[发明专利]聚合物稳定的沥青颗粒料

说明书

                      发明领域

本发明涉及用聚合物稳定的沥青颗粒组合物及其制备方法，以及该组合物的工业应用。

                      发明背景

沥青是一种黑色的黏性膏状物，在常温下其粘稠度变化范围很宽，从硬弹性状变到软“固态”状。如加入橡胶或塑料之类的聚合物则可改善沥青的性能而不会改变其传统的存贮和运输方法。对于大多数应用场合，例如在制备用于铺盖路面、屋顶施工和工业应用的沥青组合物时，无论是未改性的沥青还是聚合物改性的沥青，都是由工厂以热的液体形式供应，并贮存于保温罐中以供即时使用。

为了生产一种可在常温下存贮而又不失去自由流动性的沥青颗粒料，多年来，沥青工业界作出了相当大的努力，但成效甚微。

在德国专利DE-PS 29 33 339中，描述了一种制备粉状沥青浓缩物的方法，它是用热的液态沥青喷涂在约10％至80wt％的二氧化硅上的，使二氧化硅完全被沥青所包覆。但是，这种涂有沥青的复合物在存贮期间因静压作用趋于结块。

在Karl-Hans Muller的美国专利5,382,348号中，提出了一种制备自由流动沥青颗粒料的方法，它是将热的液态基沥青进行雾化，同时随同冷空气流导入如二氧化硅之类的填料制备的；填料是作为粉化剂和隔离剂的，可在沥青微滴表面形成涂层。这种方法制得的颗粒状组合物仅限于作为硬基料用的一类硬沥青。再则，这种组合物要在高温下存贮，沥青会迁移至表面，从而削弱了其自由流动性。

虽然，向沥青浆中加大聚合物(尤其是硬塑料)添加量可望改进沥青的成粒性，但是，由于这两种成分不良的互混性或相容性使之难于形成一种可以粒化的组合物，除非沥青变成一种次要成分且作为聚合物基料的填充剂。由这种沥青填充的聚合物基料制成的颗粒状组合物也会因为沥青迁移到混合物表面以及存贮期间的静压作用而结块。

因此，问题在于需要制备一种聚合物稳定化的沥青颗粒料，它可存贮相当长的时间而又不失去其自由流动性，同时它可易于被沥青所稀释而又能保持增强聚合物改性标准的能力。

                      发明概述

按照本发明，提供了一种高分散、高聚合物含量的新型沥青组合物，它可制成小球状或颗粒状物料，所制得的小球或颗粒状物料能保持其自由流动状态。此外，该小球或颗粒状物料可易于用沥青稀释成聚合物含量较低的物料，而分散于其中的聚合物又能保持其稳定性，还能赋于成品沥青组合物性能得以改善的性质。

按照本发明，所提供了一种适于制成稳定的自由流动颗粒或小球状物料的沥青组合物，该组合物包含约10wt％～约50wt％的至少一种结晶的和/或刚性聚合物，该聚合物用至少一种含量约3wt％～约25wt％的橡胶掺入沥青中，进行稳定化。该结晶或刚性聚合物(类)的优选含量为约15wt％～约30wt％，而橡胶(类)的优选含量为约5wt％～约15wt％。

沥青是该组合物的主成分，其含量可为约45wt％～约85wt％，优选的为约50wt％～约75wt％。该沥青组合物保留了能够改善作为聚合物改性沥青的性能的能力，当用沥青对其进行稀释后能够遏制聚合物相的析离，而当该组合物熔化之后又起着粘合剂作用。

本发明所用的沥青可以具有宽的渗透范围，包括从软基料到硬基料。沥青是制备小球状或颗粒状物料的组合物之主要成分，其含量可达组合物的约85wt％。

本发明的沥青组合物在用沥青稀释至聚合物浓度较低时仍具有相当好的均匀性和存贮稳定性，而用其制得的颗粒料是自由流动的，且易于快速地分散于沥青中以供使用。本发明的沥青组合物除了能制成小球状或颗粒状外，还可制成任何其他形状或以其他形式提供，例如可制成砖形、圆饼形或薄片状。

                      发明详述

本发明所用的术语“沥青”意指一类黑色的或深色的(固体、半固体或黏稠状)主要由高分子量碳氢化合物组成的天然或人造膏状物质，其中主要有石油沥青、焦油、木沥青和沥青岩。本文所用的术语“石油沥青”意指一种深色、棕色至黑色的、稠度呈固态或半固态的膏状物，其中的主要成分是自然界中存在的沥青，或是从石油炼制的残留物中获得的沥青。

本发明中所达到聚合物相的高度分散可采用如下所详述的各种使聚合物相分散的不同的稳定化法体系来实现。这类稳定化法体系包括位阻稳定化法、耗散稳定化法和域畴稳定化法。