CN105713350A - 一种用于提高道路沥青抗老化性能的抗老化剂及其制备方法 - Google Patents

一种用于提高道路沥青抗老化性能的抗老化剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于提高道路沥青抗老化性能的抗老化剂，由以下质量份配比的原料制成：环氧树脂30～70，石油树脂0～30，糠醛抽出油0～70，且石油树脂和糠醛抽出油的用量不同时为0。本发明还公开了上述抗老化剂的制备方法，该抗老化剂能有效提高道路沥青的抗老化性能，延缓道路沥青长时间高温储存的性能衰减，延长道路沥青的储存时间。

Description

一种用于提高道路沥青抗老化性能的抗老化剂及其制备方法
技术领域
本发明属于道路沥青技术领域，具体涉及一种用于提高道路沥青抗老化性能的抗老化剂及其制备方法。
背景技术
一般来说，沥青从炼油厂炼制生产直至拌制沥青混合料之前，要经过热态生产、热态储存、热态运输等过程，往往要经历很长时间。如果遇上运输和天气等原因的耽误，沥青高温热储存的时间还要更长。在此过程中，由于长时间保持较高温度，沥青中的轻质油分会不断挥发，使沥青变硬变脆；沥青与空气中的氧气接触也会发生一定程度的老化。这样就会造成部分出厂时指标合格的沥青产品性能变差，无法达到使用要求，对沥青生产厂家和用户都造成经济和时间上的浪费和损失。
在现有的与道路沥青抗老化剂相关的介绍中，中国发明专利申请公开说明书CN200710160963.8介绍了一种沥青抗老化剂，可将紫外光及红外光吸收转化为对沥青无损害的可见光，添加于路用沥青中，能显著提高沥青的抗老化性能。《紫外线吸收抗老化剂在沥青中的应用》(石化技术与应用2005年第3期)、《纳米TiO2材料对沥青抗紫外光老化的作用》(重庆交通大学学报2013年第2期)、《无机抗光老化剂改进沥青抗光老化性能研究》(中外公路2013年第6期)和《沥青抗老化剂的试验研究》(公路交通科技2010年第12期)等文献所介绍的沥青抗老化剂也都是针对紫外线对沥青的老化。但是，沥青的老化主要是由于热和氧化作用引起的，故这些抗老化剂对改善沥青的热储存稳定性的作用是有限的。
中国发明专利申请公开说明书CN201210159401.2介绍了一种由三氯均三嗪、脂肪二胺和多硫化盐反应得到的道路沥青热稳定剂，可以显著改善沥青的针入度、软化点、薄膜烘箱后的残留延度和热储稳定性。中国发明专利申请公开说明书CN201110328907.7介绍了一种由道路沥青、芳烃组分、抗氧剂、光稳定剂和金属离子络合剂组成的沥青抗老化剂，可以抑制和阻止道路石油沥青因热、氧、光和金属离子所引发的链式反应，有利于解决沥青在生产和使用过程中抗老化能力不足的问题，延长沥青路面的使用寿命。中国发明专利申请公开说明书CN201410617872.2介绍了一种由芳烃油、ɑ-萘胺、软化剂和水组成的沥青抗老化剂，能确保使用该老化剂生产的石油沥青质量合格，也能保证热储存过程中发生老化变质的沥青长期储存半年以上仍然合格，满足道路工程的要求。《塔河沥青用抗老化剂的筛选与评价》(石油沥青2008年第5期)也介绍了一种合成的沥青抗老化剂，可以有效保护沥青热储存期间的延度，可以改善沥青及其混合料性能。但没有介绍该剂对其它沥青的效果。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种用于提高道路沥青抗老化性能的抗老化剂，该抗老化剂能有效提高道路沥青的抗老化性能，延缓道路沥青长时间高温储存的性能衰减，延长道路沥青的储存时间。
本发明所要解决的第二个技术问题是提供上述用于提高道路沥青抗老化性能的抗老化剂的制备方法，该制备方法工艺简洁，成本低。
本发明所要解决的第一个技术问题是通过以下技术方案来实现的：一种用于提高道路沥青抗老化性能的抗老化剂，其特征是：由以下质量份配比的原料制成：环氧树脂30～70，石油树脂0～30，糠醛抽出油0～70，且石油树脂和糠醛抽出油的用量不同时为0。
