本發明屬于瀝青改性領域，尤其涉及改性瀝青在疏水表面處理方面的應用。
背景技術：
瀝青是道路工程中應用廣泛的路面結構膠結材料，常被用作鋪路材料，例如常見的“瀝青水泥”，還可以添加集料、骨料或與不同的組成的礦質材料按比例配合后得到不同結構的適于鋪設道路的混凝土。瀝青屬于疏水性材料，不透水，也幾乎不溶于水，是應用廣泛的防水材料和防腐材料，主要應用于屋面、地面、地下結構的防水，木材、鋼材的防腐等。
不同的使用對象和使用環境對瀝青的性能提出了越來越高的要求，為此人們進行了瀝青改性的相關試驗，以改善瀝青的穩定性、耐溫性、耐老化、粘附性、彈性、適用性等，以提高瀝青的利用水平。然而，在應用改性瀝青時，面對復雜的使用環境，如何保證相容性和粘彈性的同時穩定瀝青的針入度水平，改善瀝青的耐高溫、耐低溫性能，使其適用范圍更加廣闊，特別是用于疏水表面處理時，仍還有很多問題亟待解決。
技術實現要素：
為了彌補上述現有技術的不足，本發明提供一種改性瀝青、制備方法及應用，通過調節改性劑的用量，改性溫度等工藝條件，得到了穩定性好、耐溫性、耐水性、粘結性能優異的改性瀝青，其適用性強，易于生產使用。
為了實現上述目的，本發明的改性瀝青，其按重量份組成如下：瀝青100份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物80-100份、脫硫丁苯橡膠粉20-40份、聚丁二烯5份、丙烯酸1-5份、聚氨酯2-10份、三聚磷酸鈉2-5份、石蠟油5-10份、十二烷基苯磺酸鈉0.1-0.3份、硫磺0.5-1份、聚乙烯醚0.5-2份，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物通過如下步驟制備：將苯乙烯100份、環己烷5-20份、乙二胺5-10份、丁基鋰0.01-0.02份加入反應器中，攪拌均勻，加熱至60-70℃，反應時間10-20分鐘；加入丁二烯100-120份，反應15-20分鐘；入苯乙烯100份，反應10-20分鐘；加入苯甲醛縮苯胺，反應時間10-30分鐘；之后加入氯代甘油，脫除溶劑得到改性的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物。所采用的丁苯橡膠顆粒粒徑0.05～0.5mm。
通過改性制備工藝，得到改性瀝青的制備方法，其步驟如下：
1)將所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯預熱至50℃，之后在500-600r/min的轉速下加入聚氨酯，得到混合液一；
2)將瀝青、脫硫丁苯橡膠粉在160℃溫度下，以1000r/min的轉速剪切混合15分鐘，先使脫硫丁苯橡膠在瀝青中分散得到初混合液二；
3)將聚丁二烯、三聚磷酸鈉、石蠟油、丙烯酸勻速加入混合液二中，得到混合液三；
4)在400r/min的條件下將混合液三加入混合液一中，控制加入速度，使體系溫度逐步上升，加入全部初步改性的瀝青后，加入十二烷基苯磺酸鈉、硫磺、聚乙烯醚，在135℃下保溫20min，之后升溫至180℃反應。
在應用時，將改性瀝青用于制備疏水表面處理劑，該表面處理劑由下列重量份的原料制備制成：改性瀝青40-45份、環氧樹脂20-25份、聚丙烯酸樹脂2-5份、酚醛樹脂1-2份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷1-2份、納米二氧化硅5-8份、納米二氧化鈦1-2份、羥甲基纖維素1-2份、滑石粉1-2份、珍珠巖2-5份、云母粉2-5份、聚乙烯醚2-3份、聚異丁烯2-3份、二甲苯8-11份、丁醇6-9份、amp-95潤濕分散劑1-3份。
得到了一種瀝青改性的疏水表面處理劑，其由下列重量份的原料制備制成：權利要求1-4所述的改性瀝青40-45份、環氧樹脂20-25份、聚丙烯酸樹脂2-5份、酚醛樹脂1-2份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷1-2份、納米二氧化硅5-8份、納米二氧化鈦1-2份、羥甲基纖維素1-2份、滑石粉1-2份、珍珠巖2-5份、云母粉2-5份、聚乙烯醚2-3份、聚異丁烯2-3份、二甲苯8-11份、丁醇6-9份、amp-95潤濕分散劑1-3份。
