一种改性沥青组合物及其制备方法技术

一种改性沥青组合物，该组合物含有沥青原料、卤化聚烯烃、增塑剂、热稳定剂和反应助剂，其中，反应助剂选自无水氯化铝、三氯化铁、四氯化钛、氢氟酸、三氟化硼、磷酸、多磷酸中的一种或几种，以组合物的总量为基准，反应助剂的含量为大于０．５－５质量％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于。
技术介绍
国内外路桥工程中大量使用沥青路面，沥青路面有平整、耐磨、不扬尘、 不透水的优点，车辆在沥青路面上行驶时震动小且噪音低。但沥青是--种粘 弹性材料，在高温下是粘性流体，而在低温下又是脆性固体。因此夏天易流 淌，使路面发生车辙、拥包、推移等缺陷。冬天路面易开裂，水进入路面底 层，导致底层路面破坏，大大降低路面的使用寿命。另外，随着交通流量和 行驶频度急剧增长，货运车的轴重不断增加，要求进一步提高路面抗流动性，即高温下抗车辙的能力；提高柔性和弹性，即低温下抗开裂的能力；提高耐 磨耗能力和延长使用寿命。在现有技术中，在沥青中掺入聚合物是通用的沥青改性方法。目前，常 用的聚合物沥青改性剂有苯乙烯一丁二烯一苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、乙烯 一醋酸乙烯共聚物(EVA)、聚乙烯(PE)、 丁苯橡胶(SBR)及其复配物等。 SBS与沥青有很好的相容性，沥青/SBS组合物的高低温性能优越，是应用 最广泛的沥青改性品种之一。但是，从SBS结构上分析，可以发现丁二烯分 子中有不饱和键的存在，限制了材料的抗老化性能，不利于改性沥青的使用。 而聚乙烯(PE)只改善沥青的高温性能，对沥青的低温性能无明显效果。
技术实现思路
本专利技术是针对现有技术中沥青的高低温性能差、抗老化性能弱的缺点， 提供一种高低温性能好、抗老化性能强的改性沥青组合物。本专利技术提供的改性沥青组合物含有沥青原料、卤化聚烯烃、增塑剂、热 稳定剂和反应助剂，其中，反应助剂选自无水氯化铝、三氯化铁、四氯化钛、 氢氟酸、三氟化硼、磷酸、多磷酸中的一种或几种，以组合物的总量为基准， 反应助剂的含量为大于0.5-5质量。％。本专利技术提供的改性沥青组合物软化点提高了7.21:-37.21:，低温(5°C) 延度分别提高了 5-23.4厘米，说明本专利技术提供的改性沥青组合物高低温性能 有大幅度的提高，本专利技术提供的改性沥青组合物质量损失小，针入度变化小、 残留延度大，说明本专利技术提供的改性沥青组合物的抗老化性能有显著的提咼。具体实施例方式根据本专利技术提供的改性沥青组合物，沥青原料、卤化聚烯烃、增塑剂、 热稳定剂和反应助剂的含量可以在很大范围内变动，例如，以组合物总量为 基准，沥青原料含量为55-95质量％，卤化聚烯烃含量为1-30质量％，.增塑 剂含量为1-30质量。％，热稳定剂含量为0.01-1质量％，反应助剂含量为1-5 质量％。优选情况下，以组合物总量为基准，沥青原料含量为70-90质量％， 卤化聚烯烃含量为2-15质量％，增塑剂含量为2-15质量％，热稳定剂含量 为0.02-0.5质量Q^，反应助剂的含量为1-3质量％。所述反应助剂选自无水氯化铝、氯化铁、四氯化钛、氢氟酸、三氟化硼 中的一种或几种，进一步优选为无水氯化铝。为了使卤化聚烯烃在沥青材料 屮形成连续相，制备粘韧性更好的改性沥青产品，优选加入1-3质量。％的无 水氯化铝。所述的沥青原料可以是各种常规沥青，优选石油沥青、煤焦油沥青、油 砂沥青、天然沥青之中的一种或几种。以沥青的总量为基准，沥青的饱和烃 的含量为5-25质量％，芳烃的含量为30-60质量％，胶质的含量为20-40质量％，沥青质的含量为5-15质量％。其中，石油沥青可以选自直馏沥青、 溶剂脱油沥青、氧化沥青、半氧化沥青中的一种或几种，直馏沥青可以是原 油常压蒸馏得到的常压渣油，也可以是原油经减压蒸馏得到的减压渣油。所述卤化聚烯烃可以选自卤化聚乙烯、卤化聚丙稀中的-种或几种，优选为氯化聚乙烯，氯化聚乙烯的氯化度为30-60质量％，分子量5-50万，优 选分子量为10-20万的氯化聚乙烯。