一种聚苯乙烯‑b‑聚异戊二烯/增粘树脂复合橡胶粒子及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种聚苯乙烯‑b‑聚异戊二烯/增粘树脂复合橡胶粒子及其制备方法和应用，复合橡胶粒子包括聚苯乙烯‑b‑聚异戊二烯和增粘树脂组分；其制备方法是在阴离子聚合体系中制备聚苯乙烯‑b‑聚异戊二烯溶胶，在所述溶胶中加入增粘树脂，溶解混合后，依次通过凝聚、脱除溶剂及造粒，即得；复合橡胶粒子在室温下不冷流、不粘连，在橡胶油的作用下体现出良好的自粘性能，增粘树脂复合橡胶粒子在高腊质、高软化点的沥青改性中体现出与砂石和砼面具有较好的粘接性能和耐高、低温性能，同时耐水性好，还具有较高的延度，使高腊质沥青的应用得到了拓展。

A B polystyrene polyisoprene / tackifying resin composite rubber particles and preparation method and application thereof

The invention discloses a polystyrene polyisoprene / b tackifying resin composite rubber particles and preparation method and application thereof, including polystyrene composite rubber particles B polyisoprene and tackifying resin component; the preparation method is the preparation of poly styrene B polyisoprene sol in the anionic polymerization system. Tackifying resin in the sol, dissolving, followed by coagulation, solvent removal and granulation, namely; composite rubber particles at room temperature is not cold flow, no adhesion, shows good performance on the self-adhesive rubber oil under the effect of tackifying resin composite rubber particles in high wax and high the softening point of modified asphalt reflect and gravel and concrete surface has good adhesion properties and resistance to high and low temperature performance, and good water resistance, high ductility, the application of high wax asphalt It has been expanded.

【技术实现步骤摘要】
一种聚苯乙烯-b-聚异戊二烯/增粘树脂复合橡胶粒子及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种聚苯乙烯-b-聚异戊二烯/增粘树脂复合橡胶粒子，以及该复合橡胶粒子的制备方法，特别涉及聚苯乙烯-b-聚异戊二烯/增粘树脂复合橡胶粒子在改性增粘建筑沥青材料，属于高分子合成及改性沥青领域。
技术介绍
