本發明專利技術提供了一種制備包含改性硫的粘結材料的方法，所述粘結材料可提供優異的阻燃性、機械強度、水密封性能和對硫氧化細菌的耐性，且可用于密封家庭和工業廢物。本發明專利技術還提供了一種使用所述粘結材料、通過簡單控制來制備包含改性硫的材料的方法。所述制備粘結材料的方法包括以下步驟：提供用于改性硫的原料，所述原料由１００質量份硫和０．１－２５質量份亞乙基降冰片烯（ＥＮＢ）組成；將所述原料于１２０－１６０℃下以熔融態混合；和在所得熔融混合物于１４０℃下的粘度為０．０５０－３．０Ｐａ.ｓ時，將所述熔融混合物冷卻至不高于１２０℃的溫度。所述制備包含改性硫的材料的方法包括以下步驟：在制備了所述粘結材料后，將１０－５０％質量粘結材料與５０－９０％質量骨材于１２０－１６０℃下混合，同時保持所述粘結材料于１４０℃下的粘度為０．０５０－３．０Ｐａ.ｓ；和將所得混合物冷卻至不高于１２０℃的溫度。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種制備包含用亞乙基降冰片烯(ENB)改性的硫的 粘結材料的方法以及制備包含骨材和改性硫的材料的方法，所述方法 使得可將家庭和工業廢物再用作土木工程或建筑材料。
技術介紹
對硫作為土木工程和建筑材料的應用已進行了研究，利用其在超 過119。C下熔融和在常溫下為固體的性質。例如專利公開l提出將硫 用作鋪路的材料，專利公開2提出將硫用作建筑材料，專利公開3提 出將硫用作密封廢物的材料所用的粘結材料。但是，僅由硫組成的粘結材料得到的成型品具有暴露于其外表面 的硫，因此可燃。這種成型品還具有各種其他的缺點，例如機械強度 不夠和對硫氧化細菌的耐性差，因此這種產品未能廣泛使用。為了改進硫的性質，已開發各種添加劑化合物。在這些化合物中， 二聚環戊二烯廉價且經濟，已知對硫的機械強度具有良好的作用。專利公開4公開了一種制備硫組合物的方法，所述方法包括將 100質量份硫和2-20質量份二聚環戊二烯以熔融態混合，隨后冷卻； 還公開了一種制備硫組合物的方法，所述方法進一步還包括在特定條 件下將骨材混入其中。但是，在使用二聚環戊二烯的制備方法中，難以平衡在反應過程 中的粘度穩定性和成型品的不可燃性。專利公開5公開了一種制備包含改性硫的粘結材料的方法，所述 方法包括將100質量份硫和0.1-25質量份四氫化茚于120-160。C下以 熔融態混合，隨后冷卻至12(TC或更低的溫度；還公開了一種制備改 性硫材料的方法，所述方法進一步包括在特定條件下將骨材混入其中。但是，使用四氫化茚的方法不經濟，且在反應中不利地產生大量硫化氪。專利公開6和7提出向硫中加入乙烯基曱苯、二聚戊烯或其他烯 烴低聚物以改進其性質，用于鋪路材料、粘合材料、密封材料等中。專利公開8公開了 一種由硫以及由10-90%重量的ENB和苯乙烯 單體組成的反應物的聚合反應產物組成的硫聚合物水泥。該硫聚合物 水泥固化含重金屬的廢物，以防止在處理廢物的過程中有害重金屬釋 放至環境中且用于減小廢物的體積。該專利公開教導使用硫聚合物水泥處理的產物可用作土木工程 或建筑材料或骨材。但是，使用主要包含ENB和苯乙烯單體的反應 物的硫聚合物水泥的機械強度、阻燃性和對^f克氧化細菌的耐性差。因 此，這種硫聚合物水泥實際上不能承受用作含有骨材的土木工程或建 筑材料。專利公開1: US-4290816-A專利公開2: JP-48-91123-A專利公開3: JP-59-26180-A專利公開4: JP-2002-69188-A專利公開5: JP-2003-277108-A專利公開6: JP-55-133426國A專利公開7: JP-56-501102誦A專利公開8: JP-8-3317-A專利技術公開本專利技術所要解決的問題本專利技術的 一個目標為提供一種制備包含改性硫的粘結材料的方 法，所述粘結材料甚至可用家庭和工業廢物作為骨料，以制備具有優 異的阻燃性、機械強度、水密封性能和對硫氧化細菌的耐性的土木工 程或建筑材料，所述方法可使用簡單的反應控制來有效制備可用于密封家庭和工業廢物的粘結材料。本專利技術的另 一個目標為提供一種通過筒單控制來制備包含改性 硫的材料的方法，即使當其中使用家庭和工業廢物作為骨料時，所述 材料仍具有優異的阻燃性、機械強度、水密封性能和對硫氧化細菌的 耐性，且充分滿足土木工程或建筑材料的性能要求。解決問題的方式本專利技術提供了 一種制備包含改性硫的粘結材料的方法，所述方法包括以下步驟(a) 提供用于改性硫的原料，所述原料由100質量份硫和0.1-25 質量份亞乙基降冰片烯(ENB)組成，(b) 將所述用于改性硫的原料于120-160。