熱儲存性能穩(wěn)定的熱熔瀝青膠粘劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種熱儲存性能穩(wěn)定的熱熔瀝青膠粘劑，該熱熔瀝青膠粘劑按質(zhì)量份計包括：基質(zhì)瀝青：100份，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物：2~10份，白碳黑：10~50份，交聯(lián)劑：0.8~5份，偶聯(lián)劑：0.1~0.5份。按配比將基質(zhì)瀝青、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、交聯(lián)劑、白碳黑及偶聯(lián)劑加入反應釜中，一定溫度下混合反應制得。該熱熔瀝青膠粘劑可以采用原料稠度范圍寬，對混凝土及瀝青路面具有良好的粘接性，產(chǎn)品的熱儲存性能穩(wěn)定，使用壽命長，加工工藝過程簡單，成本低廉。
【專利說明】熱儲存性能穩(wěn)定的熱熔瀝青膠粘劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種熱儲存性能穩(wěn)定的熱熔浙青膠粘劑及其制備方法，適用于交通路面道釘以及其它標示材料等的熱粘接。
【背景技術(shù)】
[0002]道釘作為道路輔助標線設施，在各種道路上有著較為廣泛的應用。由于其成本低且在特殊路段使用效果比較好，故在一些路段集中大量采用。熱熔浙青道釘膠粘劑主要用于該類道釘?shù)恼辰?，也可用于減速壟等的粘接。一般地，熱熔浙青道釘膠粘劑主要是以稠度較大的石油浙青為基礎(chǔ)原料，添加各種無機增粘劑等制備而成，無機增粘劑通常為水泥砂漿、硬脂酸鹽及金屬氧化物等，它們在物理性能及結(jié)構(gòu)性能等方面，特別是材料密度與石油浙青存在較大差異，采用傳統(tǒng)的物理混兌方法將增粘劑分散在浙青中，在高溫靜止儲存條件下易發(fā)生增粘劑與浙青的離析，導致產(chǎn)品性能不穩(wěn)定。上述離析現(xiàn)象一般通過測定熱儲存浙青混合物的上部及下部軟化點差來表征，如果上部及下部軟化點差值小于2.5°C，則浙青混合物屬熱儲存穩(wěn)定，上部及下部軟化點差值大于2.5°C，則屬熱儲存不穩(wěn)定。
[0003]CN101074351A公開了一種用于路面熱熔浙青道釘膠粘劑及其制備方法，采用針入度(25°C)為15飛O l/10mm的硬質(zhì)浙青為原料，添加石油樹脂、硬脂酸鹽和金屬氧化物等混熔制而成。在高溫儲存條件下，容易發(fā)生基礎(chǔ)浙青與硬脂酸鹽及金屬氧化物的離析，導致產(chǎn)品性能不穩(wěn)定。另外，基礎(chǔ)浙青的稠度范圍較窄，也限制了該技術(shù)的使用。
[0004]CN85101999A公開了一種熱熔標不材料，米用一種或一種以上的合成樹脂，配以磷酸鹽類與金屬氧化物組成的無機增粘劑，輔以其它助劑混熔制成路面標示粘接劑，采用的主體材料不屬于石油浙青類，成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出一種熱儲存性能穩(wěn)定的熱熔浙青膠粘劑及制備方法。該熱熔浙青膠粘劑所用基礎(chǔ)浙青稠度范圍寬，熱熔浙青膠粘劑的熱儲存性能穩(wěn)定，膠粘接性能好，可重復使用，加工工藝過程簡單。
[0006]本發(fā)明中所述的份數(shù)均為重量份數(shù)。
[0007]本發(fā)明的熱儲存性能穩(wěn)定的熱熔浙青膠粘劑，包括以下組分及含量:
基質(zhì)浙青100份
乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA) 2-10份 白碳黑10-50份
交聯(lián)劑0.8-5份
偶聯(lián)劑0.1-0.5份 。
[0008]所述基質(zhì)浙青的25°C針入度為15~300 l/10mm，軟化點為3(T90°C。所述的基質(zhì)浙青使用直餾浙青、氧化浙青和溶脫浙青中的一種或幾種，優(yōu)選25°C針入度為50-300l/10mm的直懼浙青,一般用浙青的針入度來表示浙青的稠度。[0009]所述的EVA (乙烯-乙酸乙烯酯共聚物)為改性浙青中常用的EVA，EVA中的VA (乙酸乙烯酯)含量以重量計為25%~40%，優(yōu)選23%~33%，斷裂強度為3~6 MPa,脆化溫度〈_70°C。
[0010]所述的白碳黑的比表面積10(T400m2/g，優(yōu)選15(T300m2/g，SiO2含量以重量計為859^98%。
[0011]所述的交聯(lián)劑為硫酸、亞硫酸、羧酸、磺酸、磷酸酯(如磷酸三苯基酯、磷酸異丙苯基酯、叔丁基苯基二苯基酯、甲基磷酸二甲酯、磷酸二氫胍、焦磷酸胍等中的一種或幾種)、偏磷酸、正磷酸、多磷酸、多聚磷酸、多聚磷酸胺、多磷酸密胺中的一種或幾種，優(yōu)選正磷酸、多磷酸、多聚磷酸、多聚磷酸胺中的一種或幾種。
