发明名称 制造沥青黏结剂组合物之方法
摘要
申请公布号 申请公布日期 2011.04.01
申请号 TW095142120 申请日期 2006.11.14
申请人 克雷顿聚合物研究公司 发明人 罗伯Q 克拉慈;基斯E 斯蒂芬斯
分类号 C08L95/00 主分类号 C08L95/00
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路201号7楼
主权项 一种用于在大体上无交联剂之情况下制备聚合物改质沥青黏结剂组合物之方法,该方法包含以下步骤:a.在一搅拌槽中将沥青组份加热至185℃至221℃之温度;b.将嵌段共聚物组合物添加至该沥青组份中,同时搅拌该沥青组份,以形成该沥青组份与该嵌段共聚物组合物之均匀混合物;及c.继续搅拌该均匀混合物,同时保持185℃至221℃之温度持续4小时至30小时之时段,藉此形成固化聚合物改质沥青黏结剂组合物;其中该嵌段共聚物组合物包含:(i)式A-B之二嵌段共聚物,其中A为一单乙烯基芳烃嵌段及B为一共轭二烯嵌段,该二嵌段共聚物具有30,000至78,000之峰值分子量,及以该共轭二烯嵌段中重复单体单元数计为35莫耳%至80莫耳%之乙烯基含量,及(ii)视情况之一或多种嵌段共聚物,其系选自:(a)式A-B-A之嵌段共聚物,其具有相当于该二嵌段共聚物峰值分子量1.5至3.0倍之峰值分子量,且其中A为一单乙烯基芳烃嵌段及B为选自丁二烯及丁二烯与异戊二烯之混合物之共轭二烯嵌段;(b)式(A-B)nX之嵌段共聚物,其具有相当于该二嵌段共聚物峰值分子量1.5至9.0倍之峰值分子量,且其中A为一单乙烯基芳烃嵌段及B为选自丁二烯及丁二烯与异戊二烯之混合物之共轭二烯嵌段,n为2至6,且X为偶联剂残基;及(c)其混合物,其中各嵌段共聚物具有以该共轭二烯嵌段中重复单体单元数计为35莫耳%至80莫耳%之乙烯基含量,其中当(i)与(ii)两者均存在于该嵌段共聚物组合物中时,(i)与(ii)之比率大于1:1,且其中该嵌段共聚物组合物之熔融指数藉由ASTM D 1238在条件G(200℃,5 kg负载)下测定为大于15 g/10 min。如请求项1之方法,其中该嵌段共聚物组合物中(i)与(ii)之比率大于或等于3:2;且以该聚合物改质沥青黏结剂组合物总重量计,添加至该沥青组份中之嵌段共聚物组合物之量为2重量%至36重量%。如请求项1之方法,其进一步包含在步骤(b)期间添加式C-D-C或(C-D)nX之嵌段共聚物,其中C为苯乙烯嵌段,且D为共轭二烯嵌段,该共轭二烯系选自丁二烯、异戊二烯及其混合物,n为2至6之整数,且X为偶联剂残基,且该额外之嵌段共聚物之添加量以所添加之嵌段共聚物之总重量计为至多30重量%。如请求项1至3中任一项之方法,其中B为丁二烯嵌段。如请求项4之方法,其中该嵌段共聚物组合物包含A-B及A-B-A,其中各A为苯乙烯且各B为丁二烯,A-B之峰值分子量为48,000至78,000,乙烯基含量以A-B之共轭二烯嵌段中重复单体单元数计为46莫耳%至70莫耳%,且A-B之聚苯乙烯含量为25%至35%;且A-B-A之峰值分子量为A-B之峰值分子量的1.8至2.5倍,乙烯基含量以A-B-A之共轭二烯嵌段中重复单体单元数计为46莫耳%至70莫耳%,且A-B-A之聚苯乙烯含量为25%至35%。