现代公路和道路发生许多变化，要求提高路面抗流动性，即高温下抗车辙的能力；提高柔性和弹性，低温下抗开裂的能力；提高耐磨耗能力和延长使用寿命。现代建筑物普遍采用大跨度预应力屋面板，要求屋面防水材料适应大位移，更耐受严酷的高低温气候条件，耐久性更好，有自粘性，方便施工，减少维修工作量。使用环境发生的这些变化对石油沥青的性能提出了严峻的挑战。目前，主要对石油沥青进行改性，使其适应以上苛刻的使用要求。已出现品种繁多的改性道路沥青、防水卷材，表现出一定的工程实用效果。改性沥青防水卷材和涂料主要用于高档建筑物的防水工程。改性沥青的品种和制备技术取决于改性剂的类型、加入量和基质沥青(即原料沥青)的组成和性质。由于改性剂品种繁多，形态各异，为了使其与石油沥青形成均匀的可供工程使用的材料，多年来评价了各种类型改性剂，并开发出相应的配方和制备方法。例如在现有技术中通常用在70#或90#沥青中加入3-5％SBS对沥青进行改性，可以提高原有基质沥青的软化点和延度，以满足道路沥青的需要。如(“论聚合物改性沥青的发展方向”沈金安，《公路交通科技》，1998年第1期)中介绍道路改性沥青的分类、标准、选择原则，从其成本和性能出发，推荐在施工现场制造SBS改性沥青作为我国发展改性沥青的方向。如改性沥青可选用中国石油化工总公司巴陵石化公司对改性沥青用橡胶材料已商业化了的YH-791H、道改1#、道改2#等多个品牌的SBS弹性体。另外，(“无胎基自粘聚合物改性沥青防水卷材生产工艺研究”，苏醒，周升平，《中国建筑防水》，2012年第12期)中对SBS和PSBR用于改性沥青，通过对成型方式、配方以及覆膜材料等的研究，提出了利于无胎基自粘聚合物改性沥青防水卷材平整度的生产工艺，分析了此类防水卷材生产过程中常见的问题，并提出了解决方案。近年来，SBS和PSBR改性70#或90#沥青用于自粘型防水卷材已工业化了，但对低延度、高软化点的建筑石油沥青以及高腊质的沥青用于道改料和防水卷材业目前还未见报到。传统的70#、90#沥青具有针入度、软化点适宜，延度高，腊含量小于3％等特点，广泛用于道路和防水卷材等行业。沥青蜡含量高会降低石油沥青的粘结性和塑性，同时对温度稳定性差，沥青中蜡的存在，在高温时会使沥青容易发软，导致沥青路面高温稳定性降低，出现车辙；同样，在低温时会使沥青变得脆硬，导致路面低温抗裂性降低，出现裂痕。此外，蜡会使沥青与石料的粘附性降低，在有水的条件下，会使路面石子产生剥落现象，造成路面破坏，更严重的是，含蜡沥青会使沥青路面的抗滑性降低，影响路面的行车安全，含蜡量高的沥青与含蜡量低的同标号沥青相比，含蜡量高的沥青软化点升高，延度降低，沥青混合料抗水损害能力变差，与基料粘附性变差，容易剥落，高温容易产生车辙。沥青中的石蜡是指沥青除去沥青质和胶质后，在油分中含有的、经冷冻能结晶析出的，熔点在25℃以上的混合组分，主要是高熔点的烃类混合物，正构烷烃及长烷基侧链的少环烃类为主。高温易软化，低温延展性降低，影响沥青与矿料粘结，水稳性差。低温下高含蜡量沥青的结晶结构网增加了沥青的刚性，表现出较高的弹性和粘性，随着蜡含量的增加，沥青的脆性也增大。蜡的存在会降低沥青对石料界面的粘附，影响沥青路面的摩阻性能，蜡的结晶网格会促使沥青向凝胶型胶体结构发展，但胶体系统不稳定而具有明显的触变性。由于石油来源地多变复杂，导致沥青中蜡分的含量差距较大，加之它对道路性能的影响非常敏感。在(“自粘聚合物改性沥青防水卷材中主要组分对剥离强度的影响”，周升平，苏醒，《中国建筑防水》，2010年第24期)中描述了对于低延度、高软化点的10号建筑石油沥青以及高腊质的沥青都不宜用于道路和防水卷材。现有研究表明：即使使用现有的SBS、PSBR与蜡质沥青在180-200℃的温度混合均匀，当混合料降至常温后，改性沥青仍体出易脆、针入度低、延度低等缺陷，特别是耐低温性差；另外使用现有的SBS、PSBR橡胶增塑油与蜡质沥青混合制备自粘性防水卷材时，当卷材样品在室温存放几天后，橡胶油从复合料中析出，材料表面粘接力下降，甚至伤失粘接性能。上述两项改性沥青完全达不到道路改性沥青料和防水卷材的使用要求，所以加强对高软化点的建筑石油沥青以及高腊质沥青的改性，提宽其应用领域很有必要。另外，(“国产SIS热熔压敏胶的研制”，邸明伟，王勃，姜兴盛等，《中国胶粘剂》，2001年第2期)中介绍了以国产SIS为主体原料，配合增粘树脂、增塑剂、软化剂、防老剂等研制出SIS热熔压敏胶。讨论了各组分对性能的影响，并对它的粘接性能进行了测试，实验结果证明，国产SIS性能良好，此文中所述的增粘树脂为萜烯树脂，软化剂为白油类，其应用方向为医用及纸箱包装用胶，没有涉足用于改性沥青行业。通常以SIS、增粘树脂、增塑剂、软化剂为主材的配方对有机高分子材料及无机极性材料如石子、水泥砼材均有较好的粘合力。但使用聚苯乙烯-b-聚异戊二烯类聚合物、增粘树脂、软化剂用于改性10#沥青及高腊质、高软化点的沥青的应用还没见报到。目前市售通用的SIS为聚苯乙烯-b-聚异戊二烯-b-苯乙烯三嵌段体为内聚力较高的热塑性弹性体，如SIS-1105、SIS-1106、SIS-1209及D-1107等，其中，S/I＝(15～30)/(85～70),数均分子量为80000～240000。这类聚合物均属三嵌段共聚物。而二嵌段聚苯乙烯-b-聚异戊二烯(SI)还未见报到。