本發明瀝青加入脫硫丁苯橡膠粉、聚丁二烯、丙烯酸、聚氨酯、三聚磷酸鈉、石蠟油、十二烷基苯磺酸鈉、硫磺、聚乙烯醚改性后，能夠增加相容性，耐高溫性，耐低溫性，改善強度。納米二氧化硅經偶聯劑表面修飾，提高了活性，提高復合基體的強度、耐磨性、等，同時還能與云母粉、滑石粉配合有效改善分散性能。引入環氧樹脂、聚丙烯酸樹脂、酚醛樹脂，能提高耐水性和粘結性能，同時改善耐熱性能，在樹脂改性提高粘結性能和表面修飾的二氧化硅的協同作用下，材料與基層粘結大大提高。在制備改性瀝青時，采用不同溫度分段加料，多段升溫保溫的方式，有效的進行分散，通過特定的組分含量，在所述特定的工藝條件條件下，制備得到的改性瀝青穩定性好、耐溫性、耐水性、粘結性能優異，適用性強。
具體實施方式
下面通過實施例對本發明作進一步的闡述，實施例中采用的工藝條件和配比僅用于對發明內容作進一步說明，而非限定使用這些工藝條件參數。實施例中所涉及的份數均指質量份數。
實施例1：
將苯乙烯100份、環己烷5-20份、乙二胺5-10份、丁基鋰0.01-0.02份加入反應器中，攪拌均勻，加熱至60-70℃，反應時間10-20分鐘；加入丁二烯100-120份，反應15-20分鐘；入苯乙烯100份，反應10-20分鐘；加入苯甲醛縮苯胺，反應時間10-30分鐘；之后加入氯代甘油，脫除溶劑得到改性的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物。采用該苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物80-100份，瀝青100份、脫硫丁苯橡膠粉20-40份、聚丁二烯5份、丙烯酸1-5份、聚氨酯2-10份、三聚磷酸鈉2-5份、石蠟油5-10份、十二烷基苯磺酸鈉0.1-0.3份、硫磺0.5-1份、聚乙烯醚0.5-2份，制備得到改性瀝青。經改性處理后瀝青的針入度(25℃，0.1mm)為45-50，針入度比為78-93％，軟化點45-55，凍融劈裂試驗殘留強度比為85-95％。
實施例2：
將苯乙烯100份、環己烷5-20份、乙二胺5-10份、丁基鋰0.01-0.02份加入反應器中，攪拌均勻，加熱至60-70℃，反應時間10-20分鐘；加入丁二烯100-120份，反應15-20分鐘；入苯乙烯100份，反應10-20分鐘；加入苯甲醛縮苯胺，反應時間10-30分鐘；之后加入氯代甘油，脫除溶劑得到改性的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物。采用該苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物90份、瀝青100份、脫硫丁苯橡膠粉30份、丙烯酸3份、聚氨酯5份、三聚磷酸鈉2份、石蠟油5份、十二烷基苯磺酸鈉0.2份、硫磺0.5份、聚乙烯醚0.5份，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物通過如下步驟制備：經改性處理后瀝青的針入度(25℃，0.1mm)為73，針入度比為85％，軟化點50，凍融劈裂試驗殘留強度比為65％。
實施例3：
將苯乙烯100份、環己烷5-20份、乙二胺5-10份、丁基鋰0.01-0.02份加入反應器中，攪拌均勻，加熱至60-70℃，反應時間10-20分鐘；加入丁二烯100-120份，反應15-20分鐘；入苯乙烯100份，反應10-20分鐘；加入苯甲醛縮苯胺，反應時間10-30分鐘；之后加入氯代甘油，脫除溶劑得到改性的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物。采用該苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物90份、瀝青100份、脫硫丁苯橡膠粉30份、聚丁二烯5份、丙烯酸3份、聚氨酯5份、石蠟油5份、十二烷基苯磺酸鈉0.2份、硫磺0.5份、聚乙烯醚0.5份，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物通過如下步驟制備：經改性處理后瀝青的針入度(25℃，0.1mm)為71，針入度比為85％，軟化點50，凍融劈裂試驗殘留強度比為54％。
實施例4：
將苯乙烯100份、環己烷5-20份、乙二胺5-10份、丁基鋰0.01-0.02份加入反應器中，攪拌均勻，加熱至60-70℃，反應時間10-20分鐘；加入丁二烯100-120份，反應15-20分鐘；入苯乙烯100份，反應10-20分鐘；加入苯甲醛縮苯胺，反應時間10-30分鐘；之后加入氯代甘油，脫除溶劑得到改性的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物。采用該苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物90份，瀝青100份、脫硫丁苯橡膠粉30份、聚丁二烯5份、聚氨酯5份、三聚磷酸鈉3份、石蠟油5份、十二烷基苯磺酸鈉0.2份、硫磺0.5份、聚乙烯醚0.5，制備得到改性瀝青。經改性處理后瀝青的針入度(25℃，0.1mm)為70，針入度比為86％，軟化點46，凍融劈裂試驗殘留強度比為67％。