由于氯化聚乙烯分子链上均为饱和键， 对沥青的耐候性和抗老化性能有显著的提高。所述氯化聚乙烯的氯化度指氯 化聚乙烯中氯的百分含量。所述的增塑剂能够增加氯化聚乙烯的塑性，使改性沥青具有优良的延展 性，同时具有良好的加工性能，增塑剂的种类为本领域技术人员所公知，例 如可以是邻苯二甲酸酯和/或柠檬酸酯，所述邻苯二甲酸酯可以是邻苯二甲酸 二辛酯(DOP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二庚酯(DHE)、邻苯二 甲酸二异癸酯(DIDP)中的一种或几种，所述柠檬酸酯可以是拧檬酸三乙酯 (TEC)、乙酰柠檬酸三乙酯(ATEC)、柠檬酸三正丁酯(TBC)、乙酰柠檬酸三 正丁酯(ATBC)、柠檬酸三辛酯(TOC)、乙酰柠檬酸二辛酯(ATOC)、乙酰 柠檬酸三正己酯(ATHC)中的一种或几种，优选邻苯二甲酸二辛酯。所述的热稳定剂的种类为本领域技术人员所公知，例如可以是铅盐、金 属皂、有机锡、稀土金属稳定剂中的一种或几种，优选有机锡。氯化聚乙烯 在受热加工时可能释放氯化氢，进而引发热老化降解反应。有机锡可以吸收 氯化氢、取代活泼氯和双键加成等方式达到热稳定化的目的。所述铅盐可以是金属铅盐的任意一种或几种，如三盐基性硫酸铅、二盐 基性亚磷酸中的一种或几种。所述有机锡可以是各种羧酸锡和硫醇锡的衍生物，如二月桂酸二丁基 锡、马来酸二丁基锡、二月桂酸二正辛基锡、甲基硫醇锡中的一种或几种。所述金属皂稳定剂是由脂肪酸根与金属离子组成的一类化合物，如硬脂酸铅、2—乙基乙酸铅、水杨酸铅、三盐基硬脂酸铅、二盐基邻苯二甲酸铅、 三盐基顺丁烯二酸铅、硬脂酸钡、丹桂酸钡、硬脂酸镉、硬脂酸钙、硬脂酸 锌、硬脂酸镁中的一种或几种。所述稀土金属稳定剂可以是常规的各种稀土稳定剂，如稀土的氧化物、 氢氧化物及稀土有机弱酸盐中的任意一种或几种。本专利技术提供的改性沥青组合物可以通过如下方法制得，(1) 在常温下，将氯化聚乙烯、热稳定剂和增塑剂加入到混合机或开 炼机中混合，得到氯化聚乙烯改性剂。(2) 将沥青原料加热至100-220℃，然后加入氯化聚乙烯改性剂和反应 助剂。然后在剪切机中，以2000-5000转/分钟的转速反应0.1-4小时，得到 改性沥青组合物。下面的实施例将对本专利技术作进一步的说明。实施例1该实施例用于说明本专利技术提供的改性沥青组合物及其制备方法。在常温下，在开炼机中先加入15质量份氯化度为35质量％，重均分子 量为5万的氯化聚乙烯(潍坊亚星化学股份有限公司)与0.5质量份有机锡(甲 基硫醇锡ss218)，混合5分钟后再加入2质量份邻苯二甲酸二辛酯。混合30 分钟后得到17.5质量份氯化聚乙烯改性剂。然后，在1升的反应器中加入将79.5质量份沥青原料(中国石化，东海 牌AH-70I)加热到180℃，随后加入17.5质量份氯化聚乙烯改性剂，3质量 份无水氯化铝，用剪切机(型号为L100，江苏启东化工设备厂)在190℃混 合2小时，得到改性沥青组合物S1。本实施例中，以组合物总量为基准，沥青原料含量为79.5质量％，氯化 聚乙烯的含量为15质量％，邻苯二甲酸二辛酯的含量为2质量％，有机锡的含量为0.5质量％，无水氯化铝的含量为3质量％。 .对比例1同实施例l，所不同的是，以组合物总量为基准，无水氯化铝的加入量为0.1质量份，沥青原料的加入量为82.4质量份，得到改性沥青组合物CS1。实施例2该实施例用于说明本专利技术提供的改性沥青组合物及其制备方法。在常温下，在开炼机中先加入15质量份氯化度为55质量％，重均分子 量为20万的氯化聚乙烯(潍坊亚星化学股份有限公司)与0.02质量份有机锡 (氧化二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谢婧新，刘伟，佘玉成，孙春燕，王子军，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：