如请求项4之方法,其中该嵌段共聚物组合物包含A-B及(A-B)nX,其中各A为苯乙烯,各B为丁二烯,且n为2至4,且X为偶联剂残基,A-B之峰值分子量为48,000至78,000,A-B之乙烯基含量以A-B之共轭二烯嵌段中重复单体单元数计为46莫耳%至70莫耳%,且A-B之聚苯乙烯含量为25%至35%;且(A-B)nX之峰值分子量为A-B之峰值分子量的1.8至5.0倍,且(A-B)nX之乙烯基含量以(A-B)nX之共轭二烯嵌段中重复单体单元数计为46莫耳%至70莫耳%,且(A-B)nX之聚苯乙烯含量为25%至35%。如请求项4之方法,其中该嵌段共聚物组合物为式A-B之二嵌段共聚物组合物,其中A为苯乙烯,B为丁二烯,A-B之峰值分子量为48,000至78,000,乙烯基含量为46莫耳%至70莫耳%,且聚苯乙烯含量为25%至35%。如请求项5之方法,其中该嵌段共聚物组合物中(i)与(ii)之比率为3:2至10:1。如请求项6之方法,其中该嵌段共聚物组合物中(i)与(ii)之比率为3:2至10:1。如请求项7之方法,其中该嵌段共聚物组合物中(i)与(ii)之比率为3:2至10:1。如请求项5之方法,其中所制造之该聚合物改质沥青黏结剂组合物呈浓缩物之形式,其具有以浓缩物总重量计为6重量%至30重量%之嵌段共聚物组合物。如请求项6之方法,其中所制造之该聚合物改质沥青黏结剂组合物呈浓缩物之形式,其具有以浓缩物总重量计为6重量%至30重量%之嵌段共聚物组合物。如请求项7之方法,其中所制造之该聚合物改质沥青黏结剂组合物呈浓缩物之形式,其具有以浓缩物总重量计为6重量%至30重量%之嵌段共聚物组合物。如请求项5之方法,其进一步包含在固化该聚合物改质黏结剂组合物期间抑或之后稀释该均匀混合物的步骤。如请求项6之方法,其进一步包含在固化该聚合物改质黏结剂组合物期间抑或之后稀释该均匀混合物的步骤。如请求项7之方法,其进一步包含在固化该聚合物改质黏结剂组合物期间抑或之后稀释该均匀混合物的步骤。如请求项4之方法,其中以待使用之该聚合物改质沥青黏结剂组合物最终总重量计,添加至该沥青组份中之嵌段共聚物组合物之量为2重量%至10重量%。如请求项1之方法,其中步骤(b)中之搅拌处于高剪应力状态而步骤(c)中之搅拌处于低剪应力状态。一种大体上无交联剂之沥青黏结剂组合物,该沥青黏结剂组合物包含:a. 64重量%至98重量%之沥青组份;及b. 2重量%至36重量%之嵌段共聚物组合物,其包含:(i)式A-B之二嵌段共聚物,其中A为单乙烯基芳烃嵌段及B为选自丁二烯及丁二烯与异戊二烯之混合物之共轭二烯嵌段,该二嵌段共聚物具有30,000至78,000之峰值分子量,及以该共轭二烯嵌段中重复单体单元数计为35莫耳%至80莫耳%之乙烯基含量,及(ii)一或多种嵌段共聚物,其系选自:(a)式A-B-A之嵌段共聚物,该嵌段共聚物具有相当于该二嵌段共聚物峰值分子量1.5至3.0倍之峰值分子量,且其中A为单乙烯基芳烃嵌段及B为共轭二烯嵌段;(b)式(A-B)nX之嵌段共聚物,其具有相当于该二嵌段共聚物峰值分子量1.5至9.0倍之峰值分子量,且其中A为单乙烯基芳烃嵌段及B为选自丁二烯及丁二烯与异戊二烯之混合物之共轭二烯嵌段,n为2至6,且X为偶联剂残基;及(c)其混合物,其中各嵌段共聚物具有以该共轭二烯嵌段中重复单体单元数计为35莫耳%至80莫耳%之乙烯基含量,其中该嵌段共聚物组合物之熔融指数藉由ASTM D-1238在条件G(200℃,5 kg)下测定为大于15 g/10 min,且其中该嵌段共聚物组合物中(i)与(ii)之比率大于1:1。