專利名稱：：改性瀝青結合料和瀝青鋪設組合物的制作方法
技術領域：
：本發明的一個或多個實施方案涉及改性浙青結合料組合物以及使用這些結合料組合物制備的浙青鋪設組合物，所述改性浙青結合料組合物通過采用有機硫化劑(organothionatingagent)禾口聚合物來制備。
背景技術：
：在鋪設路面中已長期采用包括浙青結合料和骨料的混合物的浙青鋪設組合物。這些路面長期存在的技術挑戰是它們在極端溫度下的形狀。即，在高溫下，路面變軟；在低溫下，路面易碎。幾十年來，已采用添加劑減輕在極端溫度下經歷的問題。例如，已將聚合物添加至浙青結合料組合物中。美國專利4，145，322教導了聚合物改性浙青組合物，其包括彈性體(例如，聚異戊二烯、丁基橡膠、SBR橡膠)，可采用所述彈性體來改進浙青的機械性質，特別是彈性。而且，在這些浙青組合物中苯乙烯和二烯單體的特定嵌段共聚物的使用提供即使在低溫下也具有期望機械性質的組合物。以類似的方式，JP51-149312(1976)教導了改性浙青組合物，其包括磷化合物，如五氧化二磷、多磷酸或硫化劑。表明這些磷化合物能夠改性浙青，這是因為它們鍵合至浙青中的浙青質以進一步增強凝膠結構。為了克服與這些磷化合物相關的分散性和處理問題，將磷化合物與石油組合物混合，并將該混合物添加至浙青組合物。石油組合物的特征在于，著火點為150°C以上，并包括0.5-40%浙青質。磷化合物可以0.5至50重量％的量包括于石油組合物中，添加至要改性的浙青中的磷化合物的量可為0.2至5.0重量％。美國專利6，569，351教導了聚合物改性浙青組合物，其通過如下制備將促進劑-凝膠添加劑與聚合物和浙青組合，并在200°F和500°F之間的溫度下固化該聚合物改性浙青。促進劑_凝膠添加劑包括2-75%促進劑、25-88%加工油和0.5-10%粘土。促進劑可包括硫磺、4，4'-二硫代二嗎啉、噻唑衍生物、二硫代碳酸酯、硫化劑(thionatingagent)、五氧化二磷、硬脂酸鋅、硬脂酸銨、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、氧化鋁或者這些或其它硫化劑(vulcanizers)或促進劑的組合。促進劑-凝膠添加劑可添加至約1_25%聚合物的濃縮物。美國專利5，990，206教導了用于浙青組合物的聚合物和磷化合物的混合物(改性劑組合物)。聚合物可包括橡膠類聚合物(改性劑)和/或樹脂類聚合物(改性劑)。磷化合物可包括磷酸酐(P2O5)、多磷酸、正磷酸、三氯氧化磷(POCl3)、三氯化磷(PCl3)和硫化劑(P2S5)。該混合物可包含約0.1至約10重量％的磷化合物，并可制備包含0.1至30重量％的聚合物/磷化合物共混物(改性劑組合物)的浙青組合物。相信無機磷化合物起到橡膠類和/或樹脂類改性劑與浙青中的較高有序網絡結構(浙青質)之間的交聯劑的作用，并可用于增強浙青中的凝膠結構。
發明內容本發明的一個或多個實施方案提供用于制備改性浙青結合料組合物的工藝，所述工藝包括混合浙青、不飽和聚合物和有機硫化劑以形成改性浙青組合物。本發明的一個或多個實施方案還提供用于制備改性浙青結合料組合物的工藝，所述工藝包括混合浙青結合料、聚合物和有機硫化劑以形成改性浙青組合物，其中聚合物與有機硫化劑的重量比為至少0.51至小于81。本發明的一個或多個實施方案進一步提供用于制備改性浙青結合料組合物的工藝，所述工藝包括引入聚合物至浙青結合料，和引入有機硫化劑至浙青結合料，其中引入有機硫化劑至浙青結合料的所述步驟包括添加有機硫化劑組合物，所述有機硫化劑組合物包括小于5重量％的烴材料。本發明的一個或多個實施方案還進一步提供用于形成改性浙青結合料組合物的方法，所述方法包括通過引入和混合有機硫化劑與浙青結合料來制備有機硫化劑-結合料濃縮物，其中所述有機硫化劑-結合料濃縮物包括大于0.5重量份有機硫化劑，基于每100重量份浙青；通過引入和混合聚合物與浙青結合料來制備聚合物_結合料濃縮物，其中所述聚合物_結合料濃縮物包括大于5重量份聚合物，基于每100重量份浙青；和引入和混合所述有機硫化劑_結合料濃縮物與所述聚合物_結合料濃縮物，從而形成改性浙青結合料組合物。本發明的一個或多個實施方案還提供改性浙青結合料組合物，其包含浙青、有機硫化劑和不飽和聚合物的組合或反應產物。本發明的一個或多個實施方案還提供改性浙青結合料組合物，其通過包括以下步驟的工藝制備引入和混合浙青、有機硫化劑和聚合物，其中所述聚合物與所述有機硫化劑的重量比為至少0.51至小于81。