一種sbs改性的無色膠結料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種SBS改性的無色膠結料，包括按重量份數(shù)混合的以下組分：基料油43-70份；改性劑28-50份；乙烯-醋酸乙烯共聚物2-7份；苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物2-4份。本發(fā)明還公開了SBS改性的無色膠結料的制備方法，將橡膠油、碳五石油樹脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物及苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物混合，使碳五石油樹脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物及苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物在橡膠油中充分溶脹、混合，形成均勻的混合物，加入甲基纖維素做穩(wěn)定劑，制備成SBS改性的無色膠結料。本發(fā)明所提供的SBS改性的無色膠結料，低溫不易開裂，高溫穩(wěn)定性、抗水損壞性以及粘彈性均非常好，原料易于獲得，成本降低。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物）改性的無色膠結料 及其制備方法。 一種SBS改性的無色膠結料及其制備方法

【背景技術】
[0002] 彩色膠結料路面的研究與應用我國開始于80年代初，但收效甚微，且在道路上應 用尚少。自上世紀90年代，陸續(xù)有人將無色膠結料中添加各種顏料制作成彩色膠結料用于 修建道路。彩色膠結料的應用非常廣泛，可用于裝扮城市街道，裝扮人行道，自行車道，美化 公園甬道，廣場，運動場，籃球場等，特別是鋪筑城市公交車等專用車道，這種路面不僅可以 與道路周圍的建筑藝術更好地協(xié)調，而且還可以起到美化城市和誘導交通的作用，并且還 能體現(xiàn)出一個國家或一個城市的特色和風格，提升整個城市的形象和功能，顯示出現(xiàn)代化 都市的氣派和魅力。
[0003] 現(xiàn)有技術中彩色膠結料制備方法是：采用適當?shù)娜軇⑹驼闱嘀械暮谏闱嗝?去，留下顏色較淡的其它組分，并配以改性材料。石油浙青脫色成本昂貴，工藝復雜，難以 大批量生產，且脫色后的物質還帶有一定的顏色，不易著色，得到的膠結料質量不可控，低 溫易開裂，高溫不穩(wěn)定，車輛在道路上行駛時，會使路面產生高溫車轍以及在低溫裂縫，無 法在不同氣溫、不同氣候條件、不同雨量的地區(qū)使用；并且粘彈性差，鋪筑的道路易于變形； 與集料的粘附性不好，在車輛作用下，膠結料膜容易被車輛帶走，同時膠結料中的顏料也被 帶走，使路面失去了原有的顏色，不利于彩色膠結料的推廣。


【發(fā)明內容】

[0004] 為了節(jié)約生產成本，防止低溫開裂，提高高溫穩(wěn)定性，提高膠結料的粘彈性，提高 膠結料與集料的粘附性，本發(fā)明提供一種SBS (苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物）改性 的無色膠結料。
[0005] 為了解決以上技術問題，本發(fā)明的技術方案是：一種SBS改性的無色膠結料，包括 按重量份數(shù)混合的以下組分：基料油43-70份；改性劑28-50份；乙烯-醋酸乙烯共聚物 2-7份；苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物2-4份。
[0006] 作為優(yōu)選，上述技術方案中，所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物為線型SBS 和星型SBS中的一種或二者的混合物。
[0007] 上述技術方案中，所述改性劑、所述乙烯-醋酸乙烯共聚物以及所述苯乙烯-丁二 烯-苯乙烯嵌段共聚物能夠在所述基料油中充分溶脹，充分發(fā)揮所述改性劑、所述乙烯-醋 酸乙烯共聚物以及所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的作用。
[0008] 所述改性劑提高了無色膠結料的針入度，提高SBS改性的無色膠結料的抗低溫性 能，使SBS改性的無色膠結料低溫不開裂。
[0009] 所述乙烯-醋酸乙烯共聚物改善了 SBS改性的無色膠結料的延展性、軟化點及其 粘度，提高了 SBS改性的無色膠結料高溫穩(wěn)定性、與集料的粘附性以及抗水損壞能力。
[0010] 所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物改善了 SBS改性的無色膠結料的粘彈性 能，使SBS改性的無色膠結料彈性恢復能力較好，殘余變形較小。