如请求项19之沥青黏结剂组合物,其进一步包含在步骤(b)期间添加式C-D-C或(C-D)nX之嵌段共聚物,其中C为苯乙烯嵌段且D为共轭二烯嵌段,该共轭二烯系选自丁二烯、异戊二烯及其混合物,n为2至6之整数,且X为偶联剂残基,且该额外之嵌段共聚物之添加量以所添加之嵌段共聚物之总重量计为至多30重量%。如请求项19之沥青黏结剂组合物,其中该嵌段共聚物组合物包含A-B及A-B-A,其中各A为苯乙烯且各B为丁二烯,A-B之峰值分子量为48,000至78,000,乙烯基含量以A-B之共轭二烯嵌段中重复单体单元数计为46莫耳%至70莫耳%,且A-B之聚苯乙烯含量为25%至35%;且A-B-A之峰值分子量为A-B之峰值分子量的1.8至2.5倍,A-B-A之乙烯基含量以A-B-A之共轭二烯嵌段中重复单体单元数计为46莫耳%至70莫耳%,且A-B-A之聚苯乙烯含量为25%至35%。如请求项19之沥青黏结剂组合物,其中该嵌段共聚物组合物包含A-B及(A-B)nX,其中各A为苯乙烯,各B为丁二烯,且n为2至4,A-B之峰值分子量为48,000至78,000,A-B之乙烯基含量以A-B之共轭二烯嵌段中重复单体单元数计为46莫耳%至70莫耳%,且A-B之聚苯乙烯含量为25%至35%;且(A-B)nX之峰值分子量为A-B之峰值分子量的1.8至5.0倍,且(A-B)nX之乙烯基含量以(A-B)nX之共轭二烯嵌段中重复单体单元数计为46莫耳%至70莫耳%,且(A-B)nX之聚苯乙烯含量为25%至35%。如请求项19之沥青黏结剂组合物,其中该嵌段共聚物组合物为式A-B之二嵌段共聚物组合物,其中A为苯乙烯,B为丁二烯,A-B之峰值分子量为48,000至78,000,乙烯基含量为46莫耳%至70莫耳%,且聚苯乙烯含量为25%至35%。如请求项21至23中任一项之沥青黏结剂组合物,其中该嵌段共聚物组合物中(i)与(ii)之比率为3:2至10:1。如请求项21至23中任一项之沥青黏结剂组合物,其中所制造之该聚合物改质沥青黏结剂组合物呈浓缩物之形式,其具有以浓缩物总重量计为6重量%至36重量%之嵌段共聚物组合物。如请求项21之沥青黏结剂组合物,其中以待使用之该聚合物改质沥青黏结剂组合物最终总重量计,添加至该沥青组份中之嵌段共聚物组合物之量为2重量%至10重量%。一种嵌段共聚物组合物,其包含:(i)式A-B之二嵌段共聚物,其中A为单乙烯基芳烃嵌段及B为丁二烯嵌段,该二嵌段共聚物具有30,000至78,000之峰值分子量,及以该丁二烯嵌段中重复单体单元数计为35莫耳%至80莫耳%之乙烯基含量,及(ii)一或多种嵌段共聚物,其系选自:(a)式A-B-A之嵌段共聚物,该嵌段共聚物具有相当于该二嵌段共聚物峰值分子量1.5至3.0倍之峰值分子量,且其中A为单乙烯基芳烃嵌段及B为丁二烯嵌段;(b)式(A-B)nX之嵌段共聚物,其具有相当于该二嵌段共聚物峰值分子量1.5至9.0倍之峰值分子量,且其中A为单乙烯基芳烃嵌段及B为丁二烯嵌段;及(c)其混合物,其中各嵌段共聚物具有以该丁二烯嵌段中重复单体单元数计为35莫耳%至80莫耳%之乙烯基含量,其中该嵌段共聚物组合物之熔融指数藉由ASTM D-1238在条件G(200℃,5 kg)下测定为大于15 g/10 min,且其中该嵌段共聚物组合物中(i)与(ii)之比率大于1:1。