本发明专利技术的主题是通过将沥青与乙酸乙烯酯/乙烯聚合物和任选的其他添加剂进行共混而得到的聚合物改性的沥青组合物，制备所述聚合物改性的沥青组合物的方法，以及所述聚合物改性的沥青组合物的用途。
Contains the vinyl acetate content higher than 50 wt.% ethylene vinyl acetate copolymer dispersant based on asphalt powder
The subject of the invention is the vinyl acetate / ethylene polymer asphalt and other additives and optionally by blending and polymer modified asphalt compositions, the preparation method of polymer modified asphalt compositions, and the use of the polymer modified asphalt composition.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含基于乙酸乙烯酯含量高于50重量％的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的分散剂粉末的沥青专利技术背景1.专利
本专利技术涉及聚合物改性的非水性沥青组合物，制备该聚合物改性的沥青组合物的方法，以及该聚合物改性的沥青组合物的用途。2.相关技术描述沥青或柏油(本文称为“沥青”)为用于描述由石油化学精炼过程中留下来的残留物的术语。沥青用于多种应用中，例如用于但并不限于铺路、密封、涂覆、铺屋顶、防水和排水以及作为天气屏障。没有进行聚合物改性的沥青在室温下通常是柔软的，并且在较低温度下趋于脆化，因此在上述的某些应用中缺乏单独使用时的性质。常规方法是用多种性能增强的聚合物和/或添加剂对沥青进行改性。取决于应用，聚合物的改性通常旨在提供多种益处，例如但并不限于改进粘度、软化点、延展性、弹性、粘性、抗流动性或抗蠕变性、粘合性、柔韧性以及低温和高温性能。非水体系中沥青的聚合物改性大多数通过苯乙烯丁二烯苯乙烯(SBS)、丁苯橡胶(SBR)、苯乙烯乙烯丁烯苯乙烯(SEBS)、苯乙烯异戊二烯丁二烯苯乙烯(SIBS)、苯乙烯异戊二烯苯乙烯(SIS)，本文称为“S-聚合物”，以及含有上述S-聚合物的研磨轮胎橡胶(GTR)而实现。为了进一步提高沥青的性能，已经使用了多种添加剂。所述添加剂包括但并不限于增量油、萘油、石蜡油、酸诸如磷酸、多磷酸、塑性体、增粘剂、蜡、稳定剂、乳化剂、松香酯、填料及其组合物。在沥青的加工过程中，需要加工温度远高于沥青的熔点。此外，某些类型的聚合物(例如S-聚合物)的引入需要长的混合时间，以完全和彻底地掺入且均化到所述非水性的沥青体系中。所述S-聚合物的掺入和均化需要将沥青-聚合物体系加热至高于S-聚合物的软化点的温度。此外，由于高温，需要使该系统进行高度混合和剪切，以确保所述S-聚合物在沥青相中的完全悬浮。该处理往往是繁琐的，并且通常耗时，具有长的循环时间，并且可能还需要长的冷却时间用于进一步处理。此外，S-聚合物趋于增加粘度、降低粘性，并且在混合容器中会造成过多的热量产生。因此，加入诸如增量剂、石蜡油和萘油、塑性体、蜡和增粘剂的添加剂，以解决将这些聚合物与非水性沥青体系结合的挑战。S-聚合物可以以多种形式提供，例如但并不限于块、包、碎片、粒料、格栅、液体等，或它们的组合形式。因此，某些形式的S-聚合物的预加工是很重要的。例如，聚合物块或包需要进行诸如破碎、研磨、压碎等的加工，以能够使S-聚合物与沥青进行混合和均化的方法成为可能。EP0337282B1描述了特别用于制备薄膜、片材和屋顶膜，包含沥青、聚苯乙烯聚丁二烯嵌段(“SBS”)共聚物和乙烯/乙酸乙烯酯(“EVA”)共聚物的固体树脂的沥青材料，其中所述高聚物具有40-50重量％的乙酸乙烯酯单元。SBS共聚物与EVA共聚物的比率被认为是关键的，必须为2:1至6:1的重量比。WO97/44397A1公开了用于道路应用的沥青组合物，其包含沥青成分和热塑性橡胶，例如聚苯乙烯聚丁二烯嵌段共聚物，和具有25-35重量％的乙酸乙烯酯单元的乙烯/乙酸乙烯酯(“EVA”)共聚物的固体树脂。通过加入乙烯/乙酸乙烯酯共聚物，获得了更高的硬度和更好的耐溶剂性。WO2011/112569A2教导了用作铺路组合物的热混沥青(HMA)的制备。为了生产HMA，将聚集体掺入沥青中。与聚集体组合，将聚合物改性的粘合剂(PMB)加入沥青中。所述PMB由热塑性材料(SBS)、油和填料而组成，并以粉末、粒料、片、片状或颗粒形式而加入。US2013/0184389A1涉及用于在夏季改善耐变形性和冬季改善抗形成裂缝的路面组合物。该组合物包含基于石油的加工油、基于聚苯乙烯嵌段与聚丁二烯嵌段或聚异戊二烯嵌段组合的嵌段共聚物、以及乙酸乙烯酯含量为25-45重量％的乙烯/乙酸乙烯酯共聚物的固体树脂。