一种微嵌段丁腈橡胶改性沥青乳液及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种微嵌段丁腈橡胶胶乳改性沥青乳液及其制备方法。利用两端或一端含有高聚合度的丙烯腈嵌段，且包含长度渐变的丙烯腈微嵌段的丁二烯

【技术实现步骤摘要】
一种微嵌段丁腈橡胶改性沥青乳液及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种改性沥青乳液及其制备方法，具体涉及一种含有聚丙烯腈微嵌段的丁腈共聚物改性的沥青乳液，还涉及改性沥青乳液的制备方法，属于丁腈橡胶合成和改性乳化沥青


技术介绍

[0002]水泥石屑砂石或砼路基面通常有微孔与基地的粘土层相通，如果基面微孔不进行有效密封或预防性养护，雨水渗入粘土在挤压下会发生流失，造成路面下沉和塌陷。现有的微孔表面处理是在稀浆封层基础上发展起来的预防性养护方法，工作原理是用具有一定级配的石屑或砂、填料(水泥、石灰、粉煤灰、石粉等)与聚合物改性乳化沥青、外掺剂和水，按一定比例拌制成流动型混合料，再均匀洒布于路面上的封层。整个路面喷洒、透层、粘层摊铺，增加防水面和磨耗层，阻止水分下渗，新路面增加摩擦，提高路面平整度，防止路面的老化、松散及车辙，从而有效地延长路面的使用寿命。
[0003]乳化沥青是沥青和乳化剂在一定工艺作用下，生成水包油或油包水的液态沥青。乳化沥青是将通常高温使用的道路沥青，经过机械搅拌和化学稳定的方法(乳化)，扩散到水中而液化成常温下粘度很低、流动性很好的一种道路建筑材料。可以常温使用，也可以和冷、潮湿的石料一起使用。作为预防性养护技术的微表处还可直接用于新建道路的表面磨耗层，降低工程造价，显著降低基本消除早期水损坏的发生。
[0004]早期的普通乳化沥青是先将胶体磨洗净预热，将皂液倒入后开启胶体磨，使皂液循环开，将沥青缓缓倒入磨中，倒完沥青后循环30s即可放出，乳化沥青需要60℃保温放置，以免因粘度过大造成无法喷洒。但因沥青在低温下延度低、易脆裂等弊端，这种使用单一的乳化沥青已不满足于当今之要求。为了达到现有高粘度乳化沥青各项性能指标，乳化沥青中需要添加胶乳。
[0005]如中国专利(CN02160143)公开了一种改性乳化沥青的制备方法，其具体公开了一种包括基质沥青、乳化剂、改性剂胶乳组成的橡胶改性乳化沥青。其特征是先将改性剂胶乳直接加入基质沥青中充分混合均匀后，再和乳液通过乳化机混合乳化、消泡后制得改性乳化沥青。其乳化剂和改性剂胶乳在基质沥青中的加入量，以基质沥青的重量百分比计分别为1～10％和1～50％。中国专利公开了一种乳化改性沥青及其制备方法和应用，描述的是包括乳化剂和改性剂聚烯烃聚合物(Sasobit)在基质沥青中的用量为分别为0.1～5％和1～10％。其制备方法是先将基质沥青加热至熔融状态，然后加入Sasobit；将乳化剂加入水中，其中水含量为乳化剂、Sasobit、基质沥青的25～50％；将乳液与Sasobit的基质沥青混合物进行共混。中国专利(201611079606.4)公开了一种乳化沥青改性用丁苯胶乳的制备方法，以丁二烯和苯乙烯为主单体，加入复合乳化剂、氧化还原引发剂、电解质、扩散剂、分子量调节剂，采用单体分批次间歇加入的方法进行低温(5～15℃)聚合反应，当转化率大于90％时，反应时间约12～16h时停止反应即可得到固含量为50％以上的丁苯胶乳。上述技术中使用了聚烯烃聚合物和通用型丁苯橡胶用作改性沥青，此类聚合物为无极性聚合物，与
砼、石砂亲和性或粘合性差，改性沥青成膜后易收缩结皮、断裂，达不到隔水的目的。
[0006]在(“SBS胶乳改性乳化沥青稳定性研究”；石油沥青；2008年03期)、(“SBS胶乳改性乳化沥青制备技术研究”，第5卷，第4期，2008年4月，公路交通科技)及(专利CN201510694030.1)中均介绍了由乳化沥青1000份、SBS胶乳90
‑
120份、低温交联剂2
‑
3份、稳定剂3
‑
5份、成膜助剂2
‑
3份组在室温下混合搅拌30min，然后过磨即得SBS胶乳改性乳化沥青；所述的SBS胶乳改性乳化沥青可作为防水涂料。同时，在(“SBS胶乳改性乳化沥青制备技术研究”，石油炼制与化工，2010.11)中提供了一种新型改性剂——SBS胶乳，用于对乳化沥青进行改性制备改性乳化沥青，通过考察乳化剂用量对改性乳化沥青贮存稳定性的影响，得出乳化剂的最佳用量(w)为1％；通过考察SBS胶乳对沥青软化点、延度和针入度的影响，得出SBS胶乳改性剂的最佳用量(w)为6％；由光学显微镜分析得出，SBS颗粒和沥青颗粒的大小、密度相近，这是保证SBS在体系中均匀分散的重要因素。然而山东路桥公司与中国石化巴陵石化公司合成橡胶事业部分别对上述类似方法进行过研究和试生产，结果发现即使使用大量的乳化剂和溶剂等条件下也很难制取能满足要求的乳化SBS，主要体现在溶解于乳液中的SBS会随着有机溶剂脱离乳液环境而慢慢析出，SBS达不到均匀分散于无溶剂乳液中的目的。
[0007]以乳化沥青为粘结料的稀浆封层施工技术，具有应用范围广，施工便利，节能降耗，减少污染，延长施工期等诸多优点。但由于单一的基质沥青对温度敏感性强、粘度低、柔韧性差等缺点，制约了稀浆封层技术的推广应用。鉴于稀浆封层施工技术突出的优点，它的推广应用势在必行，但问题在于如何改善乳化沥青的性能。即对乳化沥青进行改性，使其具有好的低温抗裂性、高温稳定性，对极性砂石有极强的亲和力、粘结力和优越的弹性恢复等，以满足不同等级的路用要求。

