CN102453331A - 一种抗老化的聚合物改性沥青及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗老化的聚合物改性沥青及其制备方法，聚合物改性沥青按质量份计包括：聚合物改性沥青：100份，纳米材料水滑石：0.4～1.2份，分散剂：2～6份。制备方法为将纳米材料水滑石加入到分散剂中，分散均匀，然后加入到165-175℃的聚合物改性沥青中，搅拌混合均匀即可。本发明聚合物改性沥青抗老化性能好，添加剂成本低，制备简单。

Description

一种抗老化的聚合物改性沥青及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种聚合物改性沥青组合物及其制备方法，具体地说是一种抗老化聚合物改性沥青组合物及其制备方法。
背景技术
随着交通运输的发展，交通流量增大，车载重量提高，基质沥青路面已很难满足交通荷载和自然环境的要求。相比于基质沥青，聚合物改性沥青的高温抗流淌、低温抗开裂能力大大提高。SBS改性沥青由于耐高温，抗低温，使用温度范围宽，力学性能好，是目前国内外使用最为广泛的一种聚合物改性沥青。在我国，绝大多数沥青路面的上面层都采用聚合物改性沥青。
沥青及改性沥青使用的聚合物主要含C-H，C-C，C＝C键，在使用过程中由于各种原因造成某些化学键的断裂，引起成分和化学结构变化，造成路用性能变坏，特别是对路面表层的破坏更为严重，进而影响道路的使用寿命。
CN200710157790.4在沥青中使用尿素添加剂，提高沥青的抗老化性能。CN200710160963.8在沥青中加入氧化铈粉和高酸油提高抗老化性能。CN200810204209.4中采用CeO2纳米材料和抗紫外添加剂来提高SBR改性沥青的抗老化性能。CN200810150313.X将防老剂、抗氧剂和光屏蔽剂按适宜比例复合，制成沥青抗老化剂，解决沥青老化的问题。上述现有技术提高沥青抗老化的方法，存在抗老化性能需要进一步提高、添加剂成本昂贵、组成复杂等一方面或几方面的不足。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种抗老化的聚合物改性沥青及其制备方法，本发明聚合物改性沥青抗老化性能好，添加剂成本低，制备简单。
本发明抗老化的聚合物改性沥青，按质量份计包括：
(1)聚合物改性沥青：100份
(2)纳米材料水滑石：0.4～1.2份
(3)分散剂：2～6份。
其中聚合物改性沥青为SBS改性沥青，也可为SBR改性沥青或者是废胶粉等其他类型聚合物改性沥青。聚合物的加入量根据改性沥青的性能要求及聚合物的种类具体确定。
其中纳米材料水滑石为层状纳米水滑石，其颗粒度一般为15～70nm，优选为镁铝碳酸根水滑石，如具体为分子式为[Mg1-xAlx(OH)2]x-[(CO3)x/2]x-·mH2O，x＝0.2～0.33，0.1≤m≤0.8。
其中的分散剂为乙二醇、丙二醇、正丙醇、正丁醇、异丁醇、异戊醇等醇类物质中的一种或几种。
本发明抗老化聚合物改性沥青的制备方法如下：将纳米材料水滑石加入到分散剂中，分散均匀，然后加入到165-175℃的聚合物改性沥青中，搅拌混合均匀即可。
聚合物改性沥青的制备方法为本领域技术人员熟知的技术内容。
本发明针对现有技术的不足，提供一种抗老化的聚合物改性沥青组合物及其制备方法，该聚合物改性沥青选用的添加剂为层状纳米材料水滑石，利用其纳米材料的特殊效应水滑石的性质，提高了聚合物改性沥青的抗老化性能。本发明聚合物改性沥青组合物使用的添加剂成本低，抗老化性能好，制备工艺简单，操作方便。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进一步说明，但不因此限制本发明。
实施例1
将0.4份水滑石(颗粒度为20～40nm，镁铝原子比为2∶1)加入到2份分散剂乙二醇中，超声分散10min，然后将浆液加入到100份温度为165-175℃的SBS改性沥青(25℃针入度为72 1/10mm，软化点为68.6℃，5℃延度为42cm)中，搅拌混合1h，得到抗老化性能良好的SBS改性沥青。
实施例2
将0.8份水滑石(颗粒度为20～40nm，镁铝原子比为2∶1)加入到4份分散剂乙二醇中，超声分散10min，然后将浆液加入到100份温度为165-175℃的SBS改性沥青(25℃针入度为72 1/10mm，软化点为68.6℃，5℃延度为42cm)中，搅拌混合1h，得到抗老化性能良好的SBS改性沥青。
实施例3
将1.2份水滑石(颗粒度为20～40nm，镁铝原子比为2∶1)加入到6份分散剂乙二醇中，超声分散10min，然后将浆液加入到100份温度为165-175℃的SBS改性沥青(25℃针入度为72 1/10mm，软化点为68.6℃，5℃延度为42cm)中，搅拌混合1h，得到抗老化性能良好的SBS改性沥青。
实施例4
将0.8份水滑石(颗粒度为20～40nm，镁铝原子比为3∶1)加入到4份分散剂乙二醇中，超声分散10min，然后将浆液加入到100份温度为165-175℃的SBS改性沥青(25℃针入度为72 1/10mm，软化点为686℃，5℃延度为42cm)中，搅拌混合1h，得到抗老化性能良好的SBS改性沥青。
对上述得到的样品进行首先经过薄膜烘箱老化(TFOT，温度163℃，时间5h)，因为沥青在热拌和铺路过程中的热氧老化是沥青老化的主要阶段之一。然后在室内模拟室外环境进行加速老化试验(125W高压汞灯，平均辐射强度100W/m2，沥青样品表面温度60℃，时间120小时)，测得性能指标结果见表1。
表1SBS改性沥青性能指标
从上表数据可以看出，加入水滑石纳米材料后，针入度都有所下降，经过加速老化后，沥青的低温延度明显比未加入水滑石纳米材料的改性沥青高，对SBS改性沥青的低温延度有明显的改善作用，可以延长使用寿命。

Claims (7)

1.一种抗老化的聚合物改性沥青，按质量份计包括：
(1)聚合物改性沥青：100份
(2)纳米材料水滑石：0.4～1.2份
(3)分散剂：2～6份。
2.按照权利要求1所述的聚合物改性沥青，其特征在于：聚合物改性沥青为SBS改性沥青，或者为SBR改性沥青，或者是废胶粉改性沥青。
3.按照权利要求1所述的聚合物改性沥青，其特征在于：纳米材料水滑石为层状纳米水滑石，其颗粒度为15～70纳米。
4.按照权利要求1或3所述的聚合物改性沥青，其特征在于：纳米材料水滑石为镁铝碳酸根水滑石。
5.按照权利要求4所述的聚合物改性沥青，其特征在于：镁铝碳酸根水滑石的分子式为[Mg1-xAlx(OH)2]x+[(CO3)x/2]x-·mH2O，x＝0.2～0.33，0.1≤m≤0.8。
6.按照权利要求1所述的聚合物改性沥青，其特征在于：分散剂为乙二醇、丙二醇、正丙醇、正丁醇、异丁醇、异戊醇中的一种或几种。
7.一种权利要求1至6所述抗老化聚合物改性沥青的制备方法：将纳米材料水滑石加入到分散剂中，分散均匀，然后加入到165-175℃的聚合物改性沥青中，搅拌混合均匀即可。
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