[0011] 作為優(yōu)選，上述技術方案中所述基料油為橡膠油、芳烴油、糠醛抽出油、減二線抽 出油或減四線抽出油中的任意一種。
[0012] 作為優(yōu)選，上述技術方案中所述改性劑為碳五石油樹脂、糠醇樹脂或聚乙烯臘中 的任意一種。
[0013] 作為優(yōu)選，上述技術方案中還包括0. 3-0. 5份重量份數(shù)的穩(wěn)定劑。
[0014] 作為優(yōu)選，上述技術方案中所述穩(wěn)定劑為甲基纖維素、聚乙烯醇、淀粉中的一種。
[0015] 上述技術方案中，穩(wěn)定劑提高了 SBS改性的無色膠結料的高溫穩(wěn)定性。
[0016] 作為優(yōu)選，上述技術方案中所述基料油為橡膠油；所述改性劑為碳五石油樹脂，所 述穩(wěn)定劑是甲基纖維素。
[0017] 上述技術方案中，所述改性劑采用碳五石油樹脂，具有優(yōu)良的耐堿、耐酸、抗水、抗 老化性能，能夠提高SBS改性的無色膠結料的針入度，能夠延長道路使用壽命；針入度越 高，抗低溫性能越好，使無色膠結料低溫不開裂；采用淺色的橡膠油為基料油，可以使碳五 石油樹脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物以及苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物充分溶脹，充分 發(fā)揮碳五石油樹脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物以及苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的作 用。甲基纖維素能夠提高SBS改性的無色膠結料的高溫穩(wěn)定性。
[0018] 碳五石油樹脂顏色淺、透明，乙烯-醋酸乙烯共聚物顏色是白色的，橡膠油顏色 淺，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物顏色是白色的，四者混合后得到的SBS改性的無色 膠結料顏色淺，易于著色，與不同顏色的顏料混勻后制成不同顏色的路面鋪裝材料，能夠增 加膠結料的顏色品種。并且這四種原料來源不受限制，價格便宜，大大降低生產成本。
[0019] 作為優(yōu)選，上述技術方案中所述橡膠油、所述碳五石油樹脂、所述乙烯-醋酸乙烯 共聚物、所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、所述甲基纖維素重量比是：60 :36 :2 :2 : 0· 3。
[0020] 采用該配比制備的SBS改性的無色膠結料針入度、延度、軟化點、溶解度均滿足 JTGF40-2004《公路浙青路面施工技術規(guī)范》中SBS改性浙青的指標要求。并且與Ι-C級 SBS改性浙青相比，針入度高，所以可以實現(xiàn)低溫不易開裂；延度數(shù)值增加，所以可以實現(xiàn) 延展性優(yōu)良；軟化點數(shù)值增加，所以可以實現(xiàn)高溫穩(wěn)定性優(yōu)良；無色膠結料與集料之間的 粘附性均為5級，與集料之間的粘附性強，抗水損壞能力優(yōu)良；彈性恢復能力數(shù)值增加，說 明SBS改性的無色膠結料彈性恢復能力較好，采用該SBS改性的無色膠結料，道路變形較 小。135°C運動粘度大，分子間不易發(fā)生位移，膠結料不容易變形，鋪筑的道路也不易變形。
[0021] 作為優(yōu)選，上述技術方案中所述橡膠油、所述碳五石油樹脂、所述乙烯-醋酸乙烯 共聚物、所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、所述甲基纖維素重量比是：57 :35 :4 :4 : 0· 5〇
[0022] 采用該配比制備的SBS改性的無色膠結料針入度、延度、軟化點、溶解度均滿足 JTGF40-2004《公路浙青路面施工技術規(guī)范》中SBS改性浙青的指標要求。并且與Ι-D級 SBS改性浙青相比，針入度高，所以可以實現(xiàn)低溫不易開裂；延度數(shù)值增加，所以可以實現(xiàn) 延展性優(yōu)良；軟化點數(shù)值增加，所以可以實現(xiàn)高溫穩(wěn)定性優(yōu)良；無色膠結料與集料之間的 粘附性均為5級，與集料之間的粘附性強，抗水損壞能力優(yōu)良；彈性恢復能力數(shù)值增加，說 明SBS改性的無色膠結料彈性恢復能力較好，采用該SBS改性的無色膠結料，道路變形較 小。135°C運動粘度大，分子間不易發(fā)生位移，膠結料不容易變形，鋪筑的道路也不易變形。
