[发明专利]一种SBS改性沥青及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种SBS改性沥青及其制备方法。

背景技术

四川省某石化公司副产品石油沥青(以下简称四川沥青)目前年产16万吨，随着产能增加，产量将逐步增大。由于该项目的前期产业链规划中，沥青产品的用途主要是作为道路铺设沥青的生产，成本高、附加值低，未能很好的发挥经济价值。因此针对四川沥青的性能参数特征开展改性研究，立足于本土化消耗产业链末端产品，提高产品的附加值，降低运输成本和各环节的环境污染，迫在眉睫。

四川省某防水公司生产的防水卷材，需要使用大量的沥青原料，但其对于沥青材料的品质要求高，需要大量采购经长途运输而来的高品质沥青原料，不能满足生产需求。使用四川沥青可以就地取材，降低沥青原料成本和运输成本。但四川沥青性质不稳定，存在着以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)为改性剂的弹性体与沥青相溶性和配伍性差，制成的防水卷材性脆、耐老化性不好等问题。采用普通的常规改性方法，难以得到合格的改性沥青防水产品，无法达到改性沥青防水卷材国家标准(GB18242-2008)。

发明内容

本发明的目的在于克服现有沥青品质不稳定，难以应用于防水卷材生产的不足，提供一种SBS改性沥青及其制备方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种SBS改性沥青，包含沥青和SBS，其中沥青与SBS的比例为100：4～6。

所述沥青的组成成份如下：沥青质5.3％～8.3％、饱和份8％～22.7％、芳香份30％～53.1％、胶质33％～43.5％。所述的组份根据L.W.科尔贝特提出的SARA法确定沥青分离组份：饱和份(Saturate)、芳香份(Aromatics)、沥青质(Asphaltenes)、胶质(Resin)，具体采用SH/T0509-92和JTJ052T0618-93分析测定。

沥青是由复杂的高分子碳氢化合物及其氧、氮、硫的衍生物组成的混合物，其中四种主要组份与改性剂SBS结构不同、分子量差异较大，形成稳定的体系较为困难，在热储存过程中易发生两相分离的现象。在本发明中调整控制沥青组成比例及SBS加入量，充分利用其中芳香份与SBS相似相容的特性，控制胶制的含量，解决SBS改性与四川沥青相溶性和配伍性问题，确保了沥青与SBS的结合稳定性，改善了改性沥青的针入度、软化点、延度，符合相关标准规定。优选沥青中芳香份含量大于44％，更优选大于50％。虽然芳香份对于增加溶解有很好的效果，但是对于芳香份的分子量相对较低，含量不宜过高，影响沥青的耐老化性能。优选芳香份含量不超过55％。

上述沥青的组份性状如下表所示：

表1.SARA法分析沥青的成份各组份

进一步，优选沥青中胶质含量小于37％，更优选小于34％。胶质含量对改性沥青效果也有较大影响，胶质和芳香份的总含量直接影响到产品改性效果。如果沥青中芳香份及胶质含量偏低，则沥青与SBS分子形成稳定的胶溶体系的难度增加。

进一步，优选沥青中饱和份含量小于14％，饱和份含量高，会影响到SBS分子与沥青整体的相溶性，控制百分比含量小于14％可以显著的提高改性剂SBS与沥青的混合均匀性和稳定性。更优选小于10％，最优选小于9％。

进一步，所述SBS为星型或线型的SBS料。SBS按结构可分为星型和线型，星型结构SBS具有更多的化学交联点，分子间的相互作用力大，因而对基质沥青的软化点提高幅度较大，进而使得改性沥青具有较好的高温性能和强度。所述SBS的嵌段比S/B＝4：6～3：7。SBS的嵌段比S/B对改性沥青的性能也有一定影响，当分子链中PS段比例增加时，SBS拉伸强度增大，变形性能及伸长率下降，其改性沥青粘度大，具有较好的耐高温性能，但柔性较差；反过来PB段含量增加，则改性沥青的高温性能不佳，但延度往往较大，低温性能好。选择嵌段比为30/70SBS的改性效果优于嵌段比为40/60SBS。优选使用嵌段比为3：7的星型SBS。

本发明还提供了一种制备SBS改性沥青的方法，所述方法包括以下步骤：

(1)取沥青料，进行成份分析，调整其中沥青质、饱和份、芳香份、胶质含量至沥青质5.3％～8.3％、饱和份8％～22.7％、芳香份30％～53.1％、胶质33％～43.5％。

(2)在调整成份后的沥青中加入4％～6％的SBS，所述SBS为星型SBS或线型SBS，优选为星型SBS，交联位点多，交联效果好。

进一步，还包括步骤(3)加入其它添加剂，所述添加剂包括稳定剂、含硫交联剂，无机磷酸等。