对于具有大于45％乙酸乙烯酯的共聚物，据报道表面性质变差。美国专利4,073,759描述了一种用于保护金属免受腐蚀的含水沥青组合物。该组合物通过将沥青与SBR橡胶胶乳、聚丙烯酸酯分散体和多胺表面活性剂进行混合而获得。希望提供基于非水性沥青的沥青组合物，其提供良好的低温和高温性能以及对底材的粘合性，并且同时提供更经济的加工。专利技术概述现在已经令人惊讶且出人意料地发现，通过将含有大于50重量％的乙酸乙烯酯衍生部分的乙酸乙烯酯/乙烯(“VAE”)共聚物引入到沥青中，可以配制出具有上述改进性能的非水性沥青组合物，同时避免了现有技术组合物的缺点。本专利技术组合物的加工较不复杂，并且更快速，所述组合物显示出降低的熔体粘度，但是可以开发出优异的粘合性能。优选实施方案详述因此，本专利技术涉及将乙酸乙烯酯含量大于50重量％的醋酸乙烯酯/乙烯聚合物粉末单独或与其它聚合物改性剂结合而用作沥青体系的聚合物改性剂。此外，本专利技术涉及用作沥青体系改性剂的聚合物粉末，其中所述聚合物是自由流动的粉末，当与沥青混合时，其可以更易于加工、混合、更低的循环和剪切速率和时间，而并不损害任何上述任何应用的关键性质，诸如粘度、软化点、弹性、粘附性、延展性、低温柔韧性和高温性能。苯乙烯共聚物(S-聚合物)用于改性沥青组合物的缺点在于，S-聚合物为通常呈块体的形式而递送的固体树脂，在与沥青混合之前必须进行粉碎和研磨。用S-聚合物进行沥青改性的另一个缺点是需要高至200℃的高加工温度。由于沥青和S-聚合物的混合物的高加工温度和高粘度，冷却时间因此是不希望的长，导致长的共混周期。考虑到该背景，本专利技术要解决的问题是改进沥青的聚合物改性，这导致较低的循环时间，而不会降低关于粘度、软化点、低温柔韧性和高温性能的聚合物改性沥青的质量。本专利技术的主题是通过将沥青与乙酸乙烯酯含量基于聚合物粉末的聚合物成分的重量大于50重量％的乙酸乙烯酯/乙烯聚合物粉末和任选的其它添加剂进行共混而获得聚合物改性沥青组合物。用于本专利技术的合适种类的沥青为通常用于上述任何应用的那些，例如但并不限于由通常用于沥青分级的三个体系表示的沥青：渗透分级系统(ASTMDD946/D946M-09a)(“渗透等级”)，粘度分级系统(ASTMD3381-09)(“粘度等级”)和美国常用系统，性能分级系统(ASTMD6373-15)(“性能等级“)。考虑到渗透等级，通过合适的方法对原油进行精炼而制备沥青。该沥青是均质的，并且在加热至175℃或350°F时不会发泡。沥青的各种渗透等级如下表1所示。分级要求是根据几个测试而定义，例如在25℃或77°F的针入度(ASTMD140)，软化点(ASTMD36)，闪点(ASTMD92)，在25℃或77℉的延展性(ASTMD113)，在三氯乙烯中的溶解度(ASTMD2042)，轧制薄膜烘箱试验后的保留针入度(ASTMD1754)以及轧制薄膜烘箱试验后的延展性(ASTMD113)。表1：渗透等级沥青粘合剂ASTMD946/D946M-09a渗透等级最小值最大值40-50405060-70607085-10085100120-150120150200-300200300粘度分级系统与渗透分级系统相似。考虑到粘度等级，沥青通过合适的方法对原油进行精炼来制备。沥青是均质的，加热至175℃或350°F时不会发泡。沥青水泥的各种粘度等级为AC-2.5、AC-5、AC-10、AC-20、AC-30和AC-4本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种包含非水性沥青与乙酸乙烯酯/乙烯共聚物组分的聚合物改性的沥青组合物，所述共聚物组合物的乙酸乙烯酯含量基于共聚物组合物的聚合物含量为大于50重量％。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.12 US 14/709,8471.一种包含非水性沥青与乙酸乙烯酯/乙烯共聚物组分的聚合物改性的沥青组合物，所述共聚物组合物的乙酸乙烯酯含量基于共聚物组合物的聚合物含量为大于50重量％。2.权利要求1的聚合物改性的沥青组合物，其中所述乙酸乙烯酯/乙烯共聚物的乙烯含量基于共聚物组合物的聚合物含量为40重量％或更少。3.权利要求1或2的聚合物改性的沥青组合物，其中在与非水性沥青共混以形成共混物以前，所述乙酸乙烯酯/乙烯共聚物组分是呈可分散粉末的形式。4.权利要求1-3中任一项的聚合物改性的沥青组合物，其中所述乙酸乙烯酯/乙烯共聚物组分的存在量基于聚合物改性的沥青组合物的重量为1-20重量％。5.权利要求1-4中任一项的聚合物改性的沥青组合物，其还包含至少一种S-聚合物或GTR。6.权利要求1-5中任一项的聚合物改性的沥青组合物，其还包含一种或多种选自以下的添加剂：抗老化剂、增链剂、加工助剂、萘油、石蜡油、蜡...
【专利技术属性】
技术研发人员：R·默西，E·J·F·佩拉尔塔，C·皮门特尔，
申请(专利权)人：瓦克化学公司，
类型：发明
国别省市：美国,US
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