[0023] 本發(fā)明還公開了上述SBS改性的無色膠結料的制備方法，將橡膠油、碳五石油樹 月旨、乙烯-醋酸乙烯共聚物以及苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物混合，加熱至熔融狀 態(tài)，使碳五石油樹脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物以及苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物在橡 膠油中充分溶脹、混合，形成均勻的混合物，再加入甲基纖維素做穩(wěn)定劑，制備成SBS改性 的無色膠結料，具體包括以下步驟：
[0024] 步驟一，按重量比將橡膠油注入反應釜中，升溫至145°C _155°C ;
[0025] 步驟二，用螺桿輸送器將碳五石油樹脂按重量比加入反應釜中，保持溫度 145°C _155°C，攪拌至反應物完全熔化；
[0026] 步驟三，按重量比將乙烯-醋酸乙烯共聚物投入到反應釜中，攪拌，保持溫度 145°C _155°C，溶脹5?7小時；使各組分相互混合，形成均勻的混合物；
[0027] 步驟四，按重量比將苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物通過膠體磨研磨，研磨后 投入到反應釜中，保持溫度145°C _155°C，攪拌溶脹50?60分鐘；使各組分相互混合，形成 均勻的混合物；
[0028] 步驟五，將步驟四得到的混合物經過膠體磨研磨混合均勻，研磨后輸送至反應釜， 保持145°C _155°C，發(fā)育2?2. 5小時；
[0029] 步驟六，按重量比將甲基纖維素加入到反應釜中，得到SBS改性的無色膠結料。
[0030] 本發(fā)明所提供的SBS改性的無色膠結料，基料油、改性劑、乙烯-醋酸乙烯共聚物、 苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，這些原料易于獲得，成本大大降低，生產設備及生產 工藝簡單。各項技術指標滿足JTGF40-2004《公路浙青路面施工技術規(guī)范》I-C、I-D級SBS 改性浙青的要求，能夠滿足道路使用性能，延長道路使用壽命。低溫不易開裂，高溫穩(wěn)定性 優(yōu)良，路面不會產生高溫車轍以及在低溫裂縫，抗水損壞性優(yōu)良，適用于不同氣溫、不同氣 候條件、不同雨量的地區(qū)。由于本發(fā)明所提供的SBS改性的無色膠結料與集料的粘附性好， 所述既可以用于鋪筑公園的非機動車道，自行車賽道等非承重道路，也可以用于鋪筑公交 車道等承重道路，不出現(xiàn)膠結料膜剝落現(xiàn)象，路面不易退色。粘彈性優(yōu)良，鋪筑的道路不易 變形。本發(fā)明所提供的SBS改性的無色膠結料易于著色，與不同顏色的顏料混勻后制成不 同顏色的路面鋪裝材料，增加了膠結料的顏色品種，適用于廣場、公園、游樂場和人行道路， 能夠起到美化環(huán)境和誘導交通的作用，利于彩色膠結料的推廣，市場前景十分廣闊。

【具體實施方式】
[0031] 下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一步詳述。
[0032] 實施例1
[0033] -種SBS改性的無色膠結料，包括60kg橡膠油、36kg碳五石油樹脂、2kg乙烯-醋 酸乙烯共聚物，2kg苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，0. 3kg甲基纖維素，按照以下步驟 制備：
[0034] 步驟一，將60kg橡膠油注入反應釜中，升溫至145°C _155°C ;
[0035] 步驟二，用螺桿輸送器將36kg碳五石油樹脂加入反應釜中，保持溫度 145°C _155°C，攪拌至反應物完全熔化；
[0036] 步驟三，將2kg乙烯-醋酸乙烯共聚物投入到反應釜中，攪拌，溶脹5?7小時；使 各組分相互混合，形成均勻的混合物；
[0037] 步驟四，將2kg苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物通過膠體磨研磨，投入步驟三 得到的無色膠結料中，145°C _155°C，攪拌溶脹50?60分鐘，將得到的無色膠結料經過膠體 磨研磨混合均勻，145°C -155°C保溫發(fā)育2小時；
[0038] 步驟五，將0. 3kg甲基纖維素加入步驟四得到的無色膠結料中，得到穩(wěn)定的SBS改 性的無色膠結料。
[0039] 實施例2
[0040] -種SBS改性的無色膠結料，包括57kg橡膠油、35kg碳五石油樹脂、4kg乙烯-醋 酸乙烯共聚物，4kg苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，0. 5kg甲基纖維素，按照以下步驟 制備：
[0041] 步驟一，將57kg橡膠油注入反應釜中，升溫至145°C _155°C ;
[0042] 步驟二，用螺桿輸送器將35kg碳五石油樹脂加入反應釜中，保持溫度 145°C _155°C，攪拌至反應物完全熔化；
[0043] 步驟三，將4kg乙烯-醋酸乙烯共聚物投入到反應釜中，攪拌，溶脹5?7小時；使 各組分相互混合，形成均勻的混合物；