技术实现思路
针对现有的SBS、PSBR用于改性10#或高腊质沥青存在的缺陷，本专利技术的目的第一个目的是在于提供一种具有弹性、流动性好，且在50℃以下能长期保持粒状的聚苯乙烯-b-聚异戊二烯/增粘树脂复合橡胶粒子。本专利技术的第二个目的是在于提供一种简单、低成本制备聚苯乙烯-b-聚异戊二烯/增粘树脂复合橡胶粒子的方法；此方法工艺条件成熟，环保，原料来源广，满足工业化生产。本专利技术的第三个目的是在于提供一种聚苯乙烯-b-聚异戊二烯/增粘树脂复合橡胶粒子在高软化点、高腊质建筑沥青基材料中的应用，特别适用于改性自粘型或热熔性改性沥青防水卷材以及道路改性沥青，表现出较高延度、较高剥离强度、耐受严酷的高低温性及耐久性的特点。为了实现上述技术目的，本专利技术提供了一种聚苯乙烯-b-聚异戊二烯/增粘树脂复合橡胶粒子，聚苯乙烯-b-聚异戊二烯/增粘树脂复合橡胶粒子包括聚苯乙烯-b-聚异戊二烯和增粘树脂组分。本专利技术的聚苯乙烯-b-聚异戊二烯具有二嵌段结构，赋予了聚合物粘性流动较大，弹性流动较小，Tg低，低温柔性和粘接性能好等特点。基于聚苯乙烯-b-聚异戊二烯在室温下具有一定的冷流性，即使造粒成型后在存放过程中也会粘联成团，所以通过在聚苯乙烯-b-聚异戊二烯橡胶中加入了高软化点的增粘树脂，提高了聚苯乙烯-聚异戊二烯橡胶的弹性流动，阻碍了聚苯乙烯-聚异戊二烯橡胶的自粘，使聚苯乙烯-聚异戊二烯橡胶和增粘树脂复合物经造粒后即使在50℃以下也能长期保持粒本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚苯乙烯‑b‑聚异戊二烯/增粘树脂复合橡胶粒子，其特征在于：包括聚苯乙烯‑b‑聚异戊二烯和增粘树脂组分。

【技术特征摘要】
1.一种聚苯乙烯-b-聚异戊二烯/增粘树脂复合橡胶粒子，其特征在于：包括聚苯乙烯-b-聚异戊二烯和增粘树脂组分。2.根据权利要求1所述的聚苯乙烯-b-聚异戊二烯/增粘树脂复合橡胶粒子，其特征在于：聚苯乙烯-b-聚异戊二烯与增粘树脂的质量比为1：(0.5～1)。3.根据权利要求1或2所述的聚苯乙烯-b-聚异戊二烯/增粘树脂复合橡胶粒子，其特征在于：聚苯乙烯-b-聚异戊二烯中聚苯乙烯嵌段与聚异戊二烯嵌段的质量比为(12～19):(81～88)。4.根据权利要求3所述的聚苯乙烯-b-聚异戊二烯/增粘树脂复合橡胶粒子，其特征在于：所述聚苯乙烯嵌段的数均分子量为10000～13000；所述聚异戊二烯嵌段的数均分子量为60000～90000。5.根据权利要求3所述的聚苯乙烯-b-聚异戊二烯/增粘树脂复合橡胶粒子，其特征在于：所述聚异戊二烯共聚嵌段中1,4-结构质量百分比含量不小于85％。6.根据权利要求1或2所述的聚苯乙烯-b-聚异戊二烯/增粘树脂复合橡胶粒子，其特征在于：所述聚苯乙烯-b-聚异戊二烯的300％定伸应力为0.4～0.6MPa，熔融指数MFR＝10～16g/10min。7.根据权利要求1或2所述的聚苯乙烯-b-聚异戊二烯/增粘树脂复合橡胶粒子，其特征在于：所述的增粘树脂为软化点在80～180℃的可溶性热塑性树脂。8.根据权利要求7所述的聚苯乙烯-b-聚异戊二烯/增粘树脂复合橡胶粒子，其特征在于：所述的增粘树脂为萜烯树脂、聚酮树脂、松香甘油酯、松香改性酚醛树脂、2123型酚醛树脂、古马隆树脂中至少一种。9.根据权利要求1、2、4、5或8所述的聚苯乙烯-b-聚异戊二烯/增粘树脂复合橡胶粒子，其特征在于：所述聚苯乙烯-b-聚异戊二烯/增粘树脂复合橡胶粒子大小为∮(2～4)×(4～6)mm。10.制备权利要求1～9任一项所述的聚苯乙烯-b-聚异戊二烯/增粘树脂复合橡胶粒子的方法，其特征在于：在阴离子聚合体系中制备聚苯乙烯-b-聚异戊二烯溶胶，在所述溶胶中加入增...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建国，佘振银，李蓓蕾，蒋文英，
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巴陵分公司，
类型：发明
国别省市：北京,11