圖1為示出本發明的特定實施方案的流程圖。具體實施例方式本發明的一個或多個實施方案提供用于形成改性浙青結合料組合物的方法，所述改性浙青結合料組合物用于制備浙青鋪設組合物。在一個或多個實施方案中，改性浙青結合料組合物可通過引入和混合浙青結合料、聚合物和有機硫化劑來形成。改性浙青結合料組合物可與骨料組合以形成浙青鋪設組合物。在特定的實施方案中，可將浙青鋪設組合物形成路面。如本領域技術人員所理解地使用術語“浙青結合料”，并與由AASHTOM320提供的含義一致。當浙青結合料與骨料組合時，采用術語“浙青鋪設組合物”。如在本說明書內使用的，術語“浙青”和“浙青結合料”可同義使用。浙青結合料材料可以源自任何浙青源，如天然浙青、由浙青砂生產的巖浙青或在精煉石油過程中得到的石油浙青。浙青結合料可以選自通常由AASHTOM320和ASTMD-6373分級的那些，包括性能分級的浙青結合料。在其5它實施方案中，浙青結合料可以包括不滿足任何具體等級規范的各種浙青的共混物。這包括氧化浙青、真空蒸餾浙青、蒸汽蒸餾浙青、稀釋浙青或鋪頂浙青。可選地，可以選擇單獨或與石油浙青混合使用的天然或合成的硬浙青(gilsonite)。例如，在美國專利4，437，896中描述了適用于本發明的合成浙青混合物。在一個或多個實施方案中，浙青包括源自石油的浙青和浙青殘渣。這些組合物可以包括浙青質、樹脂、環狀化合物和飽和物。在全部浙青結合料組合物中這些組分的百分比可以基于浙青來源變化。浙青質包括除碳和氫之外含有一些氮、硫和氧的黑色無定形固體。痕量元素如鎳和釩也可存在。浙青質一般被視為數均分子量約2000至約5000g/mol的高極性芳香烴材料，并且可以組成浙青重量的約5至約25%。樹脂(極性芳族物)包括存在于石油質中的相對高分子量的暗色的固體和半固體的非常粘的餾分。它們可以包括用于浙青質的膠溶劑的分散劑，樹脂與浙青質比例一定程度上控制浙青的溶膠型或凝膠型特性。從浙青中分離的樹脂可以具有約0.8至約2kg/mol的數均分子量，但具有寬的分子量分布。該組分可以組成浙青重量的約15至約25%。環狀化合物(環烷屬芳族物)包括浙青中最低分子量的化合物并代表用于膠溶浙青質的分散介質的主要部分。它們可組成總浙青結合料的約45至約60重量％，并可為暗色粘性液體。它們可包括具有存在側鏈成分的芳族物和環烷芳族物(naphthenicaromatic)核的化合物，并且可具有0.5至約9kg/mol的分子量。飽和物主要包括存在于浙青中的直鏈和支鏈脂族烴，以及烷基環烷烴和一些烷基芳族物。平均分子量范圍可以與環狀化合物的平均分子量范圍相似，該組分可以包括蠟狀的和非蠟狀的飽和物。該分數可以為浙青重量的約5至約20%。在這些或其它實施方案中，浙青結合料可包括天然存在的浙青或在石油加工中得到的浙青。浙青可以含有稱為浙青質的非常高分子量的烴，其可溶于二硫化碳、吡啶、芳香烴、氯化烴和THF。浙青或浙青材料可以是固體、半固體或液體。在一個或多個實施方案中，在改性之前(即，在與不飽和聚合物或P2S5組合之前)，浙青結合料的特征在于PG等級至少為PG64-22，在其它實施方案中至少為PG52-28，以及在其它實施方案中至少為PG52-34。應注意，這些示例性浙青結合料的每一種具有86°C的溫度性能范圍。雖然這些浙青結合料的選擇有利地是理想的和特定的實施方案，并且本發明的實施有利地允許使用具有較低溫度范圍的基礎浙青結合料，這是因為該較低溫度范圍能夠通過本發明的實施來提升。例如，可將PG64-16、PG58-22或PG52-28改性以增大它的溫度范圍。如本領域技術人員所知曉的，PG等級是指通過AssociationofAmericanHighwayandTransportationOfficials(AASHT0M320)資助的研究在美國制定的高性能浙青路面(SuperPave)(高性能路面)性能等級(PG)結合料規范。在一個或多個實施方案中，聚合物的特征在于，通過DSC分析測量的玻璃化轉變溫度(Tg)低于20°C，在其它實施方案中低于0°C，在其它實施方案中低于-20°C，在其它實施方案中低于_35°C，和在其它實施方案中為約-90°C至約-20°C。在一個或多個實施方案中，采用的聚合物為不飽和聚合物。在一個或多個實施方案中，不飽和聚合物包括具有不飽和度或量的烴類聚合物，所述不飽和度或量可基于在聚合物中每碳原子總數(包括側鏈(pendant)碳原子)的雙鍵(主鏈或側鏈非共軛雙鍵)數來量化。