改性剂，并用玻璃棒搅拌使得改性剂充分分散在沥青基质中，然后加热的同时搅拌1min左右，排除沥青中的气泡，启动高速剪切仪，开始转速为250r/min，然后提高至2000r/min，高速剪切20min停机即制取一种改性沥青。
[0012]实施例三:
接枝聚合物:取0.4mol聚异戊二稀、0.4mol苯乙稀、0.8mol乙苯分别加入装有回流冷凝管和搅拌器及氮气保护的三口瓶中，强力搅拌至混合物完全溶解，往瓶中加入适量过氧化苯甲酰引发剂，在80 °C下反应8h，接着升温至135 °C，再反应4h，最后在135 °C脱挥2h。将反应结束后的料的接枝集合物剪切冷却，于50°C真空烘箱中干燥至质量恒定；
改性沥青:加热沥青至160°C使其充分熔融，取1500g熔融的沥青倒入搅拌器中，再往容器中加入改性剂，并用玻璃棒搅拌使得改性剂充分分散在沥青基质中，然后加热的同时搅拌1min左右，排除沥青中的气泡，启动高速剪切仪，开始转速为300r/min，然后提高至2000r/min，高速剪切20min停机即制取一种改性沥青。
【权利要求】
1.一种聚异戊二烯接枝聚苯乙烯改性沥青的制备方法，其特征在于该制备方法按如下步骤进行: ⑴接枝聚合物:取一定比例的聚异戊二稀、苯乙稀、乙苯分别加入装有回流冷凝管和搅拌器及氮气保护的三口瓶中，强力搅拌至混合物完全溶解，往瓶中加入适量过氧化苯甲酰引发剂，在80°c下反应6-8h，接着升温至135°C，再反应2_4h，最后在135°C脱挥l_2h，将反应结束后的料的接枝集合物剪切冷却，于50°C真空烘箱中干燥至质量恒定； ⑵改性沥青:加热沥青至160°C使其充分熔融，取适量熔融的沥青称量后倒入搅拌器中，接着容器中加入改性剂，并用玻璃棒搅拌使得改性剂充分分散在沥青基质中，然后加热的同时搅拌1min左右，排除沥青中的气泡，启动高速剪切仪，开始转速小于500r/min，然后提高至2000r/min，高速剪切20min停机即制取一种改性沥青。
2.根据权利要求1所述的一种聚异戊二烯接枝聚苯乙烯改性沥青的制备方法，其特征在于步骤⑴中聚异戊二烯、苯乙烯、乙苯的加入摩尔比为1:1:2。
3.根据权利要求1所述的一种聚异戊二烯接枝聚苯乙烯改性沥青的制备方法，其特征在于步骤⑴中聚异戊二烯和苯乙烯要先磨细，再加入到容器中。
4.根据权利要求1所述的一种聚异戊二烯接枝聚苯乙烯改性沥青的制备方法，其特征在于步骤⑵改性剂添加量与沥青添加量的比例小于1:10。
【文档编号】C08F279/02GK104448852SQ201410673088
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月23日 优先权日:2014年11月23日
【发明者】廖鹏程 申请人:廖鹏程