[发明专利]一种沥青复合改性剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于道路建筑材料技术领域，具体涉及一种沥青复合改性剂及其制备方法。

背景技术

随着我国经济的快速发展，公路交通量逐年增加，对沥青路面材料性能要求也逐渐提高。基质沥青的性能往往不能满足交通环境和气候条件对沥青路面材料的苛刻要求。所以需要利用改性剂对沥青进行改性以提高沥青的路用性能，苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物SBS具有良好的力学性能，对沥青具有很好的改性效果，目前已成为世界上最为普遍使用的道路沥青改性剂，从SBS的结构上分为线型和星型两种，一般来说，星型SBS改性沥青的效果优于线型SBS。

SBS改性沥青是将高分子聚合物改性剂SBS作为分散相，在160-180℃沥青中经过一定时间的溶胀发育后，经过胶体磨将SBS以一定的粒径均匀地分散到连续相沥青之中重新构成的体系。但是，这种物理分散途径实现的改性沥青方式，使得SBS和沥青两相之间极易发生离析现象，并且这种现象在星型SBS改性沥青制备和使用过程中更为严重。因此，如何提高SBS在沥青中分散效果和热稳定性，避免SBS改性沥青离析现象，成为改性沥青研究领域的重要技术问题。另外，SBS作为石油制品，价格较高，在降低SBS用量的基础上保证和提高改性沥青性能具有十分重要的现实意义。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种沥青复合改性剂及其制备方法，通过复合改性剂的材料性能和工艺特点，提高改性沥青储存稳定性和路用性能，同时优化改性沥青生产工艺，提高生产效率，降低生产成本。

本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种沥青复合改性剂，其特征在于是由以下重量份的原料制备而成的：无机改性剂多聚磷酸1-3份和有机改性剂苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物2-4份。

进一步优选，所述苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物为星型聚合结构，相对分子质量为15万-20万。

本发明所述的沥青复合改性剂的制备方法，其特征在于具体步骤为：将1-3重量份的无机改性剂多聚磷酸加热至105℃并保温，再将2-4重量份的有机改性剂苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物加热至65℃，然后将其加入到保温的多聚磷酸中，升温至120℃，以120r/min的转速搅拌直至无明显苯乙烯-二丁烯嵌段共聚物颗粒存在即制得沥青复合改性剂。

本发明的沥青复合改性剂利用多聚磷酸作为无机改性组分及苯乙烯-二丁烯嵌段共聚物作为有机改性组分，一方面降低了SBS的用量，另一方面沥青复合改性剂的性能综合了多聚磷酸和SBS的力学性能优势，在生产改性沥青的过程中直接添加沥青复合改性剂对沥青进行改性，避免分布添加多聚磷酸和SBS的繁琐工序，并且能够降低改性沥青生产过程中的温度及避免常规的剪切工艺。同时，多聚磷酸与SBS发生化学反应产生接枝效果，SBS分子结构上的磷酸基团可以与沥青分子中的活性基团发生反应，有效提高沥青复合改性剂与沥青之间的相容性，使得改性沥青的储存稳定性大大提高。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1、本发明的沥青复合改性剂中有机改性剂SBS可以提高改性沥青的低温抗开裂性能和高温抗车辙性，无机改性剂多聚磷酸可以提高改性沥青的强度性能；

2、通过沥青复合改性剂的使用可以降低改性沥青生产过程中的温度及避免常规的剪切工艺，一定程度上降低了改性沥青的生产成本；

3、本发明的沥青复合改性剂提高了有机改性剂SBS与沥青之间的相容性，改善了SBS改性沥青的储存稳定性。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明的上述内容做进一步详细说明，但不应该将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发明的范围。

实施例

本发明实施例1-5中沥青复合改性剂的原料组成配比见表1：

表1 沥青复合改性剂的原料组成配比

本发明实施例1-5中沥青复合改性剂的制备方法为：

a、按照上述原料组成配比分别准备各种原料；

b、将多聚磷酸加热至105℃并保温；

c、将苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物加热至65℃，然后将其加入到保温的多聚磷酸中，升温至120℃，以120r/min转速搅拌直至无明显苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物颗粒存在即制得沥青复合改性剂。

将沥青加热至135℃，加入实施例制得的沥青复合改性剂，在135℃条件下，以5000r/min的转速搅拌30min，得到改性沥青。对改性沥青性能进行测试，从而评价本发明沥青复合改性剂的性能效果。