例如，在一個或多個實施方案中，不飽和聚合物包括至少5個雙鍵，在其它實施方案中至少7個雙鍵，在其它實施方案中至少12個雙鍵，和在其它實施方案中至少16個雙鍵，基于聚合物中的每100個碳原子。在這些或其它實施方案中，不飽和聚合物包括約7至約25個雙鍵，在其它實施方案中約10至約20個雙鍵，和在其它實施方案中約12至約18個雙鍵，基于每100個碳原子。不飽和聚合物包括如下這些聚合物所述聚合物包括主鏈、側鏈不飽和鍵(unsaturation)，或主鏈和側鏈不飽和鍵(即，非共軛雙鍵)。例如，來自1，3_丁二烯的1，2_聚合機制的鏈節單元或來自異戊二烯的3，4_聚合機制的鏈節單元為側鏈乙烯基單元。側鏈非共軛雙鍵的量可基于包含不飽和鍵的鏈節單元的乙烯基百分比來量化。例如，具有30%乙烯基含量的聚合物是指其中30%不飽和鏈節單元為側鏈非共軛雙鍵的聚合物。在一個或多個實施方案中，在實施本發明中采用的不飽和聚合物包括零或僅可忽略的乙烯基含量。在其它實施方案中，不飽和聚合物包括低乙烯基含量(例如，1至約10%)；在其它實施方案中，它們包括中間乙烯基含量(例如，11至40%)；和在其它實施方案中，它們包括高乙烯基含量(例如，大于40%)。在一個或多個實施方案中，不飽和聚合物也可包括不包括非共軛雙鍵的鏈節單元。例如，來自共聚單體如苯乙烯的聚合的鏈節單元不包括非共軛雙鍵。在一個或多個實施方案中，不飽和聚合物可包括約0%至約55%的鏈節單元(即，基于摩爾)，在其它實施方案中約3至約50%鏈節單元，和在其它實施方案中約10至約45%鏈節單元，所述鏈節單元來自不提供非共軛雙鍵的單體(例如苯乙烯)。在一個或多個實施方案中，不飽和聚合物的特征可在于，熔融指數(ASTMD-1238；2.16kg負荷@190°C)為小于l，000dg/min，在其它實施方案中小于500dg/min，在其它實施方案中小于50dg/min，在其它實施方案中小于20dg/min，在其它實施方案中小于10dg/min，和在其它實施方案中小于ldg/min。在這些或其它實施方案中，不飽和聚合物可具有3至15dg/min的熔融指數，和在其它實施方案中為4至12dg/min。在一個或多個實施方案中，不飽和聚合物的可特征在于，數均分子量(Mn)為約10至約1，OOOkg/mol，在其它實施方案中約40至約500kg/mol，和在其它實施方案中約80至約200kg/mol。在這些或其它實施方案中，不飽和聚合物的特征還在于，重均分子量(扎)為約10至約4，OOOkg/mol，在其它實施方案中約40至約2，OOOkg/mol，和在其它實施方案中約80至約800kg/mol。在一個或多個實施方案中，不飽和聚合物的特征在于，分子量分布為約1.1至約5，在其它實施方案中約1.5至約4.5，和在其它實施方案中約1.8至約4.0。分子量可通過用聚苯乙烯標準物校正的凝膠滲透色譜(GPC)來測定，并調整為用于所談及的聚合物的馬克-豪溫克(Mark-Houwink)常數。烴類不飽和聚合物可為線性、支化或偶聯聚合物。烴聚合物的類型可包括天然和合成聚合物兩者。有用的合成聚合物可包括聚二烯類或具有非二烯共聚單體(例如，苯乙烯)的聚二烯共聚物。共聚物可包括嵌段和無規共聚物。偶聯聚合物可包括線性偶聯聚合物(例如，雙偶聯聚合物)或星形偶聯聚合物(例如，三偶聯或四偶聯、五偶聯、六偶聯等)。示例性聚二烯類包括聚丁二烯和聚異戊二烯。示例性共聚物可包括無規苯乙烯_丁二烯橡膠、苯乙烯_丁二烯嵌段共聚物、苯乙烯_丁二烯_苯乙烯嵌段共聚物、無規苯乙烯_異戊二烯、苯乙烯_異戊二烯嵌段共聚物、苯乙烯_異戊二烯_丁二烯嵌段共聚物、無規苯乙烯_異戊二烯_丁二烯、苯乙烯_異戊二烯_苯乙烯嵌段共聚物和氯丁橡膠。在一個或多7個實施方案中，聚合物可包括如在國際公布PCT/US2005/028343中描述的高乙烯基嵌段共聚物。在一個或多個實施方案中，不飽和聚合物包括線性或星形嵌段共聚物，其中所述嵌段共聚物包括封端苯乙烯嵌段。例如，在星形三偶聯聚合物的情況下，聚合物的三個旋臂的每一個將包括封端苯乙烯嵌段。在這些或其它實施方案中，星形臂的內片段包括聚二烯嵌段如聚丁二烯嵌段。在這些或其它實施方案中，這些嵌段共聚物的苯乙烯含量可為10%至50重量％，在其它實施方案中15%至45重量％，和在其它實施方案中20%至40重量％。在一個或多個實施方案中，聚合物可包括陰離子聚合的聚合物。