[0044] 步驟四，將4kg苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物通過膠體磨研磨，投入步驟三 得到的無色膠結料中，145°C _155°C，攪拌溶脹50?60分鐘，將得到的無色膠結料經過膠體 磨研磨混合均勻，145°C -155°C保溫發(fā)育2小時；
[0045] 步驟五，將0. 5kg甲基纖維素加入步驟四得到的無色膠結料中，得到穩(wěn)定的SBS改 性的無色膠結料。
[0046] 實施例3
[0047] -種SBS改性的無色膠結料，包括43kg橡膠油、50kg碳五石油樹脂、7kg乙烯-醋 酸乙烯共聚物，2kg苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，0. 3kg甲基纖維素，按照以下步驟 制備：
[0048] 步驟一，將43kg橡膠油注入反應釜中，升溫至145°C _155°C ;
[0049] 步驟二，用螺桿輸送器將50kg碳五石油樹脂加入反應釜中，保持溫度 145°C _155°C，攪拌至反應物完全熔化；
[0050] 步驟三，將7kg乙烯-醋酸乙烯共聚物按重量比投入到反應釜中，攪拌，溶脹5? 7小時；使各組分相互混合，形成均勻的混合物；
[0051] 步驟四，將2kg苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物通過膠體磨研磨，投入步驟三 得到的無色膠結料中，145°C _155°C，攪拌溶脹50?60分鐘，將得到的無色膠結料經過膠體 磨研磨混合均勻，145°C -155°C保溫發(fā)育2小時；
[0052] 步驟五，將0. 3kg甲基纖維素加入步驟四得到的無色膠結料中，得到穩(wěn)定的SBS改 性的無色膠結料。
[0053] 實施例4
[0054] -種SBS改性的無色膠結料，包括43kg橡膠油、50kg碳五石油樹脂、7kg乙烯-醋 酸乙烯共聚物，4kg苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，0. 5kg甲基纖維素，按照以下步驟 制備：
[0055] 步驟一，將43kg橡膠油注入反應釜中，升溫至145°C _155°C ;
[0056] 步驟二，用螺桿輸送器將50kg碳五石油樹脂加入反應釜中，保持溫度 145°C _155°C，攪拌至反應物完全熔化；
[0057] 步驟三，將7kg乙烯-醋酸乙烯共聚物投入到反應釜中，攪拌，溶脹5?7小時；使 各組分相互混合，形成均勻的混合物；
[0058] 步驟四，將4kg苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物通過膠體磨研磨，投入步驟三 得到的無色膠結料中，145°C _155°C，攪拌溶脹50?60分鐘，將得到的無色膠結料經過膠體 磨研磨混合均勻，145°C -155°C保溫發(fā)育2小時；
[0059] 步驟五，將0. 5kg甲基纖維素加入步驟四得到的無色膠結料中，得到穩(wěn)定的SBS改 性的無色膠結料。
[0060] 實施例5
[0061] -種SBS改性的無色膠結料，包括70kg橡膠油、28kg碳五石油樹脂、2kg乙烯-醋 酸乙烯共聚物，2kg苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，0. 3kg甲基纖維素，按照以下步驟 制備：
[0062] 步驟一，將70kg橡膠油注入反應釜中，升溫至145°C _155°C ;
[0063] 步驟二，用螺桿輸送器將28kg碳五石油樹脂加入反應釜中，保持溫度 145°C _155°C，攪拌至反應物完全熔化；
[0064] 步驟三，將2kg乙烯-醋酸乙烯共聚物按重量比投入到反應釜中，攪拌，溶脹5? 7小時；使各組分相互混合，形成均勻的混合物；
[0065] 步驟四，將2kg苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物通過膠體磨研磨，投入步驟三 得到的無色膠結料中，145°C _155°C，攪拌溶脹50?60分鐘，將得到的無色膠結料經過膠體 磨研磨混合均勻，145°C -155°C保溫發(fā)育2小時；
[0066] 步驟五，將0. 3kg甲基纖維素加入步驟四得到的無色膠結料中，得到穩(wěn)定的SBS改 性的無色膠結料。
[0067] 實施例6
[0068] -種SBS改性的無色膠結料，包括70kg橡膠油、28kg碳五石油樹脂、2kg乙烯-醋 酸乙烯共聚物，4kg苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，0. 4kg甲基纖維素，按照以下步驟 制備：
[0069] 步驟一，將70kg橡膠油注入反應釜中，升溫至145°C _155°C ;