實施例5：
將苯乙烯100份、環己烷5-20份、乙二胺5-10份、丁基鋰0.01-0.02份加入反應器中，攪拌均勻，加熱至60-70℃，反應時間10-20分鐘；加入丁二烯100-120份，反應15-20分鐘；入苯乙烯100份，反應10-20分鐘；加入苯甲醛縮苯胺，反應時間10-30分鐘；之后加入氯代甘油，脫除溶劑得到改性的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物。采用該苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物90份，瀝青100份、脫硫丁苯橡膠粉30份、聚丁二烯5份、丙烯酸5份、聚氨酯5份、三聚磷酸鈉3份、十二烷基苯磺酸鈉0.2份、硫磺0.5份、聚乙烯醚0.5，制備得到改性瀝青。經改性處理后瀝青的針入度(25℃，0.1mm)為72，針入度比為85％，軟化點50，凍融劈裂試驗殘留強度比為75％。
實施例6：
將苯乙烯100份、環己烷5-20份、乙二胺5-10份、丁基鋰0.01-0.02份加入反應器中，攪拌均勻，加熱至60-70℃，反應時間10-20分鐘；加入丁二烯100-120份，反應15-20分鐘；入苯乙烯100份，反應10-20分鐘；加入苯甲醛縮苯胺，反應時間10-30分鐘；之后加入氯代甘油，脫除溶劑得到改性的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物。采用該苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物90份，瀝青100份、脫硫丁苯橡膠粉30份、聚丁二烯5份、丙烯酸5份、聚氨酯5份、三聚磷酸鈉3份、石蠟油5份、硫磺0.5份、聚乙烯醚0.5，制備得到改性瀝青。經改性處理后瀝青的針入度(25℃，0.1mm)為65，針入度比為86％，軟化點50，凍融劈裂試驗殘留強度比為65％。
實施例7：
按實施例1所述配比采用如下步驟制備改性瀝青：1)將所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯預熱至50℃，之后在500-600r/min的轉速下加入聚氨酯，得到混合液一；2)將瀝青、脫硫丁苯橡膠粉在160℃溫度下，以1000r/min的轉速剪切混合15分鐘，先使脫硫丁苯橡膠在瀝青中分散得到初混合液二；3)將聚丁二烯、三聚磷酸鈉、石蠟油、丙烯酸勻速加入混合液二中，得到混合液三；4)在400r/min的條件下將混合液三加入混合液一中，控制加入速度，使體系溫度逐步上升，加入全部初步改性的瀝青后，加入十二烷基苯磺酸鈉、硫磺、聚乙烯醚，在135℃下保溫20min，之后升溫至180℃反應。經改性處理后瀝青的針入度(25℃，0.1mm)為45-50，針入度比為78-93％，軟化點45-55，凍融劈裂試驗殘留強度比為85-95％。
實施例8：
按實施例1所述配比采用如下步驟制備改性瀝青：1)將所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯預熱至50℃，之后在500-600r/min的轉速下加入聚氨酯，得到混合液一；2)將瀝青、脫硫丁苯橡膠粉在160℃溫度下，以1000r/min的轉速剪切混合15分鐘，先使脫硫丁苯橡膠在瀝青中分散得到初混合液二；在400r/min的條件下將混合液二加入混合液一中，控制加入速度，使體系溫度逐步上升，加入全部初步改性的瀝青后，加入剩余組分，在135℃下保溫20min，之后升溫至180℃反應。經改性處理后瀝青的針入度(25℃，0.1mm)為76，針入度比為70％，軟化點40，凍融劈裂試驗殘留強度比為62％。
實施例9：