在其它實施方案中，聚合物可通過配位催化如通過使用鈷基、鎳基或鑭系元素基配位體系來生產。在一個或多個實施方案中，聚合物可包括含有極性基團的聚二烯和/或聚二烯共聚物。這些極性基團可定位于聚合物主鏈的側鏈和/或在聚合物主鏈的末端。在一個或多個實施方案中，極性基團可包括羰基如羧酸基團或酸酐基團、羥基、氨基、酰氨基、氨基甲酸酯基、含硅基團、含金屬基團和含磷基團等。在一個或多個實施方案中，可將聚合物以幾種形式引入浙青組合物中。例如，可將聚合物作為碎屑、粉末聚合物、小球、熔融聚合物或液體聚合物添加。在一個或多個實施方案中，有機硫化劑包括如下化合物所述化合物包含雙鍵合至磷原子的硫原子，磷原子自身鍵合至至少兩個其它(或附加)硫原子，有機基團直接連接至磷原子或經過雜原子非直接連接。在一個或多個實施方案中，有機硫化劑可由下式表示<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>其中R為單價有機基團，5為鍵或雜原子，e為無機部分，和有機部分，或其組合。在一個或多個實施方案中，單價有機基團包括烴基或取代烴基，例如但不限于，烷基、環烷基、取代環烷基、烯基、環烯基、取代環烯基、芳基、烯丙基、取代芳基、芳烷基、烷芳基和炔基，各基團優選包含1個碳原子，或適當最小數的碳原子，以形成達20個碳原子的基團。這些烴基可包含雜原子，例如但不限于，氮、硼、氧、硅、硒、硫和磷原子。在特定的實施方案中，單價有機基團可包括金屬原子，因此可指單價有機金屬基團。在一個或多個實施方案中，單價有機基團可包括金屬茂。示例性金屬茂包括二茂鈦、二茂鐵和二茂鋯。在一個或多個實施方案中，為雜原子的8可包括但不限于，氮、硼、氧、硅、硒、硫和磷原子。在一個或多個實施方案中，有機硫化劑為環狀硫化劑，其中將硫雙鍵合至其的磷原子為環結構的成員。在特定的實施方案中，環狀硫化劑可由下式表示其中各R獨立地為單價有機基團，各5獨立地為鍵或雜原子。在一個或多個實施方案中，至少一個R為芳基。在其它實施方案中，各R獨立地為方基。在一個或多個實施方案中，芳基包括苯基、取代苯基、聯苯基、取代聯苯基、雜環芳基、取代雜環芳基、雙環芳基、取代雙環芳基、多環芳基和取代多環芳基。取代芳基包括其中氫原子被單價有機基團如烴基取代的那些。示例性取代苯基包括2-甲基苯基、3-甲基苯基、4-甲基苯基、2，3-二甲基苯基、3，4_二甲基苯基、2，5_二甲基苯基、2，6_二甲基苯基和2，4，6_三甲基苯基(也稱為菜基(mesityl))。示例性雜環芳基包括2-噻吩基、3-噻吩基、2-呋喃基、3-呋喃基、N_甲基2_吡咯基、N-甲基-3-吡咯基、N-甲基-2-咪唑基、1-吡唑基、2-吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基、吡嗪基、2-嘧啶基、3-噠嗪基、3-異噻唑基、3-異噁唑基、3-呋咕基和2-三嗪基。示例性雙環或多環芳基包括1-萘基、2-萘基、9-蒽基、9-菲基、2-苯并[b]噻吩基、3-苯并[b]噻吩基、2-萘并[2，3-b]噻吩基、2-噻蒽基、1-異苯并呋喃基、2-咕噸基、2-啡噁噻基(2-phenoxathiinyl)、2_中氮茚基(2-indolizinyl)、N_甲基_2_吲哚基、N-甲基-吲唑-3-基、N-甲基-8-嘌呤基、3-異喹啉基、2-喹啉基、3-肉啉基(3-cinnolinyl)、2-蝶呤啶基(2-pteridinyl)、N-甲基-2-咔唑基、N-甲基-0-咔啉-3-基、3-菲啶基、2-吖啶基、1-酞嗪基、1，8-萘啶-2-基、2-喹喔啉基、2-喹唑啉基、1，7-菲咯啉-3-基、1-吩嗪基、N-甲基-2-吩噻嗪基、2-吩吡嗪基和N-甲基-2-吩噁嗪基。在一個或多個實施方案中，R為烴基氧苯基，有機硫化劑可由下式定義<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>其中9為苯基或取代苯基，R為單價有機基團。在一個或多個實施方案中，烴基氧基團包括由式-OR定義的那些基團，其中R為單價有機基團(例如，烷氧基或芳氧基)。在一個或多個實施方案中，硫化劑為勞森試劑(Lawesson'sReagent)，其通常可由下式定義本發明的改性浙青結合料組合物也可包括在工業中通常采用的那些其它成分或組分。例如，該組合物可包括抗剝落化合物。在其它實施方案中，可將固化劑任選地添加至該實施方案的改性浙青結合料組合物中。