技术实现思路

[0008]针对现有的聚合物乳化改性沥青存在稳定性差以及铺设路基成膜物存在低温抗裂性、高温稳定性、对极性砂石亲和力及粘结力和弹性恢复性差的弊端。本专利技术的第一个目的是在于提供一种低温柔性、延度、粘接附着力、橡胶与沥青离析值、软化点、阻水性能等各项技术指标均优于现有常规聚合物(如ESBR、SBS等)改性乳化沥青，能满足道路使用性能，延长道路使用寿命的微嵌段丁腈橡胶改性乳化沥青。
[0009]本专利技术的第二个目的是在于提供一种微嵌段丁腈橡胶改性沥青乳液的制备方法，该方法可以采用现有技术中成熟的工艺操作条件，成本低，满足工业化生产应用要求。
[0010]为了实现上述技术目的，本专利技术提供了一种微嵌段丁腈橡胶改性沥青乳液，其包括丁腈橡胶乳胶和沥青乳液；
[0011]所述丁腈橡胶乳胶中丁腈橡胶具有式1和/或式2结构：
[0012]A
I
－B
m1
A
nn
－B
m2
A
nn
‑1…
B
mm
‑1A
n2
－B
mm
A
n1
[0013]式1
[0014]A
I
－B
m1
A
nn
－B
m2
A
nn
‑1…
B
mm
‑1A
n2
－B
mm
A
n1
－B
mm
‑1A
n2
...B
m2
A
nn
‑1－B
m1
A
nn
－A
II
[0015]式2<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微嵌段丁腈橡胶胶乳改性沥青乳液，其特征在于：包括丁腈橡胶乳胶和沥青乳液；所述丁腈橡胶乳胶中丁腈橡胶具有式1和/或式2结构：A
I
－B
m1
A
nn
－B
m2
A
nn
‑1…
B
mm
‑1A
n2
－B
mm
A
n1
式1A
I
－B
m1
A
nn
－B
m2
A
nn
‑1…
B
mm
‑1A
n2
－B
mm
A
n1
－B
mm
‑1A
n2
...B
m2
A
nn
‑1－B
m1
A
nn
－A
II
式2其中，A表示聚丙烯腈嵌段，B表示聚丁二烯嵌段；I、II、n1、n2
……
nn
‑
1、nn表示A的聚合度，I或II远远大于n1、n2
……
nn
‑
1或nn，且n1至nn依次增大，3≥n1≥0，nn&gt;3；m1、m2
……
mm
‑
1、mm表示B的聚合度，且m1至mm依次增大，0≤m1&lt;3，mm≥3；I＞II＞3。2.根据权利要求1所述的一种微嵌段丁腈橡胶胶乳改性沥青乳液，其特征在于：所述丁腈橡胶中丁二烯嵌段与丙烯腈嵌段的质量比为(40～60)/(6...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚琼，郭灵，蒋文英，张建国，
申请(专利权)人：中石化巴陵石油化工有限公司，
类型：发明
国别省市：