作为本发明的一种改进：各原料的质量份配比优选为：环氧树脂35～55，石油树脂5～25，糠醛抽出油20～55。
作为本发明的一种更进一步的改进：各原料的质量份配比为：环氧树脂40，石油树脂10，糠醛抽出油50。
本发明所述的环氧树脂优选为双酚A型环氧树脂。
本发明所述的石油树脂优选为C9石油树脂。
本发明所述的糠醛抽出油优选是润滑油糠醛精制工艺过程中产生的一种副产品，其中芳烃含量≥80％。本发明采用的糠醛抽出油是市售产品。
用于道路沥青中时，抗老化剂的添加量优选占道路基质沥青总质量的0.5～1.0％。
本发明所要解决的第二个技术问题是通过以下技术方案来实现的：上述用于提高道路沥青抗老化性能的抗老化剂的制备方法，通过以下方法制备获得：按用量关系取环氧树脂、石油树脂和糠醛抽出油，混合均匀即可。
作为本发明的一种改进，上述用于提高道路沥青抗老化性能的抗老化剂的制备方法，通过以下方法制备获得：按用量关系取环氧树脂、石油树脂和糠醛抽出油，首先将石油树脂加入到糠醛抽出油中，然后加热至135～145℃待融解完全，再加入环氧树脂混匀即可。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：通过添加该用于提高道路沥青抗老化性能的抗老化剂，可以有效提高道路沥青的抗老化性能，延缓道路沥青长时间高温储存的性能衰减，延长道路沥青的高温储存时间。
具体实施方式
以下实施例用于阐明与实施本发明，属于发明的保护范围，本技术领域的普通技术人员根据以上公开的内容均可实现本发明的目的。
实施例1
本实施例提供的用于提高道路沥青抗老化性能的抗老化剂，由以下质量份配比的原料制成：环氧树脂70，石油树脂30。
其中环氧树脂为双酚A型环氧树脂；石油树脂为C9石油树脂。
该用于提高道路沥青抗老化性能的抗老化剂的制备方法如下：称取30份的C9石油树脂加热到140℃待其融解后加入70份的环氧树脂，搅拌混合均匀后，得到抗老化剂A。
实施例2
本实施例提供的用于提高道路沥青抗老化性能的抗老化剂，由以下质量份配比的原料制成：环氧树脂30，糠醛抽出油70。
其中环氧树脂为双酚A型环氧树脂；糠醛抽出油是润滑油糠醛精制工艺过程中产生的一种副产品，其中芳烃含量≥80％。
该用于提高道路沥青抗老化性能的抗老化剂的制备方法如下：称取30份环氧树脂加入到70份糠醛抽出油中，搅拌混合均匀后，得到抗老化剂B。
实施例3
本实施例提供的用于提高道路沥青抗老化性能的抗老化剂，由以下质量份配比的原料制成：环氧树脂30，石油树脂30，糠醛抽出油40。
其中环氧树脂为双酚A型环氧树脂；石油树脂为C9石油树脂；糠醛抽出油是润滑油糠醛精制工艺过程中产生的一种副产品，其中芳烃含量≥80％。
该用于提高道路沥青抗老化性能的抗老化剂的制备方法如下：称取30份C9石油树脂加入到40份糠醛抽出油中，加热到145℃搅拌待其融解后，加入30份环氧树脂搅拌混合均匀后，得到抗老化剂C。
实施例4
本实施例提供的用于提高道路沥青抗老化性能的抗老化剂，由以下质量份配比的原料制成：环氧树脂40，石油树脂10，糠醛抽出油50。
其中环氧树脂为双酚A型环氧树脂；石油树脂为C9石油树脂；糠醛抽出油是润滑油糠醛精制工艺过程中产生的一种副产品，其中芳烃含量≥80％。
该用于提高道路沥青抗老化性能的抗老化剂的制备方法如下：称取10份C9石油树脂加入到50份糠醛抽出油中，加热到135℃搅拌待其融解后，加入40份环氧树脂搅拌混合均匀后，得到抗老化剂D。
实施例5
分别称取1wt％(重量百分比)的抗老化剂A、B、C、D添加到基质沥青中，测试基质沥青和加剂所得沥青的针入度、软化点、延度(10℃)、薄膜烘箱试验后的残留针入度比和残留延度(10℃)，考察抗老化剂对基质沥青性能的影响。结果见表1。
表1不同抗老化剂对基质沥青的性能影响测试结果