固化劑可包括酚醛樹脂和元素硫。一個實例是雙馬來酰亞胺固化劑。在實施本發明中可采用常規量。在一個或多個實施方案中，消除對固化劑特別是硫的需要。換言之，可以制備本發明的浙青結合料組合物而不添加固化劑和/或除了硫化劑之外的含硫固化劑。本發明的浙青結合料組合物可包括約0.1至約10重量份，在其它實施方案中約0.2至約6重量份，和在其它實施方案中約0.5至約4重量份聚合物，基于每100重量份浙青結合料。在這些或其它實施方案中，本發明的浙青結合料組合物可包括小于5重量份，在其它實施方案中小于4重量份，在其它實施方案中小于3重量份，在其它實施方案中小于2.5重量份，在其它實施方案中小于2重量份，在其它實施方案中小于1.8重量份，和在其它實施方案中小于1.5重量份的聚合物，基于每100重量份浙青結合料。在這些或其它實施方案中，浙青結合料組合物包括至少0.1重量份，在其它實施方案中至少0.5重量份，在其它實施方案中至少0.7重量份，在其它實施方案中至少1.0重量份，和在其它實施方案中至少1.2重量份聚合物，基于每100重量份浙青結合料。本發明的浙青結合料組合物可包括約0.001至約20，在其它實施方案中約0.05至約10，在其它實施方案中約0.02至約5，和在其它實施方案中約0.01至約2重量份的有機硫化劑，基于每100重量份浙青結合料。在一個或多個實施方案中，在改性浙青結合料組合物中不飽和聚合物與有機硫化劑的重量比可為至少0.51，在其它實施方案中至少0.71，在其它實施方案中至少11，在其它實施方案中至少1.31，在其它實施方案中至少1.51，在其它實施方案中至少1.81，和在其它實施方案中至少2.01。在這些或其它實施方案中，不飽和聚合物與有機硫化劑的重量比為小于81，在其它實施方案中小于71，在其它實施方案中小于61，在其它實施方案中小于51，在其它實施方案中小于41，和在其它實施方案中小于31。在采用固化劑的那些實施方案中，本發明的浙青組合物可包括約0.1至約10，在其它實施方案中約0.2至約6，和在其它實施方案中約0.5至約4重量份固化劑，基于每100重量份浙青。在這些或其它實施方案中，本發明的浙青結合料組合物的形成可采用小于3重量份，在其它實施方案中小于1重量份，在其它實施方案中小于0.5重量份，在其它實施方案中小于0.25重量份，在其它實施方案中小于0.1重量份，和在其它實施方案中小于0.01重量份固化劑(例如，游離硫或元素硫)，基于每100重量份浙青結合料。10在一個或多個實施方案中，在實施本發明中可采用有機硫化劑而不使用多磷酸或其衍生物。在某些實施方案中，在實施本發明中采用小于1重量份，在其它實施方案中小于0.1重量份，在其它實施方案中小于0.05重量份，和在其它實施方案中小于0.01重量份多磷酸或其衍生物，基于每100重量份浙青。在一個或多個實施方案中，不采用多磷酸或不添加至浙青組合物。在一個或多個實施方案中，本發明的浙青組合物沒有多磷酸或其與浙青組合物的一個或多個組分的反應產物。在一個或多個實施方案中，本發明的浙青組合物可包括小于1%，在其它實施方案中小于0.5%，在其它實施方案中小于0.1%，和在其它實施方案中小于0.05重量％的有機磷化合物。在這些或其它實施方案中，本發明的浙青組合物基本沒有有機磷化合物，其中基本沒有是指對該組合物不具有可感知影響的有機磷化合物的量以下。有機磷化合物包括在美國專利5，990，206和6，024，788中公開的那些，在此將其引入以作參考。在一個或多個實施方案中，本發明的改性浙青結合料組合物可通過在期望溫度下引入浙青結合料與期望量的聚合物(例如，不飽和聚合物)和有機硫化劑來制備。在一個實施方案中，可將聚合物和有機硫化劑在高于約120°C的溫度下，或在其它實施方案中約140°C至約210°C的溫度下添加至熔融浙青結合料中。在一個或多個實施方案中，有機硫化劑、聚合物和浙青可在將其引入之后或引入期間混合或共混。然后，混合可在約145°C至約205°C(或在其它實施方案中約160°C至約193°C)的溫度下持續約25至約400分鐘。在一個或多個實施方案中，可剪切浙青結合料、聚合物和有機硫化劑的混合物，以將聚合物快速地分散入浙青中。剪切可在例如高速剪切磨(highshearmill)如由Siefer生產的高速剪切磨中完成。在其它實施方案中，可采用其中時間較不重要的簡單低速剪切混合。