[0012]所述的偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、雙金屬偶聯(lián)劑及木質(zhì)素偶聯(lián)劑中的一種或幾種，優(yōu)選硅烷偶聯(lián)劑，所述的硅烷偶聯(lián)劑為乙烯基硅烷、氣基硅烷和甲基丙烯酰氧基硅烷的一種或幾種，優(yōu)選為乙烯基硅烷。
[0013]本發(fā)明的熱儲存性能穩(wěn)定的熱熔浙青膠粘劑中，還可以根據(jù)應用的要求加入其它添加劑，如阻燃劑、抗老化劑等。
[0014]本發(fā)明的熱儲存性能穩(wěn)定的熱熔浙青道釘膠粘劑制備過程為:
1、按配比量稱取反應原料，將基質(zhì)浙青、EVA和交聯(lián)劑加入反應釜中，在10(T22(TC條件下，優(yōu)選為12(Tl80°C，將上述幾種物質(zhì)在200轉(zhuǎn)/分~2000轉(zhuǎn)/分的具有高速攪拌速度的混合設備中進行混合反應，反應10-120分鐘。
[0015]2、然后在反應器溫度10(T22(TC，優(yōu)選為16(T200°C條件下，按配比量加入白碳黑及偶聯(lián)劑，繼續(xù)攪拌10-60分鐘，攪拌速度2000-4000轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌過程完成后即可出料，冷卻即制得該熱儲存性能穩(wěn)定的熱熔浙青道釘膠粘劑成品。
[0016]本發(fā)明的熱儲存性能穩(wěn)定的熱熔浙青道釘膠粘劑的優(yōu)點為:
1、所采用基礎(chǔ)浙青稠度范圍寬，既可以采用道路浙青為原料，也可以采用稠度較低的直餾減壓渣油為原料，采用原料范圍廣，成本低廉。
[0017]2、采用白碳黑為主要添加劑，由于白碳黑比表面積大、密度小，而且含有較強極性的硅氧基或羥基，結(jié)合能力大，能與浙青及EVA上的活性自由基發(fā)生強力結(jié)合或吸附作用，不發(fā)生熱儲存離析現(xiàn)象。
[0018]3、采用多聚磷酸為交聯(lián)劑對浙青原料進行交聯(lián)反應，使得基質(zhì)浙青的組成及膠體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，浙青質(zhì)含量增加，膠體結(jié)構(gòu)由溶膠型向溶凝膠型轉(zhuǎn)變，浙青混合物黏度增加。
[0019]4、采用硅烷偶聯(lián)劑具有有機-無機雜化的雙官能團，在有機組分(浙青及EVA)與無機組分(白碳黑)之間起著化學鍵橋作用，用量少，能改善白碳黑在有機組分中的潤濕性和分散性，增強粘合力。
[0020]5、采用傳統(tǒng)的攪拌分散設備即可生產(chǎn)，不需特殊生產(chǎn)設備，生產(chǎn)工藝簡單。
【具體實施方式】
[0021]本發(fā)明所采用的測試方法，針入度是根據(jù)ASTM D5方法進行測定，軟化點是根據(jù)ASTM D36方法進行測定，閃點是根據(jù)ASTM D92方法進行測定，粘度是根據(jù)ASTM D5方法進行測定。熱儲離析試驗是將浙青組合物導入一長型圓管中，在180°C條件下放置48小時后，取出放入_2°C的冰箱中靜置4小時，取管頂部和管底部各1/3處樣品，測其軟化點，當上下軟化點差< 2.5°C，便認定浙青與添加劑未發(fā)生相分離，浙青組合物是穩(wěn)定的。
[0022]下面通過具體實施例進一步說明本發(fā)明的方案和效果。
[0023]本發(fā)明實施例中所用的原料如下:EVA (乙烯-乙酸乙烯酯共聚物)，VA含量以重量計28% ；
白碳黑，市售，比表面積200m2/g，SiO2含量以重量計96% ；
交聯(lián)劑，多聚磷酸，市售，純度以重量計84% ;多聚磷酸胺，市售，純度以重量計96%。
[0024]偶聯(lián)劑，乙烯基硅烷偶聯(lián)劑，A-171 ;乙烯基三乙氧基硅烷，KH-151 ；
Y _氣丙基二乙氧基硅烷，KH-550。
[0025]對比例I
基質(zhì)浙青為經(jīng)氧化處理的道路浙青，針入度(25°C)為24 l/10mm，軟化點為68°C ； 熱熔浙青膠粘劑組成:
基質(zhì)浙青100份
EVA4 份
石油樹脂(軟化點Il(TC)8份
氧化鋁25份
硬脂酸鎂20份
升華硫0.12份。
[0026]其制備工藝過程如下:
