阅读说明：本技术 一种增粘剂及其制备方法和应用 (Tackifier and preparation method and application thereof ) 是由 吴信朋 刘金景 吴士玮 苏长泳 王充 徐佳龙 于 2020-04-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种增粘剂及其制备方法和应用,该制备方法包括：将苯乙烯-马来酸酐聚合物和改性淀粉进行反应,得到所述增粘剂。本发明的增粘剂能够提高改性沥青的粘接强度。本发明的技术方案成本低、原材料资源丰富：作为其中的原材料,淀粉是一种可再生绿色材料,具有来源广泛、产量充足、价格低廉、无毒无污染等优势；进而使得改性淀粉的来源广泛、价格低廉。(The invention discloses a tackifier and a preparation method and application thereof, wherein the preparation method comprises the following steps: and reacting the styrene-maleic anhydride polymer with the modified starch to obtain the tackifier. The tackifier disclosed by the invention can improve the bonding strength of the modified asphalt. The technical scheme of the invention has low cost and rich raw material resources: as the raw material, the starch is a renewable green material and has the advantages of wide source, sufficient yield, low price, no toxicity, no pollution and the like; further, the source of the modified starch is wide and the price is low.)

一种增粘剂及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于增粘剂技术领域，更具体地，涉及一种增粘剂及其制备方法和应用。

背景技术

自粘聚合物改性沥青防水卷材是一种很有发展前景的新型防水材料。在国内外刚刚崛起，方兴未艾。该种卷材具有不透水性、低温柔度、抗变形性能及自愈性好等特点，而且易于施工，可以提高铺设速度，加快工程进度。防水的成功不仅取决于其自身的质量，还与卷材和屋面的粘接密封密切相关。

自粘改性沥青增粘剂是生产改性沥青防水卷材的重要原料。增粘剂加入改性沥青中，通过表面扩散或内部扩散湿润粘接表面，使改性沥青与被粘物料之间粘接强度提高。常用增粘剂主要有松香、萜烯树脂和石油树脂等。近年来，石油树脂以其剥离粘接强度高、快粘性好、粘接性能稳定、熔融粘度适度、耐热性好，与高聚物基质的相容性好，且价格低等特点，开始逐步取代天然树脂增粘剂(松香和萜烯树脂)而占显要地位。但是，石油树脂存在脆性大、成膜性差、结构上缺少极性基团等缺点，从而限制了其在改性沥青领域中的广泛应用。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种成本低廉、成膜性好、可有效改善改性沥青粘接性能的新型增粘剂。

为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种增粘剂的制备方法，该制备方法包括：将苯乙烯-马来酸酐聚合物和改性淀粉进行反应，得到所述增粘剂。

本发明的第二方面提供上述制备方法制备的增粘剂。

本发明的第三方面提供上述增粘剂作为聚合物改性沥青增粘剂的应用。

本发明的技术方案具有如下有益效果：

(1)本发明的增粘剂能够提高改性沥青的粘接强度。

(2)本发明的技术方案成本低、原材料资源丰富：作为其中的原材料，淀粉是一种可再生绿色材料，具有来源广泛、产量充足、价格低廉、无毒无污染等优势；进而使得改性淀粉的来源广泛、价格低廉。

本发明的其它特征和优点将在随后

具体实施方式

部分予以详细说明。

具体实施方式

下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。

本发明的第一方面提供一种增粘剂的制备方法，该制备方法包括：将苯乙烯-马来酸酐聚合物和改性淀粉进行反应，得到所述增粘剂。

本发明中，通过本发明的方法能够使得苯乙烯-马来酸酐聚合物和改性淀粉进行接枝，得到苯乙烯-马来酸酐聚合物接枝改性淀粉。

根据本发明，优选地，所述制备方法包括：在溶剂和碱性调节剂的存在下，将苯乙烯-马来酸酐聚合物和改性淀粉进行反应，得到所述增粘剂。

本发明中，溶剂包括有机溶剂和水；有机溶剂优选为丙酮。

根据本发明，优选地，所述制备方法包括：

(1)将所述改性淀粉和水混合均匀，然后用所述碱性调节剂调节pH至8～10，得到改性淀粉溶液；

(2)将所述苯乙烯-马来酸酐聚合物与有机溶剂混合，加热至完全溶解；然后冷却降温至反应温度，加入所述改性淀粉溶液，进行反应，得到所述增粘剂。

本发明中，优选地，所述改性淀粉和水的重量比为1:(2～5)；有机溶剂优选为丙酮；所述有机溶剂与苯乙烯-马来酸酐聚合物的质量比优选为(8～15):1；所述反应温度为(40～50)℃；反应的时间优选为3-5h。

根据本发明，优选地，所述改性淀粉为氧化改性淀粉；

优选地，所述氧化改性淀粉的分子量为10～15万。

本发明的增粘剂能够提高改性沥青的粘接强度：一方面，氧化改性淀粉分子结构上存在大量的极性基团如羰基、羧基、羟基，改性沥青通过极性基团与基层间形成分子间氢键、配合键的形式，产生较强的粘接强度；另一方面，该增粘剂成膜性好，可有效提高改性沥青的内聚强度。