在一個或多個實施方案中，該組合物的所得改性浙青結合料為均相混合物，其為通過ASTMD-7173測定的在2°C下從浙青分離小于1重量％聚合物的混合物。在一個或多個實施方案中，有機硫化劑可與聚合物一起(即同時)有利地添加至浙青結合料組合物中。換言之，有機硫化劑不需要在添加聚合物之前預混合入浙青結合料中。同樣，聚合物不需要在添加有機硫化劑之前預混合入浙青結合料組合物中。在一個或多個實施方案中，可將有機硫化劑和聚合物直接添加至浙青結合料(例如，熔融浙青結合料)中，而不一起預共混有機硫化劑和不飽和聚合物。有機硫化劑和聚合物可同時或依次添加至浙青結合料中。在一個或多個實施方案中，當有機硫化劑和聚合物添加至同一結合料組合物中時，有機硫化劑先添加，接著是聚合物。在其它實施方案中，可將聚合物先添加至浙青結合料，接著添加有機硫化劑。在其它實施方案中，有機硫化劑和不飽和聚合物可分開引入并與各浙青結合料組合物混合，然后可將單獨的結合料組合物依次引入和共混。例如，可將有機硫化劑添加至第一浙青結合料組合物中以形成第一母料結合料組合物。同樣，可將聚合物添加至第二浙青結合料組合物中以形成第二母料結合料組合物。然后，可將第一和第二母料組合物引入并彼此共混以形成根據本發明的改性浙青結合料組合物。在一個或多個實施方案中，本發明提供將有機硫化劑和浙青結合料的濃縮物引入聚合物和浙青結合料的濃縮物中并與其共混的方法。該方法有利地使得有機硫化劑組合物和/或聚合物浙青結合料組合物充分輸送和/或貯存。換言之，有利地發現，通過不引入和組合聚合物、有機硫化劑和浙青結合料，能夠獲得在浙青結合料組合物中較高濃度的有機硫化劑和/或聚合物，只要將有機硫化劑和不飽和聚合物引入和混合入各結合料濃縮物中即可。有利地，可將濃縮物運載至更多區域位置，在所述位置可將它們引入并彼此共混，和/或在區域位置處它們可有利地用附加浙青結合料稀釋。在一個或多個實施方案中，有機硫化劑_結合料濃縮物可包括大于0.5重量份，在其它實施方案中大于2.0重量份，在其它實施方案中大于5.0重量份，在其它實施方案中大于8.0重量份有機硫化劑，基于每100重量份浙青。在這些或其它實施方案中，有機硫化劑_結合料濃縮物可包括達10重量份，在其它實施方案中達12重量份有機硫化劑，基于每100重量份浙青結合料。本領域技術人員知曉，加工和操作浙青的能力(例如，每AASHT0T316的可泵抽性)可規定能夠添加至浙青結合料的有機硫化劑的上限水平。類似地，聚合物_結合料濃縮物可包括大于5重量份，在其它實施方案中大于10重量份，在其它實施方案中大于15重量份，在其它實施方案中大于18重量份聚合物，基于每100重量份浙青。在這些或其它實施方案中，聚合物_結合料濃縮物可包括達20重量份，在其它實施方案中達25重量份，在其它實施方案中達30重量份聚合物，基于每100重量份浙青結合料。本領域技術人員知曉，加工和操作浙青的能力(例如，每AASHTOT316的可泵抽性)可規定能夠添加至浙青結合料的聚合物的上限水平。可影響聚合物濃度上限的其它因素包括聚合物分子量、聚合物宏觀結構和浙青的特性。在一個或多個實施方案中，為制備有機硫化劑-結合料濃縮物而采用的浙青可具有與為制造聚合物-結合料濃縮物采用的浙青不同的特性。例如，在一個實施方案中，為制備聚合物_結合料濃縮物而采用的浙青可為比用于制備有機硫化劑_結合料濃縮物的更軟的浙青。這是有利的，因為可向軟浙青添加更大負荷的聚合物，由此提供用較少浙青輸送和/或貯存更多聚合物的能力。此外，通過用不同的浙青制備有機硫化劑_結合料濃縮物和聚合物_結合料濃縮物，在共混時可獲得期望的性質。例如，有機硫化劑_結合料濃縮物可用相對硬的浙青制備，其當與用相對軟的浙青制造的聚合物-結合料濃縮物共混時，能夠獲得為制造該濃縮物而采用的浙青結合料之間的硬度。根據本發明的方法的一個特定的實施方案示于圖1中。有機硫化劑22的貯存容器、浙青結合料24的貯存容器和不飽和聚合物26的貯存容器位于改性浙青結合料設備12處。有機硫化劑-結合料濃縮物28可通過引入和共混硫化劑和浙青結合料來形成。引入和共混的步驟可通過添加顆粒狀有機硫化劑至保持在約120°C至約205°C的溫度下的浙青結合料組合物來實現。同樣，不飽和聚合物_結合料濃縮物30可通過引入和混合不飽和聚合物與浙青結合料來制備。不飽和聚合物和結合料的引入與混合可通過添加不飽和聚合物球至保持在約120°C至約205°C的溫度下的熔融浙青結合料組合物中來實現。然后，可將各浙青結合料濃縮物(即，濃縮物28和濃縮物30)運載至終端14。