一种复合再生SBS改性沥青及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种复合再生SBS改性沥青及其制备方法，所述复合再生SBS改性沥青包括老化后SBS改性沥青、菜籽油生物沥青、聚亚甲基多苯基异氰酸酯。聚亚甲基多苯基异氰酸酯中的异氰酸酯基可以直接与老化后SBS分子片段端部的羰基和羧基发应，进而将其连接成一个整体，恢复SBS改性剂赋予沥青的粘弹特性；菜籽油生物沥青中小分子占比较大，可以在老化沥青材料中快速扩散，形成均一稳定的混合体，最终实现对老化后SBS改性沥青的软化效果，恢复其良好的低温性能；同时菜籽油生物沥青的组分与普通沥青胶结料基本一致，因此与老化后SBS改性沥青具有良好的相容性。具有良好的相容性。

【技术实现步骤摘要】
一种复合再生SBS改性沥青及其制备方法


[0001]本专利技术涉及道路材料领域，尤其涉及一种复合再生SBS改性沥青及其制备方法。

技术介绍

[0002]苯乙烯
‑
丁二烯
‑
苯乙烯嵌段共聚物(SBS)作为热塑性弹性体，具有良好的拉伸强度，延展性和回缩能力，在路面工程中被广泛用作沥青改性剂。但是SBS是有机高分子材料，会被氧气氧化并发生降解反应，导致其丧失对沥青的改性效果。同时，SBS改性沥青中的沥青胶结料在道路铺筑以及长期使用过程中，受到温度、湿度、光照、应力和氧气等的作用而发生老化，从而变硬变脆。目前我国产生2亿吨的沥青路面旧料，其中废旧SBS改性沥青混合料约占比40％，数量庞大。由于我国针对废旧沥青混合料的再生技术发展较慢，尤其是对废旧聚合物改性沥青混合料的再生研究，导致再生利用率远低于国外。这不仅会污染环境，还会造成严重的资源浪费。
[0003]目前恢复老化沥青使用性能的传统做法是通过轻组分的补充，使老化沥青组分含量逐渐向原样沥青演化。然而，对于这种再生方法无法对老化后SBS改性沥青起到高效再生作用，因为降解的SBS分子得不到有效修复。虽然通过添加新SBS改性沥青或是新SBS聚合物能够起到恢复老化后SBS改性沥青性能的效果，但是这种方法并没有使降解的SBS聚合物得到再生。同时，SBS改性剂的掺入会严重影响再生沥青的储存稳定性。
[0004]针对目前老化后SBS改性沥青再生技术所存在的不足，亟需进行老化沥青与降解SBS分子的复合再生研究。