于反應釜中加入上述稱量好的基質(zhì)浙青、EVA、石油樹脂，加熱至160°C，攪拌器轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌40分鐘，然后在同樣溫度條件下，按配比量加入氧化鋁、硬脂酸鎂及升華硫，加熱至180°C，繼續(xù)攪拌2 小時，攪拌速度1600轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌過程完成后即可出料，冷卻至室溫，即成目的產(chǎn)品。所得產(chǎn)品熱儲存穩(wěn)定不達標，分析結(jié)果見表1。
[0027]對比例2
基質(zhì)浙青為經(jīng)氧化處理的道路浙青，針入度(25°C)為24 l/10mm，軟化點為68°C ； 熱熔浙青膠粘劑組成:
基質(zhì)浙青100份
EVA4 份
石油樹脂(軟化點Il(TC)8份
白碳黑25份
升華硫0.12份。
[0028]其制備工藝過程如下:
于反應釜中加入上述稱量好的基質(zhì)浙青、EVA、石油樹脂，加熱至160°C，攪拌器轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌40分鐘，然后在同樣溫度條件下，按配比量加入白碳黑及升華硫，加熱至180°C，繼續(xù)攪拌2小時，攪拌速度1600轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌過程完成后即可出料，冷卻至室溫，即成目的產(chǎn)品。所得產(chǎn)品熱儲存穩(wěn)定不達標，分析結(jié)果見表1。
[0029]表1熱熔浙青膠粘劑。____
項目I對比例I j對比例21技術(shù)指標
琢?七點/。098.2 8^8 93~110
WX度(25°C)/1/lOmm1422~ 10~20
瓦^:/。。丨318 丨306 |> 304
【權(quán)利要求】
1.一種熱儲存性能穩(wěn)定的熱熔浙青膠粘劑，以重量份計包括以下組分: 基質(zhì)浙青100份 乙烯-乙酸乙烯酯共聚物 2-10份 白碳黑10-50份 交聯(lián)劑0.8-5份 偶聯(lián)劑0.1-0.5份。
2.按照權(quán)利要求1所述的膠粘劑，其特征在于所述的基質(zhì)浙青使用直餾浙青、氧化浙青和溶脫浙青中的一種或幾種，基質(zhì)浙青的25°C針入度為15~300 l/10mm，軟化點為30^90 0C ο
3.按照權(quán)利要求2所述的膠粘劑，其特征在于所述的基質(zhì)浙青為25°C針入度為50-300l/10mm的直懼浙青。
4.按照權(quán)利要求1所述的膠粘劑，其特征在于所述的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物中的乙酸乙烯酯含量以重量計為25%~40%，斷裂強度為3~6 MPa，脆化溫度〈_70°C。
5.按照權(quán)利要求4所述的膠粘劑，其特征在于所述的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物中乙酸乙烯酯的含量以重量計為23%~33%。
6.按照權(quán)利要求1所述的膠 粘劑，其特征在于所述白碳黑的比表面積15(T300m2/g，SiO2含量以重量計為85%~98%。
7.按照權(quán)利要求1所述的膠粘劑，其特征在于所述的交聯(lián)劑為硫酸、亞硫酸、羧酸、磺酸、磷酸酯、偏磷酸、正磷酸、多磷酸、多聚磷酸、多聚磷酸胺和多磷酸密胺中的一種或幾種。
8.按照權(quán)利要求1所述的膠粘劑，特征在于所述的偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、雙金屬偶聯(lián)劑及木質(zhì)素偶聯(lián)劑中的一種或幾種，其中硅烷偶聯(lián)劑為乙烯基硅烷、氣基硅烷和甲基丙稀酸氧基硅烷的一種或幾種。
9.一種權(quán)利要求1所述熱儲存性能穩(wěn)定的熱熔浙青膠粘劑的制備方法，包括以下過程: (1)按配比量將基質(zhì)浙青、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和交聯(lián)劑加入反應釜中混合反應，反應溫度為10(T220°C，在攪拌條件下反應10~120分鐘； (2)在反應溫度10(T22(TC，在攪拌條件下，按配比量加入白碳黑及偶聯(lián)劑，繼續(xù)攪拌反應10-60分鐘，制得均勻穩(wěn)定的熱熔浙青道釘膠粘劑。
【文檔編號】C09J195/00GK103773310SQ201210411163
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年10月25日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月25日
【發(fā)明者】徐青柏, 陳杰, 萬淼, 宣根海, 石君章 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