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胶乳组合物及其制备方法,和使用其的沥青组合物和阳离子沥青乳液技术

技术编号:1620560 阅读:254 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种胶乳组合物包括:(i)100质量份(固含量)含作为主要组分的共轭二烯共聚物的阴离子胶乳,共轭二烯共聚物含有(A)55-99.99质量%的一种共轭二烯单元,(B)0.01-5质量%不饱和羧酸单元,(C)0-44.99质量%芳族乙烯基化合物单元,和(D)0-40质量%另一种可与其共聚的不饱和化合物单元,(ii)0.1-20质量份非离子表面活性剂,以及(iii)0.1-10质量份阳离子表面活性剂。胶乳组合物与沥青有优异的相容性并对骨料有强粘附性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种适用于制备防水材料、水泥掺混料、充油橡胶,尤其是铺路材料的胶乳组合物及其制备方法,以及使用其的沥青组合物和阳离子沥青乳液。
技术介绍
沥青具有防水特性和防腐特性,因此一直用作铺路材料、防水材料等。为改进其粘附性、耐磨性、抗冲性、低温特性(如低温拉伸)等,通过向其中加入一种胶乳而实现沥青的改性。已知通过把苯乙烯-丁二烯共聚物阴离子胶乳变换而得到的一种阳离子胶乳(如,见日本专利公开Nos.10615/1973,和10939/1973),或通过把含有不饱和羧酸单元的共轭二烯共聚物用阴离子表面活性剂分散在水中得到一种阴离子胶乳(如,见日本专利No.3336833),作为用于沥青改性的胶乳(沥青改性剂)。上述阳离子胶乳与沥青(通常,借助阳离子表面活性剂以阳离子化形式应用)或沥青乳液,尤其是阳离子沥青乳液相容性优异,而上述阴离子胶乳对骨料表现出强粘附性,因此它们都适用于沥青改性剂。然而,近些年迫切需要更高性能的胶乳(沥青改性剂),其不但有上述阳离子胶乳对沥青优异的相容性,而且具有上述阴离子胶乳对骨料的强粘附性。
技术实现思路
完成本专利技术是为解决现有技术中的上述问题,其目的是提供一种既对沥青有优异相容性,又对骨料有强粘附性的胶乳组合物,及其制备方法,以及使用其的沥青组合物和阳离子沥青乳液。为解决上述问题而进行深入研究后,本专利技术人已经发现通过一种包含预定比例的阴离子胶乳(以含不饱和羧酸单元的共轭二烯共聚物作为主要组分),非离子表面活性剂和阳离子表面活性剂的胶乳组合物可以实现上述目的。由此实现了本专利技术。也就是说,按照本专利技术,提供一种胶乳组合物,其包含(i)以固含量计,100质量份含作为主要组分的共轭二烯共聚物的阴离子胶乳,共轭二烯共聚物含有(A)55-99.99质量%的一种共轭二烯单元,(B)0.01-5质量%不饱和羧酸单元,(C)0-44.99质量%芳族乙烯基化合物单元,和(D)0-40质量%另一种可与其共聚的不饱和化合物单元,(ii)0.1-20质量份非离子表面活性剂,以及(iii)0.1-10质量份阳离子表面活性剂。按照本专利技术的胶乳组合物所优选的组合物,其中共轭二烯共聚物是门尼粘度(ML1+4,100℃)为70-170的共轭二烯共聚物。按照本专利技术的胶乳组合物所优选的组合物,其含有苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和天然橡胶中的至少的一种。按照本专利技术的胶乳组合物所优选的组合物,其还含有0-10质量份的卤化物离子源(iv),更优选的组合物是其中卤化物离子源(iv)选自氯化钠,氯化钾,和盐酸中的至少一种。另外,按照本专利技术的胶乳组合物所优选的组合物,其还含有0-2质量份增稠剂(v)。而且,根据本专利技术,提供一种制备胶乳组合物的方法,其包括步骤(I),向(i)以固含量计,100质量份含作为主要组分的共轭二烯共聚物的阴离子胶乳中加入(ii)0.1-20质量份非离子表面活性剂,然后搅拌并混合它们以制备胶乳组合物中间体,其中共轭二烯共聚物含有(A)55-99.99质量%的一种共轭二烯单元,(B)0.01-5质量%不饱和羧酸单元,(C)0-44.99质量%芳族乙烯基化合物单元,和(D)0-40质量%另一种可共聚的化合物单元,以及步骤(II)向胶乳组合物中间体中加入(iii)0.1-10质量份阳离子表面活性剂,然后搅拌并混合它们以制备胶乳组合物中间体。根据本专利技术,还提供一种包含至少一种沥青和一种胶乳组合物的沥青组合物,其含有100质量份沥青和0.5-20质量份(固含量)的胶乳组合物,其中胶乳组合物是上述的胶乳组合物。还提供一种阳离子沥青乳液,至少包含一种沥青、一种胶乳组合物、水和一种阳离子表面活性剂,这些组分形成乳液,其中胶乳组合物是本专利技术上述的胶乳组合物。 