一種抗老化的嵌縫填充材料及其製備方法

2023-09-23 08:55:35 1

專利名稱：一種抗老化的嵌縫填充材料及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種抗老化的嵌縫填充材料及其製備方法，該嵌縫填充材料可用於橋梁路面伸縮縫和裂縫的鋪築和修補。
背景技術：
橋梁伸縮縫是橋梁結構的重要組成部分，橋梁伸縮縫性能的優劣直接影響到橋梁的壽命和行車的舒適性。填充式橋梁伸縮縫是一種新興的橋梁伸縮縫，它的主要工作機理是依靠高彈性特種浙青結合料與石料形成的混合物的彈性來適應由於溫度和交通荷載作用而產生的橋梁端部位移。同時，由於它兼具施工簡便、成本低廉、行車舒適、使用年限長、以及可半幅施工不中斷交通等諸多優點而倍受各國科研人員所青睞。CN101418126A公開了一種橋面接縫填充材料及製備方法。包括丙脫浙青70% 90% ;抽出油6°/Γ 5% ;苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物4°/Γ 5%，在17(Tl90°C和攪拌速度400(T5000r/min攪拌混合均勻製得。該填充料的缺點是，苯乙烯_ 丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)添加量較高，產品粘度較大，灌縫施工比較高；且改性劑苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)含有一定量的C=C雙鍵，在氧和紫外線的作用下易於老化降解，接縫填充材料抗老性差，影響橋面的使用壽命。

發明內容
針對現有技術的不足，本發明提供一種高低溫使用性能優良、易於施工、抗老化性能優異的橋面嵌縫填充材料及其製備方法。本發明抗老化的嵌縫填充材料以重量份計含有 石油浙青100份；
富含芳烴的抽出油5 20份；
苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(以下簡稱SBS) 3^20份；
乙烯基雙硬脂醯胺(以下簡稱EBS) I 8份；
交聯劑O.1 O. 3份；
抗氧劑O.1 1. 5份；
光屏蔽劑I 5份。本發明抗老化的嵌縫填充材料優選的組成含有
石油浙青100份；
富含芳烴的抽出油為5 15份；
SBS 8 15 份；
乙烯基雙硬脂醯胺(EBS) 2 6份；
交聯劑O.1 O. 2份；
抗氧劑O. 3 1. O份；
光屏蔽劑I 3份。
本發明抗老化橋面嵌縫填充材料中，石油浙青可以是直餾浙青、氧化浙青或溶劑脫浙青中的一種或它們的混合物，優選25°C針入度80 100 Ι/mm的石油浙青。本發明中富含芳烴的抽出油為潤滑油基礎油溶劑精製過程得到的抽出油，如糠醛精製抽出油或酚精製抽出油等，總芳烴質量含量> 50%。本發明中苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)可以為本領域常規產品，SBS的分子量為5000(Γ300000，苯乙烯含量最好為259Γ35% (質量)，可以是線性共聚物或星形共聚物或兩者混合使用。本發明嵌縫填充材料中乙烯基雙硬脂醯胺(EBS)是市售商品，化學名稱為N，N』 -乙撐雙硬脂醯胺。本發明嵌縫填充材料中的交聯劑為SBS與浙青交聯使用的常規交聯劑，如單質硫、含硫化合物等中的一種或幾種。本發明嵌縫填充材料中，抗氧劑可以使用市售的商品浙青抗氧劑，如抗氧劑168、抗氧劑2246S、2246-A、抗氧劑1010、抗氧劑AW和抗氧劑BLE等的一種或幾種聯合使用。本發明嵌縫填充材料中，光屏蔽劑為浙青領域常規的商品光屏蔽劑，有效組分可以是炭黑，具體如美國卡博特公司生產炭黑DL8、炭黑BP7或炭黑Vcx500，以及國產炭黑，如H110、H120、NllO和N220等，有效組分也可以是鈦白粉和鋅白等，可以使用其中一種或幾種的混合物。