[0070] 步驟二，用螺桿輸送器將28kg碳五石油樹脂加入反應釜中，保持溫度 145°C _155°C，攪拌至反應物完全熔化；
[0071] 步驟三，將2kg乙烯-醋酸乙烯共聚物按重量比投入到反應釜中，攪拌，溶脹5? 7小時；使各組分相互混合，形成均勻的混合物；
[0072] 步驟四，將4kg苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物通過膠體磨研磨，投入步驟三 得到的無色膠結料中，145°C _155°C，攪拌溶脹50?60分鐘，將得到的無色膠結料經過膠體 磨研磨混合均勻，145°C -155°C保溫發(fā)育2小時；
[0073] 步驟五，將0.4kg甲基纖維素加入步驟四得到的無色膠結料中，得到穩(wěn)定的SBS改 性的無色膠結料。
[0074] 上述實施例1?6中描述的各種SBS改性的無色膠結料的性能測試，具體測試結 果見表1?表2。
[0075] 1、膠結料性能對比試驗
[0076] 將本發(fā)明所提供的SBS改性的無色膠結料與現(xiàn)有技術中的浙青性能進行比較，參 照JTGF40-2004《公路浙青路面施工技術規(guī)范》中的SBS改性浙青相關技術要求。
[0077] 表1 :本發(fā)明所提供的SBS改性的無色膠結料與I-B、I-C、Ι-D級SBS改性浙青性 能對比
[0078]

【權利要求】
1. 一種SBS改性的無色膠結料，其特征在于，包括按重量份數(shù)混合的以下組分： 基料油 43-70份; 改性劑 28-50份； 乙烯-醋酸乙烯共聚物 2-7份； 苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物2-4份。
2. 根據(jù)權利要求1所述的SBS改性的無色膠結料，其特征在于，所述苯乙烯-丁二 烯-苯乙烯嵌段共聚物為線型SBS、星型SBS中的一種或二者的混合物。
3. 根據(jù)權利要求1所述的SBS改性的無色膠結料，其特征在于，所述基料油為橡膠油、 芳烴油、糠醛抽出油、減二線抽出油或減四線抽出油中的任意一種。
4. 根據(jù)權利要求1所述的SBS改性的無色膠結料，其特征在于，所述改性劑為碳五石油 樹脂、糠醇樹脂或聚乙烯臘中的任意一種。
5. 根據(jù)權利要求1所述的SBS改性的無色膠結料，其特征在于，還包括0. 3-0. 5份重量 份數(shù)的穩(wěn)定劑。
6. 根據(jù)權利要求5所述的SBS改性的無色膠結料，其特征在于，所述穩(wěn)定劑為甲基纖維 素、聚乙烯醇、淀粉中的一種。
7. 根據(jù)權利要求5所述的SBS改性的無色膠結料，其特征在于，所述基料油為橡膠油； 所述改性劑為碳五石油樹脂，所述穩(wěn)定劑是甲基纖維素。
8. 根據(jù)權利要求7所述的SBS改性的無色膠結料，其特征在于，所述橡膠油、所述碳五 石油樹脂、所述乙烯-醋酸乙烯共聚物、所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、所述甲 基纖維素重量比是：60 :36 :2 :2 :0. 3。
9. 根據(jù)權利要求7所述的SBS改性的無色膠結，其特征在于，所述橡膠油、所述碳五石 油樹脂、所述乙烯-醋酸乙烯共聚物、所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、所述甲基 纖維素重量比是：57 :35 :4 :4 :0. 5。
10. -種權利要求7?9任意一項所述的SBS改性的無色膠結料的制備方法，其特征在 于，包括以下步驟： 步驟一，按重量比將橡膠油注入反應釜中，升溫至145°C _155°C ; 步驟二，用螺桿輸送器將碳五石油樹脂按重量比加入反應釜中，保持溫度 145°C _155°C，攪拌至反應物完全熔化； 步驟三，按重量比將乙烯-醋酸乙烯共聚物投入到反應釜中，攪拌，保持溫度 145°C _155°C，溶脹5?7小時；使各組分相互混合，形成均勻的混合物； 步驟四，按重量比將苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物通過膠體磨研磨，研磨后投入 到反應釜中，保持溫度145°C _155°C，攪拌溶脹50?60分鐘；使各組分相互混合，形成均勻 的混合物； 步驟五，將步驟四得到的混合物經過膠體磨研磨混合均勻，研磨后輸送至反應釜，保持 145°C _155°C，發(fā)育 2 ?2. 5 小時； 步驟六，按重量比將甲基纖維素加入到反應釜中，得到SBS改性的無色膠結料。
【文檔編號】C08L23/06GK104059367SQ201410244400
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年6月4日 優(yōu)先權日:2014年6月4日
【發(fā)明者】岳光斌, 王云, 王道訪, 莊國強, 鄭東先, 秦晉亮 申請人:吳江市明港道橋工程有限公司