[发明专利]一种热塑性丁苯橡胶水性胶乳沥青改性剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化工领域，在国内首次将热塑性丁苯橡胶SBS或热塑性橡胶SIS固体制成水性胶乳作为沥青改性剂，是一种典型的液体沥青改性剂。

背景技术

热塑性丁苯橡胶SBS或热塑性橡胶SIS水性胶乳是一种沥青改性剂，提高沥青性能，广泛应用于新建、改建或维修城市道路、高速公路、机场道路以及用于路面冷再生、深表处中修矫正和应力吸收层等。

苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚生成热塑性丁苯橡胶(SBS)或热塑性橡胶SIS改性沥青已占全部改性沥青四分之三以上。目前热塑性丁苯橡胶SBS或热塑性橡胶SIS改性沥青主要使用两类掺配方法，一是固态掺入法，即把热塑性丁苯橡胶SBS或热塑性橡胶SIS通过加热与高速剪切，稳定分散在沥青中；另一种方法是使用有机溶剂把热塑性丁苯橡胶SBS或热塑性橡胶SIS溶解后再掺入。现有的改性沥青使用的热塑性丁苯橡胶SBS或热塑性橡胶SIS一般为固体颗粒，通常用来改性沥青的生产方法如下：在高温下，将固体热塑性丁苯橡胶SBS掺入热熔化的沥青中，通过胶体磨或高速剪切的方法形成共混的沥青/热塑性丁苯橡胶SBS体系。这种改性沥青加工方法存在如下问题：

i)由于是在高温下加工热塑性丁苯橡胶SBS改性沥青，易引起材料的老化；

ii)加工热塑性丁苯橡胶SBS设备结构复杂，加工成本高；

iii)加工好的改性沥青热贮存稳定性不好，质量不稳定，主要表现在软化点低，易老化等方面。

iv)使用上述固体热塑性丁苯橡胶SBS加工的热塑性丁苯橡胶SBS改性沥青，很难在国内现有的数量众多的乳化装置上加工热塑性丁苯橡胶SBS改性乳化沥青。所以，我国目前改性乳化沥青一般只使用丁苯乳胶(SBR)，这限制了热塑性丁苯橡胶SBS在改性乳化沥青方面的应用。

发明内容

本发明提供一种热塑性丁苯橡胶水性胶乳沥青改性剂及其制备方法，以解决目前改性沥青加工方法中存在的问题：易引起材料的老化；加工热塑性丁苯橡胶SBS设备结构复杂，加工成本高；加工好的改性沥青热贮存稳定性不好，质量不稳定的问题。本发明采取的技术方案是：它是由下列按重量百分比的原料制成的：

橡胶10％-70％，表面活性剂0.1％-30％，水20％-80％，天然多糖高分子物质0.1％-20％，电解质0.1％-10％。

本发明中的橡胶是热塑丁苯橡胶中的苯乙烯-丁二烯——苯乙烯嵌段共聚物(SBS)不同产物和苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)不同产物中的一种或一种以上的混合物；其中，热塑丁苯橡胶中的苯乙烯-丁二烯——苯乙烯嵌段共聚物(SBS)产物的型号有：SBS 1301-1、SBS 1301-2、SBS 1401---1、SBS 1401-2、SBS 1551、SBS 1201、SBS 4302、SBS 4202、SBS 4553；苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)产物的型号有：SIS4211、SIS4230、SIS4114，其中SBS符合中华人民共和国行业标准JTGF40-2004。

本发明中的表面活性剂是下列化合物中的一种或一种以上的混合物：

阳离子表面活性剂：十六烷基三甲基氯化铵、月桂酰胺咪唑啉，十八烷基三甲基氯化铵，十二烷基三甲基氯化铵，叔胺盐类阳离子表面活性剂。

非离子表面活性剂：脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基分聚氧乙烯醚、山梨糖醇酐单硬脂酸酯聚氧乙烯醚、山梨糖醇酐三硬脂酸酯、山梨醇酐三油酸酯。

烷基分聚氧乙烯醚包括：壬基酚聚氧乙烯醚，辛基酚聚氧乙烯醚等。

阴离子表面活性剂：十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二醇聚氧乙烯醚硫酸钠，特殊结构的仲烷基磺酸盐。

水：去离子水或蒸馏水。

天然多糖高分子物质是下面的一种或两种混合物：玉米、土豆、麦类等制成的淀粉、纤维素以及改性淀粉等。

纤维素：羟丙基甲基纤维素，羧甲基纤维素中的一种。

电解质是下列中的一种：氯化钙、氯化钾。

本发明阳离子表面活性剂和阴离子表面活性剂不能同时使用。

本发明在于提供一种加工设备简单、成本低、不易引起沥青老化、应用广泛的液体沥青改性剂及制造方法。其具体制备步骤如下：

1)溶解：将固体热塑性橡胶加入有机溶剂中，加热到70℃，并在300-400转/分的转速下搅拌，使固体热塑性橡胶变成溶液状态。