[发明专利]一种有机硅沥青改性剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种有机硅沥青改性剂及其制备方法，通过乙烯基硅油与沥青反应后使用SBS接枝扩链后得到。本发明通过乙烯基硅油、沥青和SBS的接枝反应后，将有机硅链段化学接枝至沥青结构中提高有机硅改性剂与沥青的相容性，同时扩链提高改性剂的分子量从而提高改性剂改性沥青后的延度与软化点。本发明所得到的有机硅改性剂具有与沥青相容性好、耐候性好、改性沥青后不离析、延度高、软化点高的特点，能够应用于道路沥青的改性。

技术领域

本发明涉及一种有机硅沥青改性剂及其制备方法，属于高分子精细化工技术领域。

背景技术

沥青混凝土是高级公路路面的主要原料。由于石油沥青软化点较低，针入度大，而低温延度低不能满足高级公路的使用要求。使用高分子材料对沥青进行改性是提高沥青性能的最重要手段，目前最常用的改性剂是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、丁苯橡胶(SBR)。SBR和SBS改性沥青可以明显提升沥青的强度、耐温性和弹性(体现在软化点和延度)，从而大大提升沥青的使用性能。然而，由于SBS和SBR存在大量的活性双键，因而其耐老化性和耐候性一般。此外，SBS和SBR价格昂贵，过量使用明显提高了改性沥青的成本。

有机硅材料具有良好的耐高温、耐低温性能，极好的柔韧性和耐候性，同时其成本较低，因而用于沥青的改性具有明显的优势。然而，由于有机硅材料与沥青的化学性质差异极大，其相容性极差，简单使用有机硅材料对沥青进行改性很容易产生离析甚至相分离的现象，从而使其应用受到限制。文献“硅油改性沥青的制备与性能研究”提到使用引发剂引发乙烯基硅油改性沥青，但是由于沥青中双键含量较少，引发剂引发的是乙烯基硅油的自身化学反应，其与沥青接枝量很少，从而会导致改性后液体分层等现象而不满足应用需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供一种有机硅沥青改性剂及其制备方法，提高了有机硅材料与沥青的相容性，从而大大提高改性沥青的使用寿命。

本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：

一种有机硅沥青改性剂，它是通过乙烯基硅油与沥青接枝反应后，再采用SBS扩链后所得到的；其中，所述的乙烯基硅油为侧链含有乙烯基的聚二甲基硅氧烷，其结构式如式1所示，n/m＝20:1-2:1。

按上述方案，所述的乙烯基硅油的分子量范围为500-10000。

本发明所述有机硅沥青改性剂的制备方法，主要包括以下两步：

步骤一：乙烯基硅油对沥青的接枝

按质量份数计，取乙烯基硅油5份、石油沥青2-8份、引发剂0.05-0.2份，混合后在60-85℃反应0.5-2h，即得预聚体；

步骤二：SBS扩链

在步骤一所得预聚体中加入0.1-0.2份SBS，升温至110-130℃后进行扩链反应5h以上，然后自然冷却至室温，即得有机硅沥青改性剂。

按上述方案，所述的石油沥青为50号、60号、70号、90号及110号等中的一种或一种以上的混合物。

按上述方案，所述的引发剂选自过氧苯甲酰、偶氮二异丁腈、过氧化氢、过硫酸钾等中的一种或一种以上的混合物。

按上述方案，所述的石油沥青为50号、60号、70号、90号及110号等中的一种或一种以上的混合物。优选地，所述的石油沥青为70号。

按上述方案，所述的SBS选自SBS791，SBS792，SBS796，SBS806等中的一种或一种以上的混合物。优选地，所述的SBS为SBS791。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：