由于本专利技术的胶乳组合物既对沥青有优异相容性,又对骨料有强粘附性,所以可以获得具有高韧性和粘性的沥青组合物以及具有高动态稳定性(耐流动性)的沥青乳液。具体实施例方式以下将详细描述本专利技术的胶乳组合物及其制备方法,以及使用其的沥青组合物和阳离子沥青乳液的具体实施方案,但本专利技术不局限于下面的具体实施方案。在说明书中“含有骨料的沥青组合物”始终表示一种组合物,其至少包含一种沥青和一种胶乳组合物,还包含一种骨料。(1)胶乳组合物本专利技术的胶乳组合物是一种按预定比例包含以含不饱和羧酸单元的共轭二烯共聚物作为主要组分的阴离子胶乳、非离子表面活性剂和阳离子表面活性剂的胶乳组合物。由于共轭二烯共聚物含不饱和羧酸单元,因此所述组合物对骨料表现出强粘附性,而且由于借助非离子表面活性剂和阳离子表面活性剂把阴离子胶乳变换为阳离子胶乳,所以对沥青有优异的相容性。也就是说,该组合物是一种高性能组合物,既对骨料有强粘附性,又对沥青和沥青乳液(尤其是阳离子沥青乳液)有优异相容性,所以适于制备具有高韧性和粘性的沥青组合物的沥青乳液以及具有高动态稳定性(耐流动性)的沥青乳液。(i)阴离子胶乳本专利技术的阴离子胶乳是一种以含有必要的结构单元(A)共轭二烯单元和(B)不饱和羧酸单元的共轭二烯共聚物为主要组分的阴离子胶乳。(A)共轭二烯单元本专利技术中组成共轭二烯单元的共轭二烯的实例包括1,3-丁二烯、异戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、1,3-戊二烯、2-甲基-1,3-戊二烯、1,3-己二烯、1,3-庚二烯、1,3-辛二烯、4,5-二乙基-1,3-辛二烯、3-丁基-1,3-辛二烯、氯丁二烯、等。鉴于其用作沥青改性剂使用时表现出的优异的抗开裂性和耐流动性以及工业获得性,在这些共轭二烯中优选1,3-丁二烯、异戊二烯或1,3-戊二烯,特别优选1,3-丁二烯。共轭二烯单元由这些共轭二烯中的一种或两种或更多种组成。在本专利技术中,在共轭二烯共聚物中共轭二烯单元含量为55-99.9质量%,优选60-80质量%。当共轭二烯单元含量小于上述范围时,沥青组合物的柔韧性有可能下降并且粘性(粘结力)、低温拉伸度等会受损,因此这种情形不是优选的。另一方面,当含量超过上述范围时,胶乳的机械稳定性,对沥青的分散性/溶解性,沥青组合物的韧性(对骨料的抓紧力),含有骨料的沥青组合物的动态稳定性(耐流动性)等有可能会降低,因此这种情形不是优选的。更具体讲,存在的问题是胶乳的机械稳定性降低趋于导致在用泵输送液体时出现结块。另外存在的问题是沥青组合物的动态稳定性(耐流动性)的下降趋于在组合物用作铺路材料时引起“凹陷”的产生。本专利技术说明书中“机械稳定性”可根据JIS K6387公开的方法使用Mallon型试验机评定。而且,本专利技术说明书中“韧性”和“粘性”可根据“Hoso ShikenhoBinnran(handbook of paving test method)”(由Japan Road Association 1988年11月10日公开)公开的方法加以评定。(B)不饱和羧酸单元组成本专利技术的不饱和羧酸单元的不饱和羧酸的实例包括丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、α-氯代丙烯酸、马来酸、富马酸、衣康酸、柠康酸、甲基富马酸等等。其中特别优选的是丙烯酸、甲基丙烯酸或马来酸。不饱和羧酸单元可由上述不饱和羧酸的碱金属盐组成。组成碱金属盐的碱金属的实例包括锂、钠、钾等。不饱和羧酸单元由这些不饱和羧酸或其碱金属盐中的一种或两种或多种组成。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
胶乳组合物,包含:(i)以固含量计,100质量份含作为主要组分的共轭二烯共聚物的阴离子胶乳,共轭二烯共聚物含有(A)55-99.99质量%的一种共轭二烯单元,(B)0.01-5质量%不饱和羧酸单元,(C)0-44.99质量%芳族乙烯 基化合物单元,和(D)0-40质量%另一种可与其共聚的不饱和化合物单元,(ii)0.1-20质量份非离子表面活性剂,以及(iii)0.1-10质量份阳离子表面活性剂。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:铃木银平
申请(专利权)人:JSR株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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