[发明专利]制备沥青质粘合剂组合物的方法

说明书

本申请是申请号为200680050601.7、申请日为2006年11月13日、发明名称为“制备沥青质粘合剂组合物的方法”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种在基本没有交联剂的存在下制备聚合物改性的沥青质粘合剂组合物的方法，所述聚合物改性的沥青质粘合剂组合物适合于热混合沥青铺路应用，并且广泛而言包含：将沥青组分与含有高乙烯基含量二嵌段共聚物和任选的高乙烯基含量嵌段共聚物的嵌段共聚物组合物在约185℃－约221℃的温度下混合，所述高乙烯基含量嵌段共聚物选自线型三嵌段共聚物、多臂偶联的嵌段共聚物和其混合物。其中所述二嵌段共聚物单独存在或当与其他所述共聚物组合时以大于1：1的比例存在。本发明进一步涉及一种特定类型的沥青质粘合剂组合物，该组合物包含沥青组分和高乙烯基含量二嵌段共聚物和或者为线型三嵌段共聚物、多臂偶联的嵌段共聚物或者为其混合物的高乙烯基嵌段共聚物的嵌段共聚物组合物，以及含有该沥青质粘合剂组合物的沥青质粘合剂浓缩物。本发明甚至进一步涉及一种特定类型的聚合物组合物，该组合物包含高乙烯基含量二嵌段共聚物和或者为线型三嵌段共聚物、多臂偶联的嵌段共聚物或者为其混合物的高乙烯基含量嵌段共聚物。

背景技术

用于铺路应用的聚合物改性的沥青和制备各种聚合物改性的沥青组合物的方法是本领域是公知的。普遍将各种聚合物，包括二烯弹性体例如聚丁二烯、EPDM、EPR和苯乙烯系嵌段共聚物(SBC)例如苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)和苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)嵌段共聚物与沥青组合以改进沥青的性能。参见例如美国专利No.5,190,998和美国专利No.6,150,439。在本领域中公知使用苯乙烯系嵌段共聚物以改进沥青的性能。实现的性能改进的程度取决于嵌段共聚物和沥青的相容性。在提供性能改进方面，高度相容的聚合物是最有效的。这些年，研究者已经开发了一定范围的化学技术以改进这些种类的聚合物与沥青的相容性。出于将聚合物和沥青“固化”或“交联”的目的已经使用了广泛范围的添加剂，由此使得混合物相容。这些添加剂包括硫交联剂和含硫交联剂。长时间以来已知将硫加入到聚合物改性的沥青中以增强和促进聚合物-沥青粘合和固化过程。参见例如美国专利No.4,145,322和美国专利No.4,242,246。尽管硫本身是相对安全的，但在硫、嵌段共聚物与沥青之间的反应产生硫化氢(H₂S)，其是极其有害的。因此，从环境和安全观点出发，强烈希望排除有助于沥青质配方固化的硫和含硫交联剂。

另外，在苯乙烯系嵌段共聚物的应用所涉及的方面有改进，其是沥青铺路工业所想看到的。这些改进包括，但不限于，改进的混合、较短的固化时间、不相容的沥青较少的分离和提高的效率。

已经使用含有具有高乙烯基含量的嵌段共聚物组合物或具有高乙烯基含量和低二嵌段含量的嵌段共聚物组合物的沥青质组合物以尝试提供具有更好性能的沥青质组合物。参见例如美国专利No.4,530,652、美国专利No.5,798,401、美国专利No.5,854,335和美国专利No.6,508,875。还将二嵌段高的组合物用于制备沥青质组合物以努力提供迅速和容易的混合以及改进分散性。参见例如美国专利公开号2005/0137295和美国专利公开号2005/0004273。

尽管已经尝试了许多配方以克服一个或多个这些问题，但许多失败了或仅仅解决了少量问题。仍然存在用于使用现有的沥青设备制备聚合物改性的沥青质粘合剂组合物同时将性能最大化并且将与这些方法相关的许多环境和安全问题最小化的改进方法的需要。理想地，这类方法将提供容易混合、制得储存稳定的产物并且使得聚合物和沥青迅速固化。

发明内容

因此，本发明提供一种制备用于道路/铺路应用的聚合物改性的沥青质粘合剂组合物的方式，该方式不需要加入交联剂地、由此极大地减少与使用这类交联剂相关的许多环境和安全问题同时保持或改进组合物的性能。更特别地，本发明提供一种在基本没有交联剂的存在下通过以下步骤制备聚合物改性的沥青质粘合剂组合物的方法：

a.在搅拌槽中将沥青组分加热至约185℃－约221℃的温度；

b.将嵌段共聚物组合物加入到沥青组分同时将沥青组分搅拌以形成沥青组分和嵌段共聚物组合物的均匀混合物；和

c.继续搅拌该均匀混合物同时保持温度为约185℃－约221℃约4小时－约30小时的时间，直到获得固化的聚合物改性的沥青质粘合剂组合物；

其中所述嵌段共聚物组合物包含：