如请求项27之嵌段共聚物组合物,其中该嵌段共聚物组合物包含A-B及A-B-A,其中各A为苯乙烯且各B为丁二烯,A-B之峰值分子量为48,000至78,000,A-B之乙烯基含量以A-B之丁二烯嵌段中重复单体单元数计为46莫耳%至70莫耳%,且聚苯乙烯含量为25%至35%;且A-B-A之峰值分子量为A-B之峰值分子量的1.8至2.5倍,A-B-A之乙烯基含量以A-B-A之丁二烯嵌段中重复单体单元数计为40莫耳%至70莫耳%,且A-B-A之聚苯乙烯含量为25%至35%。如请求项27之嵌段共聚物组合物,其中该嵌段共聚物组合物包含A-B及(A-B)nX,其中各A为苯乙烯,各B为丁二烯,且n为2至4,A-B之峰值分子量为48,000至78,000,A-B之乙烯基含量以A-B之丁二烯嵌段中重复单体单元数计为40莫耳%至70莫耳%,且聚苯乙烯含量为25%至35%;且(A-B)nX之峰值分子量为A-B之峰值分子量的1.8至5.0倍,且(A-B)nX之乙烯基含量以(A-B)nX之丁二烯嵌段中重复单体单元数计为40莫耳%至70莫耳%,且聚苯乙烯含量为25%至35%。如请求项28或29之嵌段共聚物组合物,其中该共聚物之乙烯基含量为52%至65%。一种用于在大体上无交联剂之情况下制备聚合物改质沥青黏结剂组合物之方法,该方法包含以下步骤:a.在一搅拌槽中加热沥青组份,直至其达至熔融状态;b.将嵌段共聚物组合物添加至该沥青组份中;c.将该沥青组份及嵌段共聚物组合物之温度升至约185℃至约221℃,同时搅拌该沥青组份及嵌段共聚物组合物,以形成该沥青组份与该嵌段共聚物组合物之均匀混合物;及d.继续搅拌该均匀混合物,同时保持该温度持续约4小时至约30小时之总时段,直至获得固化聚合物改质沥青黏结剂组合物;其中该嵌段共聚物组合物包含:(i)式A-B之二嵌段共聚物,其中A为单乙烯基芳烃嵌段及B为共轭二烯嵌段,该二嵌段共聚物具有30,000至78,000之峰值分子量及以该二嵌段共聚物之共轭二烯嵌段中重复单体单元数计为35莫耳%至80莫耳%之乙烯基含量,及(ii)视情况之一或多种嵌段共聚物,其系选自:(a)式A-B-A之嵌段共聚物,该嵌段共聚物具有相当于该二嵌段共聚物峰值分子量1.5至3.0倍之峰值分子量,且其中A为单乙烯基芳烃嵌段及B为共轭二烯嵌段;(b)式(A-B)nX之嵌段共聚物,其具有相当于该二嵌段共聚物峰值分子量1.5至9.0倍之峰值分子量,且其中A为单乙烯基芳烃嵌段及B为共轭二烯嵌段;及(c)其混合物,其中各视情况之嵌段共聚物具有以该视情况之嵌段共聚物之共轭二烯嵌段中重复单体单元数计为35莫耳%至80莫耳%之乙烯基含量,其中该嵌段共聚物组合物之熔融指数藉由ASTM D-1238在条件G(200℃,5 kg)下测定为大于15 g/10 min,且其中当(i)及(ii)两者均存在于该嵌段共聚物组合物中时,(i)与(ii)之比率大于1:1。
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