根据本发明，优选地，所述苯乙烯-马来酸酐共聚物的数均分子量为15～20万；

根据本发明，优选地，所述苯乙烯-马来酸酐共聚物中，苯乙烯与马来酸酐的摩尔比为2:(0.1～1)。

根据本发明，优选地，所述苯乙烯-马来酸酐聚合物和改性淀粉的质量比为1:(0.1～1)；

所述反应的温度为(40～50)℃。

本发明中，反应的时间优选为3-5h。

根据本发明，优选地，所述碱性调节剂为质量浓度为3％的NaOH溶液。

本发明的第二方面提供上述制备方法制备的增粘剂。

本发明的第三方面提供上述增粘剂作为聚合物改性沥青增粘剂的应用。

本发明中，本领域技术人员可以根据需要制备的聚合物改性沥青的粘度和强度的需要选择本发明的增粘剂的添加量。例如以如下应用方法为例来进一步说明本发明的增粘剂的应用方法：

使用配方：基质沥青100份、SBS 4～8份、本发明的增粘剂2～4份。

使用方法：将基质沥青加热至150～185℃，然后将SBS加入到基质沥青中，经搅拌剪切使SBS完全熔融并均匀分散于基质沥青中，然后再加入本发明的增粘剂，充分搅拌，得到高粘结性自粘聚合物改性沥青。

其中，所述基质沥青选自200#、90#、70#和30#沥青中的至少一种。

其中，所述搅拌剪切的时间为40-140min。

以下通过实施例进一步说明本发明：

以下各实施例所用的改性淀粉均为氧化改性淀粉，所述氧化改性淀粉的分子量为10-15万，所述氧化改性淀粉为工业级氧化改性淀粉，购自河北百味生物科技有限公司；所用的苯乙烯-马来酸酐共聚物的数均分子量为15～20万，购自东莞市楹圣塑胶化工有限公司，牌号SZ-10010；以下对比例所用的C5石油树脂购自宁波甬华树脂有限公司。

实施例1

(1)称量5g改性淀粉，加入20g水，搅拌10min使淀粉充分分散，然后边搅拌边滴加质量浓度为3％的NaOH溶液，调节pH至10，得到改性淀粉溶液；

(2)称量10g苯乙烯-马来酸酐聚合物(苯乙烯和马来酸酐的摩尔比为2：0.5)倒入三口烧瓶中，加入100g丙酮，加热至完全溶解，并冷却降温至40℃；

(3)在搅拌的条件下，将改性淀粉溶液滴加到上述三口烧瓶中，40℃反应3h即可，过滤干燥，得淡黄色膏状物，即得增粘剂。

实施例2

(1)称量8g改性淀粉，加入30g水，搅拌10min使淀粉充分分散，然后边搅拌边滴加质量浓度为3％的NaOH溶液，调节pH至10，得到改性淀粉溶液；

(2)称量10g苯乙烯-马来酸酐聚合物(苯乙烯和马来酸酐的摩尔比为2：0.8)倒入三口烧瓶中，加入100g丙酮，加热至完全溶解，并冷却降温至45℃；

(3)在搅拌的条件下，将改性淀粉溶液滴加到上述三口烧瓶中，45℃反应3h即可，过滤干燥，得淡黄色膏状物，即得增粘剂。

实施例3

(1)称量10g改性淀粉，加入40g水，搅拌10min使淀粉充分分散，然后边搅拌边滴加质量浓度为3％的NaOH溶液，调节pH至10，得到改性淀粉溶液；

(2)称量10g苯乙烯-马来酸酐聚合物(苯乙烯和马来酸酐的摩尔比为2：1)倒入三口烧瓶中，加入100g丙酮，加热至完全溶解，并冷却降温至50℃；

(3)在搅拌的条件下，将改性淀粉溶液滴加到上述三口烧瓶中，50℃反应3h即可，过滤干燥，得淡黄色膏状物，即得增粘剂。

测试例

将实施例1-3和对比例(C5石油树脂)按照如下使用方法分别添加，制备高粘结性自粘聚合物改性沥青。然后分别测试制备的高粘结性自粘聚合物改性沥青的初粘力(PT-1000探针初粘力测试仪)、软化点(GBT4507-2014《沥青软化点测定法环球法》)和低温极限(《GBT328.14-2016沥青防水卷材低温柔性》)。测试结果如表1。

使用方法：将100g基质沥青(70#沥青，购自温州中石油燃料沥青有限责任公司)加热至170℃，然后将4g线型SBS(T6302H，独山子石化公司)加入到基质沥青中，经搅拌剪切90min使SBS完全熔融并均匀分散于基质沥青中，然后再加入4g增粘剂，搅拌30min，得到高粘结性自粘聚合物改性沥青。

表1

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。