C下以熔融態混合，和(c) 當得自步驟(b)的熔融混合物于140。C下的粘度為0.050-3.0Pa's 時，將所述熔融混合物冷卻至不高于12(TC的溫度。本專利技術還提供了 一種制備包含骨材和改性硫的材料的方法，所述 方法包括以下步驟(a) 提供用于改性硫的原料，所述原料由100質量份硫和0.1-25 質量份ENB組成，(b) 將所述用于改性硫的原料于120-160。C下以熔融態混合，(c) 當得自步驟(b)的熔融混合物于14(TC下的粘度為0.050-3.0Pa's 時，將所述熔融混合物冷卻至不高于120。C的溫度，以制備包含改性 硫的粘結材料，(d) 將10-50%質量所述包含改性硫的粘結材料與50-90%質量骨 材于120-160'C下混合，同時保持所述粘結材料于14(TC下的粘度為 0.050-3.0Pa.s，和(e) 將所得到的混合物冷卻至不高于120°C的溫度。 本專利技術還提供了 一種制備包含骨材和改性硫的材料的方法，所述方法包括以下步驟(a-l)提供包舍骨材和用于改性硫的原料的原料(M),所述用于改性硫的原料由95-98%質量硫和2-5%質量ENB組成，(b-l)將所述原料(M)于135-150。C下混合2-5小時，以制備所述骨 材和包含改性硫的粘結材料的混合物，和(c-l)將所述混合物冷卻至不高于120。C的溫度。步驟(a-l)中骨材的含量優選為原料(M)總質量的50-90%。步驟 (b-l)可通過首先將由硫和ENB組成的用于改性硫的原料以熔融態混 合，隨后向其中混入骨材的方式進行。專利技術效果由于本專利技術的制備包含改性硫的粘結材料的方法包括上述步驟 (a)-(c)，因此使用簡單的反應控制可有效獲得可用于密封家庭和工業 廢物的包含改性硫的粘結材料。此外，即使當所得到的粘結材料用于 制備使用家庭和工業廢物作為骨材的土木工程或建筑材料時，該粘結 材料仍可為土木工程或建筑材料提供優異的阻燃性、機械強度、水密 封性能和對硫氧化細菌的耐性。由于本專利技術的制備包含骨材和改性硫的材料的方法包括上述步 驟0)-0)或步驟0-1)-(>1)，因此即使當使用家庭和工業廢物作為骨材 時，仍可通過簡單的控制獲得具有優異的阻燃性、機械強度、水密封 性能和對硫氧化細菌的耐性且充分滿足土木工程和建筑材料所需性 質的包含改性硫的材料。實施專利技術的最佳方式現在詳細說明本專利技術。在本專利技術的制備包含改性硫的粘結材料的方法中，首先進行步驟 (a)，其中提供由特定比率的硫和ENB組成的用于改性硫的原料。在步驟(a)中提供的硫通常為元素硫，例如可為天然硫或通過石 油或天然氣脫辟u制的石克。在步驟(a)中提供的ENB可為稱為亞乙基降冰片烯的商品或者純 度通常不低于80%質量，優選不低于90%質量，更優選不低于95% 質量，最優選不低于98%質量的ENB。在純化為ENB之前來自ENB生產廠的粗ENB可包含痕量乙烯基降水片烯，只要滿足上述純度也 可使用。另一方面，來自ENB生產廠的副產物油可包含20。/。質量或更多 的副產物，例如四氫化茚(Tffl),因此ENB含量少于80%質量的這種 副產物油不能用于本專利技術?；?00質量份硫計算，ENB的比率通常為0.1-25質量份，優 選0.3-5質量份，更優選2.0-5質量份，更加優選2.5-4.5質量^\如 果ENB的比率低于上述范圍，則所得到的粘結材料不具有足夠的強 度。通過將所得粘結材料與骨材混合制得的固體材料的性質(即阻燃 性、水密封性能和對硫氧化細菌的耐性等)取決于ENB的比率。通常， 較高的ENB比率顯示改進的性質，且本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種制備包含改性硫的粘結材料的方法，所述方法包括以下步驟： （ａ）提供用于改性硫的原料，所述原料由１００質量份硫和０．１－２５質量份亞乙基降冰片烯組成，?。ǎ猓⑺鲇糜诟男粤虻脑嫌冢保玻埃保叮啊嫦乱匀廴趹B混合，和?。ǎ悖┊數米圆襟E（ｂ）的熔融混合物于１４０℃下的粘度為０．０５０－３．０Ｐａ.ｓ時，將所述熔融混合物冷卻至不高于１２０℃的溫度。
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：木原勉，森弘敏夫，中塚康夫，上撫忠廣，
申請(專利權)人：新日本石油株式會社，
類型：發明
國別省市：JP[日本]
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