一种SBS和SBR双改性乳化沥青及其制备方法

技术领域

本发明涉及改性沥青制备技术领域，尤其涉及一种SBS和SBR双改性乳化沥青及其制备方法。

背景技术

现有技术中的改性乳化沥青主要包括SBS、SBR聚合物改性乳化沥青和橡胶粉改性乳化沥青。对沥青进行改性加工可以直接向普通高固形物含量沥青中添加SBS、SBR，但添加量较小，在外掺量达到沥青的4％时，乳化沥青分子键将和胶乳分子间达到接近饱和的状态，再继续添加水性SBR和SBS时，沥青性能没有明显改善效果。

但是，为了获得更好的改性乳化沥青性能，则需要继续添加改性剂(即SBR和SBS)，因4％后效果不明显，则需要添加更多的改性剂进去，导致沥青的成本徒增。

发明内容

针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种SBS和SBR双改性乳化沥青的制备方法，其解决了现有技术中因SBS和SBR外掺量达到4％后改性效果不明显导致沥青成本徒增的问题。

根据本发明的实施例，一种SBS和SBR双改性乳化沥青的制备方法，其包括如下步骤：

S1、将60～80重量份的基质沥青加热至140～150℃，然后依次加入3～8重量份的SBS、1～3重量份的SBR和1～3重量份的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，搅拌均匀待用；

S2、将S1所得物继续升温至180～190℃，保持8～15min，然后进行5000～8000r/min的剪切，剪切时间为12～20min，剪切后加入1～3重量份的邻苯二甲酸二丁酯，搅拌均匀待用；

S3、将S2所得物加温至185～195℃并保持25～40min，期间伴随380～480r/min的搅拌；

S4、在S3所得物中依次加入0.1～0.5重量份的硫磺和0.1～0.5重量份的多硫化合物，然后继续在185～195℃下搅拌5～10min，搅拌速度为380～480r/min；

S5、将1～4重量份的阳离子型乳化剂加水溶解后调整pH至2～2.5，然后将其和S4所得物一同投入乳化机中进行乳化，调整乳化机转速至3800～4500r/min，当乳化机内容物呈细小颗粒状态时停止乳化，即得SBS和SBR双改性乳化沥青。

进一步地，所述多硫化合物包括二硫代二吗啉、二硫化四乙基秋兰姆中的一种或两种。

进一步地，所述阳离子型乳化剂包括咪唑啉型乳化剂。

进一步地，所述基质沥青包括70#沥青、90#沥青中的一种。

进一步地，S5中加水使得所述阳离子型乳化剂的质量分数为5～7％。

进一步地，加水的温度为50～60℃。

根据本发明的实施例，还提供了一种由上述制备方法制备的SBS和SBR双改性乳化沥青。

相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：

本发明提供的制备方法中，SBS和SBR在4％以上外掺量时依然具有良好的改性效果，特别在6～13％的范围内沥青性能有明显提升，尤其能够提升贮存稳定性，进而能够有效控制SBS和SBR双改性乳化沥青的成本。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明中的技术方案进一步说明。

实施例1

本实施例提供了一种SBS和SBR双改性乳化沥青，其制备步骤如下：

S1、将60g的70#沥青加热至140℃，然后依次加入3gSBS、1gSBR和1g乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，在100r/min下搅拌5min待用；

S2、将S1所得物继续升温至180℃，保持8min，然后进行5000r/min的剪切，剪切时间为12min，剪切后加入1g邻苯二甲酸二丁酯，在100r/min下搅拌5min待用；

S3、将S2所得物加温至185℃并保持25min，期间伴随380r/min的搅拌；

S4、在S3所得物中依次加入0.1g硫磺和0.1g二硫代二吗啉，然后继续在185℃下搅拌5min，搅拌速度为380r/min；

S5、将1g咪唑啉型乳化剂加50℃水溶解以使咪唑啉型乳化剂溶液的质量分数为5％，然后用盐酸溶液调整咪唑啉型乳化剂溶液的pH至2.5，然后将咪唑啉型乳化剂溶液和S4所得物一同投入乳化机中进行乳化，调整乳化机转速至3800r/min，当乳化机内容物呈细小颗粒状态时停止乳化，即得SBS和SBR双改性乳化沥青。

实施例2

本实施例提供了一种SBS和SBR双改性乳化沥青，其制备步骤如下：

S1、将70g的70#沥青加热至145℃，然后依次加入5gSBS、2gSBR和2g乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，在100r/min下搅拌5min待用；

S2、将S1所得物继续升温至185℃，保持11min，然后进行6500r/min的剪切，剪切时间为16min，剪切后加入2g邻苯二甲酸二丁酯，在100r/min下搅拌5min待用；