本發明抗老化嵌縫填充材料，製備方法包括如下過程將石油浙青加熱至100^200 °C，加入富含芳烴的抽出油、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS )、乙烯基雙硬脂醯胺及抗氧劑，保持溫度15(Tl8(TC，剪切混合均勻後，加入交聯劑繼續剪切3(Tl20min,再加入光屏蔽劑,繼續剪切15 30min,直至混合均勻，製得本發明抗老化的橋面嵌縫填充材料。本發明抗老化嵌縫填充`材料以石油浙青、抽出油和SBS為基本原料，具有彈性好，高低溫性能優良，抗流動性好，灌縫施工溫度低的優點，特別是抗氧劑和光屏蔽劑的引入，延緩嵌縫浙青材料的老化速度，薄膜烘箱試驗後，該發明的嵌縫浙青材料針入度比大，軟化點升高值小，顯著地改善了橋面嵌縫材料的抗老化性，延長橋面的使用壽命，可用於橋梁路面伸縮縫和裂縫的鋪裝和修補。
具體實施例方式以下通過實施例來進一步說明本發明，這些實施例對本發明不起限制作用。其中涉及的SBS為巴陵石化生產的線形的SBS YH-791 ;富含芳烴的抽出油為糠醛精緻抽出油，芳烴質量含量為57. 5%，乙烯基雙硬脂醯胺(EBS)為連雲港博採塑膠材料有限公司生產，細度200目的EBS，抗氧劑為青島市風華化工助劑有限公司生產的抗氧劑168，光屏蔽劑為美國卡博特公司生產炭黑DL8，交聯劑為硫磺。實施例1
將100份(重量份，下同)的石油浙青加熱至150°C，加入6份的富芳抽出油(糠醛精製抽出油，下同)、8份SBS YH-791和2份EBS，O. 3份抗氧劑168，保持溫度165 170°C，剪切混合20min，加入O. 11份的交聯劑，繼續剪切反應40min，再加入3份光屏蔽劑DL8，繼續剪切20min,測試橋面嵌縫填充材料的抗老化性能,見表I。實施例2將100重量份的石油浙青加熱至150°C，加入8份的富芳抽出油，10份 SBS YH-791和3份EBS，O. 8份抗氧劑168，保持溫度165 170°C，剪切混合20min，加入O. 13份的交聯劑，繼續剪切反應40min，再加入2. O份光屏蔽劑DL8，繼續剪切20min，測試橋面嵌縫填充材料的抗老化性能，見表I。實施例3
將100重量份的石油浙青加熱至150°C，加入10份的富芳抽出油，10份SBS YH-791和3份EBS，O. 6份抗氧劑168，保持溫度165 170°C，剪切混合20min，加入O. 15份的交聯劑，繼續剪切反應40min，再加入2份光屏蔽劑DL8，繼續剪切20min，測試橋面嵌縫填充材料的抗老化性能，見表I。實施例4
將100重量份的石油浙青加熱至150°C，加入12份的富芳抽出油，13份SBS YH-791和5份EBS，1. O份抗氧劑168，保持溫度165 170°C，剪切混合20min，加入O. 18份的交聯劑，繼續剪切反應40min，再加入I份光屏蔽劑DL8，繼續剪切20min，測試橋面嵌縫填充材料的抗老化性能，見表1。比較例1
將100重量份的石油浙青加熱至150°C，加入10份的富芳抽出油，10份SBS YH-791和3份，O. 6份抗氧劑168，保持溫度165 170°C，剪切混合20min，加入O. 15份的交聯劑，繼續剪切反應40min，再加入2份光屏蔽劑DL8，繼續剪切20min，測試橋面嵌縫填充材料的抗老化性能，見表I。比較例2
將100重量份的石油浙青加熱至150°C，加入8份的富芳抽出油，10份 SBS YH-791和3份EBS，保持溫度165 170°C，剪切混合20min，加入O. 13份的交聯劑，繼續剪切反應40min,測試橋面嵌縫填充材料的抗老化性能,見表I。表1橋面嵌縫填充材料的性能。