濃縮物的運載可通過加熱或絕緣運輸載體來發生。有利地，這些濃縮物可通過絕緣運輸載體運載至位于距改性浙青結合料設備12達到和超過1，000英里的終端14。在終端位置14處，可引入和共混有機硫化劑_結合料濃縮物和不飽和聚合物_結合料濃縮物。該引入和共混可在約145°C至約170°C的溫度下發生。此外，在它們的引入和共混之前或之后，該濃縮物可用額外的浙青結合料稀釋，所述額外的浙青結合料可貯存在容器32內的終端14處。然后，可將如此處提供的將其稀釋至有機硫化劑和/或不飽和聚合物的期望水平的改性結合料34輸送至熱混合設備16。該改性浙青結合料組合物的輸送可在加熱或絕緣輸送容器內發生，并可輸送至達到和超過300英里的熱混合設備16。在熱混合設備16處，可將改性結合料組合物引入并與骨料36混合，以形成鋪設組合物38。用于引入和混合骨料與改性結合料組合物的方法在本領域中是已知的，并包括分批混合和連續混合。在一個或多個實施方案中，將骨料和改性浙青結合料通過首先預熱改性浙青結合料至約120°C至約200°C的溫度來引入和混合。一旦已制備鋪設組合物38，可將該鋪設組合物輸送至能夠鋪設路面的工作地點(例如，路基)。鋪設組合物的輸送可在加熱或絕緣輸送載體內發生。可采用根據本發明制備的改性浙青結合料組合物來制備浙青鋪設組合物。這些鋪設組合物可以包括改性浙青結合料、骨料和本領域已知的可加入鋪設組合物中的其它任選組分。在該實施方案的實施中可利用在鋪設工業中使用的常規骨料。骨料可以包括巖石、石頭、礦渣、碎石、沙礫、沙子、硅石或其一種以上的混合物。骨料的具體實例包括大理石、石灰石、玄武石、白云石、砂巖、花崗巖、石英巖、鋼渣及其兩種以上的混合物。骨料典型地具有廣泛的顆粒尺寸分布，范圍從亞微米顆粒(例如灰塵)到63mm直徑大小的高爾夫球尺寸塊體。最佳的顆粒尺寸分布隨不同應用而變化。除骨料和改性浙青結合料以外，本發明的鋪設組合物還包括可用于制備浙青鋪設組合物的其它組分或成分。這些另外的組分或成分可包括纖維、脫模劑和填料。其它實例包括氫氧化鈣、打磨粉塵(sandersdust)、纖維素纖維、丙烯類纖維及其兩種以上的混合物。可通過使用標準設備和工序制備本發明的浙青鋪設組合物。在一個或多個實施方案中，將骨料與改性浙青結合料混合從而得到基本均質的浙青路面。例如，可將骨料與改性浙青結合料混合以在標準混合機中連續地生產浙青鋪設組合物。在一個或多個實施方案中，本發明的實施有利地消除在形成浙青混凝土(asphaltconcrete)之前處理骨料的需要。當制備浙青鋪設組合物時，混合一般約1重量％至約10重量％的改性浙青和約90重量％至約99重量％的骨料(基于浙青鋪設組合物的總重量)。在其它實施方案中，鋪設組合物包括約2至約8重量％的改性浙青。根據本發明制備的浙青結合料組合物以及浙青鋪設組合物示出幾個有利的性質。在一個或多個實施方案中，該組合物可有利地在升溫下貯存，而不會有害地影響聚合物和浙青結合料的分離點。根據本發明制備的浙青鋪設組合物特別有利于鋪設路面。這些路面可包括，但并不限于，道路、機場跑道、人行道、小巷、高爾夫車道、池塘襯墊、填土覆蓋層和橋面。此外，本發明的改性浙青結合料組合物除了路面組合物之外還有利于制備其它組合物。例如，該改性浙青組合物可以用于屋頂涂布。為了證明本發明的實施，制備并試驗了以下實例。然而，不應將該實施例視為限制本發明的范圍。權利要求書將用于限定本發明。實施例樣品1-6浙青結合料組合物通過采用以下方法制備。向一夸脫罐容器中加入500克預熱至163°C的浙青結合料。浙青結合料得自BP(Whiting，IN)，并具有PG等級64-22，基于每AASHTOM320。使用一夸脫罐加熱器，在通過直接添加顆粒而添加顆粒狀勞森試劑至浙青結合料和通過直接添加小球而添加不飽和聚合物小球至浙青結合料中時，將浙青結合料加熱至190°C并在Silverson高速剪切混合機上旋轉。在該容器內樣品的剪切持續30分鐘。將蓋子松放在容器上，將容器放置在設定為163°C的烘箱中18小時。在從烘箱中移出該容器時，除去蓋子，除去存在的任何薄(skim)層。然后，將樣品攪拌并通過20目篩網倒出，并將篩過的材料用于制備試驗樣品。添加至各樣品的改性劑(例如，勞森試劑和不飽和聚合物)的量列于表I中。對于采用的各標準試驗，如果需要，將各樣品的一部分取出并制備成各種試樣。這些實施例采用的全部試驗方法示于表I中。