S3、将S2所得物加温至190℃并保持32min，期间伴随430r/min的搅拌；

S4、在S3所得物中依次加入0.3g硫磺和0.3g二硫代二吗啉，然后继续在190℃下搅拌8min，搅拌速度为430r/min；

S5、将2.5g咪唑啉型乳化剂加55℃水溶解以使咪唑啉型乳化剂溶液的质量分数为6％，然后用盐酸溶液调整咪唑啉型乳化剂溶液的pH至2.2，然后将咪唑啉型乳化剂溶液和S4所得物一同投入乳化机中进行乳化，调整乳化机转速至4100r/min，当乳化机内容物呈细小颗粒状态时停止乳化，即得SBS和SBR双改性乳化沥青。

实施例3

本实施例提供了一种SBS和SBR双改性乳化沥青，其制备步骤如下：

S1、将80g的70#沥青加热至150℃，然后依次加入8gSBS、3gSBR和3g乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，在100r/min下搅拌5min待用；

S2、将S1所得物继续升温至190℃，保持15min，然后进行8000r/min的剪切，剪切时间为20min，剪切后加入3g邻苯二甲酸二丁酯，在100r/min下搅拌5min待用；

S3、将S2所得物加温至195℃并保持40min，期间伴随480r/min的搅拌；

S4、在S3所得物中依次加入0.5g硫磺和0.5g二硫代二吗啉，然后继续在195℃下搅拌10min，搅拌速度为480r/min；

S5、将4g咪唑啉型乳化剂加60℃水溶解以使咪唑啉型乳化剂溶液的质量分数为7％，然后用盐酸溶液调整咪唑啉型乳化剂溶液的pH至2.0，然后将咪唑啉型乳化剂溶液和S4所得物一同投入乳化机中进行乳化，调整乳化机转速至4500r/min，当乳化机内容物呈细小颗粒状态时停止乳化，即得SBS和SBR双改性乳化沥青。

实施例4

本实施例提供了一种SBS和SBR双改性乳化沥青，其制备步骤除以下内容外与实施例2一致，具体不同如下：

基质沥青为90#沥青。

实施例5

本实施例提供了一种SBS和SBR双改性乳化沥青，其制备步骤除以下内容外与实施例2一致，具体不同如下：

多硫化合物为二硫化四乙基秋兰姆。

实施例6

本实施例提供了一种SBS和SBR双改性乳化沥青，其制备步骤除以下内容外与实施例2一致，具体不同如下：

多硫化合物为质量比例为1：1的二硫代二吗啉和二硫化四乙基秋兰姆。

对比例1

本实施例提供了一种SBS和SBR双改性乳化沥青，其制备步骤除以下内容外与实施例2一致，具体不同如下：

S2、将S1所得物继续升温至185℃，保持11min，加入2g邻苯二甲酸二丁酯，在100r/min下搅拌5min，然后进行6500r/min的剪切，剪切时间为16min，剪切后待用。

对比例2

本实施例提供了一种SBS和SBR双改性乳化沥青，其制备步骤除以下内容外与实施例2一致，具体不同如下：

S3、将S2所得物加温至185℃并保持32min，期间伴随430r/min的搅拌；

S4、在S3所得物中依次加入0.3g硫磺和0.3g二硫代二吗啉，然后继续在185℃下搅拌8min，搅拌速度为430r/min。

对比例3

本实施例提供了一种SBS和SBR双改性乳化沥青，其制备步骤除以下内容外与实施例2一致，具体不同如下：

S3、将S2所得物加温至185℃并保持32min，期间伴随430r/min的搅拌。

对比例4

本实施例提供了一种SBS和SBR双改性乳化沥青，其制备步骤除以下内容外与实施例2一致，具体不同如下：

S4、在S3所得物中依次加入0.3g硫磺和0.3g二硫代二吗啉，然后继续在185℃下搅拌8min，搅拌速度为430r/min。

上述实施例和对比例中所用的乳化剂均为JM-5T乳化沥青试验机。制备所得的SBS和SBR双改性乳化沥青的性能测试列入下表：

注：SBS和SBR外掺量为SBS和SBR占基质沥青的重量比例；

采用的检测方法包括T0651-1993、T0604-2011、T0605-2011、T0606-2011、T0652-1993、T0655-1993。

上表数据表明：本发明提供的制备方法在SBS和SBR外掺量高于4％后依然具有良好的改性效果，尤其在6～13％范围时，随SBS和SBR量的增，SBS和SBR双改性乳化沥青性能提升明显；尤其在于，对贮存稳定性的改善尤其明显，SBS和SBR外掺量从实施例1的6.7％提升到实施例3的13％，1d稳定性数值降低了75％，5d稳定性数值降低了67.7％；其中，实施例2比实施例1的1d稳定性数值降低了50％，5d稳定性数值降低了41.9％，这说明在10％以内的外掺量时的改善效果比10％以后的更好。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。