按實施例1所述配比采用如下步驟制備改性瀝青：1)將所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯預熱至50℃，之后在500-600r/min的轉速下加入聚氨酯，得到混合液一；2)將瀝青、脫硫丁苯橡膠粉在160℃溫度下，以1000r/min的轉速剪切混合15分鐘，先使脫硫丁苯橡膠在瀝青中分散得到初混合液二；3)將聚丁二烯、三聚磷酸鈉、石蠟油、丙烯酸勻速加入混合液二中，得到混合液三；4)在400r/min的條件下將混合液三加入混合液一中，控制加入速度，使體系溫度逐步上升，加入全部初步改性的瀝青后，加入十二烷基苯磺酸鈉、硫磺、聚乙烯醚，升溫至180℃反應。經改性處理后瀝青的針入度(25℃，0.1mm)為68，針入度比為75％，軟化點43，凍融劈裂試驗殘留強度比為70％。
實施例10：
一種瀝青改性的疏水表面處理劑，其由下列重量份的原料制備制成：本發明所述的改性瀝青40-45份、環氧樹脂20-25份、聚丙烯酸樹脂2-5份、酚醛樹脂1-2份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷1-2份、納米二氧化硅5-8份、納米二氧化鈦1-2份、羥甲基纖維素1-2份、滑石粉1-2份、珍珠巖2-5份、云母粉2-5份、聚乙烯醚2-3份、聚異丁烯2-3份、二甲苯8-11份、丁醇6-9份、amp-95潤濕分散劑1-3份。拉伸強度(10mm/min，mpa)-10℃時大于2.0，25℃時大于0.7，60℃時大于0.16。剪切強度(10mm/min，mpa)-10℃時大于2.4，25℃時大于0.3，60℃時大于0.018。檢測不透水(1mpa，1h)，附著在基材后25℃條件浸泡1000h下不起泡、不脫落，耐鹽霧性能(1000h)漆膜不起泡，耐堿性72h不脫落、不生銹、不軟化、不脫落，耐沖擊性100/cm，柔韌性1mm，附著力5mpa。
實施例11：
一種瀝青改性的疏水表面處理劑，其由下列重量份的原料制備制成：基質瀝青40-45份、環氧樹脂20-25份、聚丙烯酸樹脂2-5份、酚醛樹脂1-2份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷1-2份、納米二氧化硅5-8份、納米二氧化鈦1-2份、羥甲基纖維素1-2份、滑石粉1-2份、珍珠巖2-5份、云母粉2-5份、聚乙烯醚2-3份、聚異丁烯2-3份、二甲苯8-11份、丁醇6-9份、amp-95潤濕分散劑1-3份。拉伸強度(10mm/min，mpa)-10℃時大于2.0，25℃時大于0.7，60℃時大于0.16。剪切強度(10mm/min，mpa)-10℃時大于2.4，25℃時大于0.3，60℃時大于0.018。檢測不透水(1mpa，1h)，但附著在基材后25℃條件浸泡1000h出現起泡脫落現象，耐鹽霧性能(1000h)、耐堿性(72h)差，柔韌性4mm，附著力2mpa。
實施例12：
將改性瀝青采用如下方法應用于疏水表面處理劑：將改性瀝青40-45份、環氧樹脂20-25份、聚丙烯酸樹脂2-5份、酚醛樹脂1-2份、聚乙烯醚2-3份、聚異丁烯2-3份在500r/min條件下均勻混合，加熱至100℃，之后加入二甲苯8-11份、丁醇6-9份均勻混合，并加熱至170-190℃，將混合物攪拌混合均勻后以1000r/min下攪拌1小時；在50r/min條件下，加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷1-2份、納米二氧化硅5-8份、納米二氧化鈦1-2份、羥甲基纖維素1-2份、滑石粉1-2份、珍珠巖2-5份、云母粉2-5份攪拌15-25min分鐘，降溫至60℃再加入amp-95潤濕分散劑1-3，攪拌分散，得到成品。
實施例13：
將改性瀝青采用如下方法應用于疏水表面處理劑：將改性瀝青40-45份、環氧樹脂20-25份、聚丙烯酸樹脂2-5份、酚醛樹脂1-2份、聚乙烯醚2-3份、聚異丁烯2-3份在500r/min條件下均勻混合，加熱至100℃，之后加入二甲苯8-11份、丁醇6-9份均勻混合，并加熱至170-190℃，將混合物攪拌混合均勻后以1000r/min下攪拌1小時；在50r/min條件下，加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷1-2份、納米二氧化鈦1-2份、羥甲基纖維素1-2份、滑石粉1-2份、珍珠巖2-5份、云母粉2-5份攪拌15-25min分鐘，降溫至60℃再加入amp-95潤濕分散劑1-3，攪拌分散，得到的成品強度、耐沖擊性和附著力變差。
雖然本發明已將較佳實施例披露如上，但本發明并非限定于此。任何本領域技術人員，在不脫離本發明的精神和范圍內，均可作各種更動與修改，因此本發明的保護范圍應當以權利要求所限定的范圍為準。