在該樣品中采用的不飽和聚合物為星形聚合物，所述星形聚合物的特征在于，約16.5%乙烯基為90%四偶聯的，包括的約30%嵌段苯乙烯具有約53kg/摩爾的基峰分子量(Mp)，偶聯后的Mp為約228kg/摩爾；該聚合物以商品名161-B(LCY，中國)獲得。不飽和聚合物和勞森試劑的量以每100重量份浙青的重量份(pha)示于表I中。注意，樣品1為對照，不包括勞森試劑和不飽和聚合物，樣品2包括聚合物但不包括勞森試齊U，因此也是有用的對照。<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>不脫離本發明的范圍和精神的各種改進和改變對于本領域技術人員將顯而易見。本發明并不正好限于此處所述的說明性實施方案。權利要求一種用于制備改性瀝青結合料組合物的工藝，所述工藝包括混合瀝青、不飽和聚合物和有機硫化劑，以形成改性瀝青組合物。2.一種用于制備改性浙青結合料組合物的工藝，所述工藝包括混合浙青結合料、聚合物和有機硫化劑，以形成改性浙青組合物，其中聚合物與有機硫化劑的重量比為至少0.51至小于81。3.一種浙青鋪設組合物，其通過引入和混合根據權利要求2所述的改性浙青結合料組合物與骨料來制備。4.一種用于制備改性浙青結合料組合物的工藝，所述工藝包括引入聚合物至浙青結合料；和引入有機硫化劑至浙青結合料，其中引入有機硫化劑至所述浙青結合料的所述步驟包括添加有機硫化劑組合物，所述有機硫化劑組合物包括小于5重量％的烴材料。5.一種用于形成改性浙青結合料組合物的方法，所述方法包括通過引入和混合有機硫化劑與浙青結合料來制備有機硫化劑_結合料濃縮物，其中所述有機硫化劑_結合料濃縮物包括大于0.5重量份有機硫化劑，基于每100重量份浙青；通過引入和混合聚合物與浙青結合料來制備聚合物-結合料濃縮物，其中所述聚合物_結合料濃縮物包括大于5重量份聚合物，基于每100重量份浙青；和引入和混合所述有機硫化劑_結合料濃縮物與所述聚合物_結合料濃縮物，從而形成改性浙青結合料組合物。6.一種改性浙青結合料組合物，其通過包括以下步驟的工藝制備引入和混合浙青、有機硫化劑和聚合物，其中所述聚合物與所述有機硫化劑的重量比為至少0.51至小于81。7.一種浙青組合物，其包括浙青、不飽和聚合物、磷源和硫源的反應產物，其中所述磷源和所述硫源形成所述浙青與所述不飽和聚合物組分之間的反應性交聯。8.一種浙青鋪設組合物，其通過組合根據權利要求7所述的浙青組合物與骨料制備。9.根據權利要求1-2和4任一項所述的工藝，根據權利要求5所述的方法，和根據權利要求3和6-8任一項所述的組合物，其中所述有機硫化劑由下式定義<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>其中各R獨立地為單價有機基團，各δ獨立地為鍵或雜原子。10.根據權利要求1-2和4任一項所述的工藝，根據權利要求5所述的方法，和根據權利要求3和6-8任一項所述的組合物，其中所述有機硫化劑由下式定義<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>其中各R獨立地為單價有機基團，各δ獨立地為鍵或雜原子。11.根據權利要求10所述的工藝、方法或組合物，其中至少一個R為芳基。12.根據權利要求11所述的工藝、方法或組合物，其中各R獨立地為芳基。13.根據權利要求12所述的工藝、方法或組合物，其中各R獨立地為芳基。14.根據權利要求1-2和4任一項所述的工藝，根據權利要求5所述的方法，和根據權利要求3和6-8任一項所述的組合物，其中所述有機硫化劑由下式定義<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>其中φ為苯基或取代苯基，R為單價有機基團。15.根據權利要求13所述的工藝、方法或組合物，其中所述有機硫化劑為勞森試劑。16.根據權利要求1-15任一項所述的方法，其中所述結合料包括約0.02至約5重量份有機硫化劑，基于每100重量份結合料。全文摘要一種用于制備改性瀝青結合料組合物的工藝，所述工藝包括混合瀝青、不飽和聚合物和有機硫化劑以形成改性瀝青組合物。文檔編號C08L95/00GK101827893SQ200880102562公開日2010年9月8日申請日期2008年6月19日優先權日2007年6月20日發明者丹尼爾·格雷夫斯,克里斯汀·雷德麥徹,蒂莫西·里斯,赫伯·威斯爾申請人:費爾斯通聚合物有限責任公司;遺產研究組