技术实现思路
r/>[0005]有鉴于此，本专利技术提出了一种复合再生SBS改性沥青及其制备方法，以解决现有技术中存在的技术问题。
[0006]本专利技术的技术方案是，首先提供了一种复合再生SBS改性沥青，包括以下重量份的原料：老化后SBS改性沥青100份、菜籽油生物沥青12～16份、聚亚甲基多苯基异氰酸酯0.5～1.5份。
[0007]进一步的，上述老化后SBS改性沥青的软化点为67.2℃、5℃时的延度为15mm、25℃时的针入度为23.7dmm；其中，1dmm＝0.1mm。
[0008]进一步的，上述老化后SBS改性沥青的获得方法包括以下步骤：
[0009]第一步、在油浴锅温度为175℃的条件下，将热软化后的基质沥青加热至熔融状态，加入SBS改性剂，并在剪切速率为4000r/min条件下使用间歇式高速剪切乳化机剪切基质沥青与SBS改进剂的混合物，剪切时间为40min；然后使用浆式搅拌器以500r/min转速将其搅拌均匀，搅拌时间为100min，得到SBS改性沥青；其中的基质沥青为70#沥青；
[0010]第二步、将第一步所得SBS改性沥青通过压力老化容器进行加速SBS改性沥青老化试验，即得所述老化后SBS改性沥青。
[0011]进一步的，上述第一步中：所述基质沥青为70#沥青；所述SBS改性剂的用量为基质
沥青质量的4％；所述SBS改性剂为苯乙烯
‑
丁二烯
‑
苯乙烯嵌段共聚物。
[0012]进一步的，上述第二步中：老化试验的温度为100℃，压力为2.1MPa，持续时间为20h。
[0013]进一步的，本专利技术组分中的菜籽油生物沥青为深色黏稠液体，其成分组成为：饱和分33.6％、芳香分34.8％、胶质18.54％、沥青质10.56％、不溶甲苯物质2.50％，密度为0.94～0.98g/cm3，pH值约为2.1为1.9～2.2。
[0014]进一步的，上述聚亚甲基多苯基异氰酸酯为棕色液体，分子式为[
‑
C6H3(NCO)CH2‑
]n
，其中n为聚合度，其取值范围为2～6，异氰酸酯基含量为25～35％，25℃粘度为180～220mPa
·
s。
[0015]本专利技术还提供了上述复合再生SBS改性沥青的制备方法，包括以下步骤：
[0016]S1、将老化后SBS改性沥青加热至熔融状态；
[0017]S2、将菜籽油生物沥青添加至熔融状态的老化后SBS改性沥青中，经过搅拌后，再加入聚亚甲基多苯基异氰酸酯继续搅拌，即得复合再生SBS改性沥青。
[0018]进一步的，上述步骤S1中，加热的目标温度范围为：145～155℃。
[0019]进一步的，上述步骤S2的具体操作为：将菜籽油生物沥青加入至熔融状态的老化后SBS改性沥青中，于搅拌速度为400～800rpm下搅拌5～15min，再加入聚亚甲基多苯基异氰酸酯，继续搅拌10～20min，即得复合再生SBS改性沥青。
[0020]本专利技术的一种复合再生SBS改性沥青及其制备方法相对于现有技术具有以下有益效果：
[0021]本专利技术的复合再生SBS改性沥青，包括老化后SBS改性沥青、菜籽油生物沥青、聚亚甲基多苯基异氰酸酯；聚亚甲基多苯基异氰酸酯与老化SBS分子片段端部的羰基和羧基发应，重建SBS网络结构，恢复SBS改性沥青的粘弹特性；菜籽油生物沥青可以在老化沥青材料中快速扩散，形成均一稳定的混合体，实现软化效果，恢复老化后SBS改性沥青良好的低温性能。同时，菜籽油生物沥青与老化后SBS改性沥青具有良好的相容性。
[0022]本专利技术中的聚亚甲基多苯基异氰酸酯能够直接与老化SBS分子片段端部的羰基和羧基发应，并将其连接起来，完成SBS网络结构的重建；具有软化作用且与沥青胶结料有良好相容性的菜籽油生物沥青可以补充沥青因老化而挥发的轻组分，进而提升老化SBS沥青的低温性能与储存稳定性。复合再生方法能够实现老化后SBS改性沥青的高效再生，具有较大的应用前景。
[0023]本专利技术的复合再生的SBS改性沥青的制备方法，再生效果分为两方面，一是聚亚甲基多苯基异氰酸酯直接与老化SBS分子片段端部的羰基和羧基发应，并将其连接起来，重建SBS网络结构；二是使用具有软化作用且与沥青胶结料有良好相容性的菜籽油生物沥青可以补充沥青因老化而挥发的轻组分，进而提升老化SBS沥青的低温性能与储存稳定性。此种复合再生方法能够实现老化后SBS改性沥青的高效再生，具有较大的应用前景。
[0024]本专利技术的复合再生SBS改性沥青及其制备方法，能够实现老化后SBS改性沥青的高效再生，具有较大的应用前景。
具体实施方式
[0025]下面将结合本专利技术实施方式，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整的
描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]需要说明的是：
[0027]本专利技术实施例中的老化后SBS改性沥青以下方法获得：
[0028]第一步、在油浴锅温度为175℃的条件下，将热软化后的基质沥青加热至熔融状态，加入4％SBS改性剂，并在剪切速率为4000r/min条件下使用间歇式高速剪切乳化机剪切基质沥青与SBS改进剂的混合物，剪切本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合再生SBS改性沥青，其特征在于，包括以下重量份的原料：老化后SBS改性沥青100份、菜籽油生物沥青12～16份、聚亚甲基多苯基异氰酸酯0.5～1.5份。2.如权利要求1所述的复合再生SBS改性沥青，其特征在于，所述老化后SBS改性沥青的软化点为67.2℃、5℃时的延度为15mm、25℃时的针入度为23.7dmm；其中，1dmm＝0.1mm。3.如权利要求1所述的复合再生SBS改性沥青，其特征在于，所述老化后SBS改性沥青的获得方法包括以下步骤：第一步、在油浴锅温度为175℃的条件下，将热软化后的基质沥青加热至熔融状态，加入SBS改性剂，并在剪切速率为4000r/min条件下使用间歇式高速剪切乳化机剪切基质沥青与SBS改进剂的混合物，剪切时间为40min；然后使用浆式搅拌器以500r/min转速将其搅拌均匀，搅拌时间为100min，得到SBS改性沥青；其中的基质沥青为70#沥青；第二步、将第一步所得SBS改性沥青通过压力老化容器进行加速SBS改性沥青老化试验，即得所述老化后SBS改性沥青。4.如权利要求3所述的复合再生SBS改性沥青，其特征在于，所述第一步中：所述基质沥青为70#沥青；所述SBS改性剂的用量为基质沥青质量的4％；所述SBS改性剂为苯乙烯
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丁二烯
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苯乙烯嵌段共聚物。5.如权利要求3所述的复合再生SBS改性沥青，其特征在于，所述第二步中：老化试验的温度为100℃，压力为2.1MPa，持续时间为20h。6.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建新，张恒龙，旷华平，朱春鸣，刘宇悠，邹勇，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：