抗老化剂的添加不应该对基质沥青的各项性能指标造成较大的影响，导致道路沥青的牌号发生变化。从表1中可以看到，添加抗老化剂D所得沥青的各项性能指标与基质沥青相比没有明显的变化，残留针入度比还有一定的改善。其余抗老化剂对基质沥青的性能都有一定的影响。
实施例6
分别称取0.5、1、1.5和2.0wt％的抗老化剂D添加到基质沥青中，测试基质沥青和加剂所得沥青的针入度、软化点、延度(10℃)、薄膜烘箱试验后的残留针入度比和残留延度(10℃)，考察抗老化剂用量对基质沥青的影响。结果见表2。
表2抗老化剂不同用量对基质沥青的性能影响测试结果
从表2中可以看到，本发明的抗老化剂在添加量为0.5～1.0wt％时，所得沥青的性能与基质沥青相比变化不大，随着添加量的增加，所得沥青的各项性能指标均发生较大的变化。因此，抗老化剂的最佳添加量为0.5～1.0wt％。
实施例7
分别称取1.0wt％添加量的抗老化剂D加入到50号B级、70号A级和90号B级道路沥青中，对所得沥青进行热储存试验，测试其各项主要性能指标，并与相同条件下未添加抗老化剂的基质沥青进行对比。结果见表3～表5。
从表3～表5的数据可以看到，没有加剂的三个牌号的沥青在热储存一段时间后多项指标都出现了明显的下降，等级和牌号发生了变化。而加剂所得的三个沥青性能指标与基质沥青的基本相近，在热储存一段时间后性能指标变化不大，等级和牌号保持不变。
表350号B级基质沥青的热储存试验测试结果
表470号A级基质沥青的热储存试验测试结果
表590号B级基质沥青的热储存试验测试结果
试验结果表明，本发明所涉及的抗老化剂有着良好的热稳定性，可以有效延缓道路沥青长时间高温储存的性能衰减，延长道路沥青的储存时间。
本发明不局限于上述具体实施方式，根据上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出其它多种形式的等效修改、替换或变更，均落在本发明的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种用于提高道路沥青抗老化性能的抗老化剂，其特征是：由以下质量份配比的原料制成：环氧树脂30～70，石油树脂0～30，糠醛抽出油0～70，且石油树脂和糠醛抽出油的用量不同时为0。
2.根据权利要求1所述的用于提高道路沥青抗老化性能的抗老化剂，其特征是各原料的质量份配比为：环氧树脂35～55，石油树脂5～25，糠醛抽出油20～55。
3.根据权利要求2所述的用于提高道路沥青抗老化性能的抗老化剂，其特征是各原料的质量份配比为：环氧树脂40，石油树脂10，糠醛抽出油50。
4.根据权利要求1-3任一项所述的用于提高道路沥青抗老化性能的抗老化剂，其特征是：所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂。
5.根据权利要求1-3任一项所述的用于提高道路沥青抗老化性能的抗老化剂，其特征是：所述的石油树脂为C9石油树脂。
6.根据权利要求1-3任一项所述的用于提高道路沥青抗老化性能的抗老化剂，其特征是：所述的糠醛抽出油是润滑油糠醛精制工艺过程中产生的一种副产品，其中芳烃含量≥80％。
7.根据权利要求1-3任一项所述的用于提高道路沥青抗老化性能的抗老化剂，其特征是：抗老化剂的添加量占道路基质沥青总质量的0.5～1.0％。
8.权利要求1-3任一项所述的用于提高道路沥青抗老化性能的抗老化剂的制备方法，其特征是通过以下方法制备获得：按用量关系取环氧树脂、石油树脂和糠醛抽出油，混合均匀即可。
9.权利要求1-3任一项所述的用于提高道路沥青抗老化性能的抗老化剂的制备方法，其特征是通过以下方法制备获得：按用量关系取环氧树脂、石油树脂和糠醛抽出油，首先将石油树脂加入到糠醛抽出油中，然后加热至135～145℃待融解完全，再加入环氧树脂混匀即可。
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