權利要求
1.一種抗老化的嵌縫填充材料，其特徵在於以重量份計含有 石油浙青100份； 富含芳烴的抽出油5 20份； 苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物3 20份； 乙烯基雙硬脂醯胺I 8份； 交聯劑O.1 O. 3份； 抗氧劑O.1 1. 5份； 光屏蔽劑I 5份。
2.按照權利要求1所述的嵌縫填充材料，其特徵在於以重量份計含有 石油浙青100份； 富含芳烴的抽出油為5 15份； 苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物8 15份； 乙烯基雙硬脂醯胺2 6份； 交聯劑O.1 O. 2份； 抗氧劑O. 3 1. O份； 光屏蔽劑I 3份。
3.按照權利要求1或2所述的嵌縫填充材料，其特徵在於石油浙青是直餾浙青、氧化浙青或溶劑脫浙青中的一種或它們的混合物。
4.按照權利要求1或2所述的嵌縫填充材料，其特徵在於石油浙青的25°C針入度為80 100 1/mm。
5.按照權利要求1或2所述的嵌縫填充材料，其特徵在於富含芳烴的抽出油潤滑油基礎油溶劑精製過程得到的抽出油，總芳烴質量含量> 50%。
6.按照權利要求1或2所述的嵌縫填充材料，其特徵在於苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的分子量為5000(Γ300000，苯乙烯質量含量為25°/Γ35%，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物是線性共聚物或星形共聚物或兩者混合使用。
7.按照權利要求1或2所述的嵌縫填充材料，其特徵在於交聯劑是單質硫、含硫化合物中的一種或幾種。
8.按照權利要求1或2所述的嵌縫填充材料，其特徵在於抗氧劑為抗氧劑168、抗氧劑2246S、抗氧劑2246-Α、抗氧劑1010、抗氧劑AW和抗氧劑BLE中一種或幾種。
9.按照權利要求1或2所述的嵌縫填充材料，其特徵在於光屏蔽劑的有效組分為炭黑、欽白粉或鋒白。
10.一種權利要求1所述的嵌縫填充材料的製備方法，其特徵在於包括如下過程將石油浙青加熱至10(T20(TC，加入富含芳烴的抽出油、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、乙烯基雙硬脂醯胺及抗氧劑，保持溫度15(Tl80°C，剪切混合均勻後，加入交聯劑繼續剪切3(Tl20min,再加入光屏蔽劑,繼續剪切15 30min,直至混合均勻，製得本發明抗老化的橋面嵌縫填充材料。
全文摘要
本發明提供一種抗老化的嵌縫填充材料及其製備方法，本發明嵌縫填充材料的組成為石油瀝青100份；富含芳烴的抽出油5～20份；苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)3~20份，乙烯基雙硬脂醯胺(EBS)1～8份，抗氧劑1680.3～1.5份，光屏蔽劑1～5份，交聯劑0.1～0.3份。製備方法為將瀝青加熱熔溶，加入抽出油、SBS、EBS抗氧劑，剪切混合均勻後加入交聯劑和光屏蔽劑。本發明嵌縫填充材料具有較好的高、低溫性能，灌縫施工溫度低，特別是抗氧劑和光屏蔽劑的引入，延緩嵌縫瀝青材料的老化速度，顯著地改善了橋面嵌縫材料的抗老化性，延長橋面使用壽命。可用於橋梁路面伸縮縫和裂縫的鋪築和修補。
文檔編號C08K3/22GK103044930SQ20111031330
公開日2013年4月17日 申請日期2011年10月17日 優先權日2011年10月17日
發明者陳杰, 宣根海, 石軍章, 範思遠 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院