CN105968835A - 一种沥青路面抗车辙剂的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种沥青路面抗车辙剂的制备方法，属于材料制备技术领域。本发明首先将2‑羟基‑2‑甲基丙酸苄基酯与葵二酸等物质混合，并进行油浴加热，得到寡聚物，再将其与甲基丙烯酸环氧丙酯等物质混合加热，得到环氧聚合物树脂，与沥青具有较好的相容性，接着将其与青川岩沥青搅拌，得到改性沥青，再加入N,Nˊ‑二‑（1‑甲基庚基）对苯二胺和（2,4‑二叔丁基苯基）亚磷酸酯等物质，搅拌混合，挤出，即可得到抗车辙剂。本发明制备的抗车辙剂具有抗老化作用，可延长路面的耐疲劳性能，耐疲劳时限提高35～40％；且可大大提高沥青路面的抗车辙性能，在60℃动态稳定度可达到15000次以上。

Description

一种沥青路面抗车辙剂的制备方法

技术领域

本发明涉及一种沥青路面抗车辙剂的制备方法，属于材料制备技术领域。

背景技术

沥青路面车辙是指轮迹处深度大于10mm的纵向带状凹槽。按照《公路技术状况评定标准JTG H20-2007》，按辙槽的深度，可分为轻车辙和重车辙两种，轻车辙辙槽浅，深度在10～15mm之间；重车辙辙槽深，深度15mm以上。根据近年来现有车辙处理的经验，按辙槽的深度，又可分为轻度车辙、中度车辙、重度车辙三种，轻度车辙深度小于10～15mm，主要是压密型车辙；中度车辙深度15～35mm，主要是流动型车辙；重度车辙深度大于35mm，主要是流动型车辙和结构型车辙。形成车辙的原因主要有沥青路面结构组合不当、沥青混合料抗车辙性能不良、交通及气候条件等。沥青混合料的性能主要是沥青材料性质、矿料特性、沥青用量和级配类型；交通和气候条件主要是交通荷载、纵坡影响和温度的影响；施工质量主要是压实度和层间粘结不良等问题。

在沥青混合料中添加抗车辙剂等。国内外现有的抗车辙剂种类繁多，掺量及抗车辙效果也参差不齐，现有的抗车辙剂均具有一定的抗车辙性能，但是在重载荷条件下，存在韧性不足，变形恢复能力差，以及抗老化性能差等问题，路面的抗车辙性能不够理想。然而对现有的抗车辙剂进行改性，无论是无机改性剂还是有机抗车辙剂，都可以改善沥青的性能，提高抗车辙能力，但改性沥青需要成套设备，无机抗车辙剂需要加工提炼，工艺复杂，有机抗车辙剂通常使用进口的高分子聚合物，材料和设备投入成本较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对现有的抗车辙剂在重载荷条件下，韧性不足，变形恢复能力差，抗老化性能差，而对其进行改性，则存在工艺复杂，投入成本较高的问题，本发明提供了一种首先将2-羟基-2-甲基丙酸苄基酯与葵二酸等物质混合，并进行油浴加热，得到寡聚物，再将其与甲基丙烯酸环氧丙酯等物质混合加热，得到环氧聚合物树脂，与沥青具有较好的相容性，接着将其与青川岩沥青搅拌，得到改性沥青，再加入N,Nˊ-二-（1-甲基庚基）对苯二胺和（2,4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯等物质，搅拌混合，挤出，即可得到抗车辙剂的制备方法。本发明制备的抗车辙剂具有抗老化作用，可延长路面的耐疲劳性能，且韧性好，提高了其变形恢复能力。

为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：

（1）量取200～300mL无水乙醇加入到三口烧瓶中，将三口烧瓶放入油浴中，向三口烧瓶中依次加入10～20g2-羟基-2-甲基丙酸苄基酯、10～20mL葵二酸、2～3g固定化脂肪酶，搅拌混合均匀后，将氮气以1～2L/min流速通入三口烧瓶中10～20min，控制油浴温度为70～80℃，搅拌反应12～14h，得到寡聚物；

（2）向上述装有寡聚物的烧瓶中依次加入2～4g甲基丙烯酸环氧丙酯、0.1～0.3g氯化铜，控制油浴温度为80～90℃，再向烧瓶中加入0.1～0.3g过氧化月桂酰，搅拌反应8～10h，得到环氧聚合物树脂；

（3）向上述环氧聚合物树脂中加入200～300g青川岩沥青，搅拌3～4h，得到改性沥青，向改性沥青中依次加入1～3gN,Nˊ-二-（1-甲基庚基）对苯二胺、1～3g（2,4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯、5～10g纤维素晶须，常温下搅拌3～4h，得到混合原料；

（4）将上述混合原料加入到螺杆挤出机中，在180～200℃下共混挤出，制得一种沥青路面抗车辙剂。

本发明的应用方法：将沥青混合料中添加沥青混合料质量2～3％上述制备的沥青路面抗车辙剂，对其搅拌混合均匀后，对其进行加热，控制加热温度为170～185℃，待加热1～2h后，将沥青混合物移至摊铺机熨平板上，进行路面摊铺，控制摊铺速度为2～3m/min，松铺系数为1.15，摊铺温度为150～160℃，待对路面摊铺结束后，进行碾压，即可完成对路面的铺设。经检测，该沥青路面的抗车辙性能大大提高，在60℃动态稳定度可达到15000次以上。

本发明与其他方法相比，有益技术效果是：

（1）本发明制备的抗车辙剂具有抗老化作用，可延长路面的耐疲劳性能，耐疲劳时限提高35～40％；

（2）本发明制备的抗车辙剂可大大提高沥青路面的抗车辙性能，在60℃动态稳定度可达到15000次以上；

（3）本发明制备步骤简单，所需成本低。

具体实施方式

首先量取200～300mL无水乙醇加入到三口烧瓶中，将三口烧瓶放入油浴中，向三口烧瓶中依次加入10～20g2-羟基-2-甲基丙酸苄基酯、10～20mL葵二酸、2～3g固定化脂肪酶，搅拌混合均匀后，将氮气以1～2L/min流速通入三口烧瓶中10～20min，控制油浴温度为70～80℃，搅拌反应12～14h，得到寡聚物；再向上述装有寡聚物的烧瓶中依次加入2～4g甲基丙烯酸环氧丙酯、0.1～0.3g氯化铜，控制油浴温度为80～90℃，再向烧瓶中加入0.1～0.3g过氧化月桂酰，搅拌反应8～10h，得到环氧聚合物树脂；接着向上述环氧聚合物树脂中加入200～300g青川岩沥青，搅拌3～4h，得到改性沥青，向改性沥青中依次加入1～3gN,Nˊ-二-（1-甲基庚基）对苯二胺、1～3g（2,4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯、5～10g纤维素晶须，常温下搅拌3～4h，得到混合原料；最后将上述混合原料加入到螺杆挤出机中，在180～200℃下共混挤出，制得一种沥青路面抗车辙剂。

实例1

首先量取200mL无水乙醇加入到三口烧瓶中，将三口烧瓶放入油浴中，向三口烧瓶中依次加入10g2-羟基-2-甲基丙酸苄基酯、10mL葵二酸、2g固定化脂肪酶，搅拌混合均匀后，将氮气以1L/min流速通入三口烧瓶中10min，控制油浴温度为70℃，搅拌反应12h，得到寡聚物；再向上述装有寡聚物的烧瓶中依次加入2g甲基丙烯酸环氧丙酯、0.1g氯化铜，控制油浴温度为80℃，再向烧瓶中加入0.1g过氧化月桂酰，搅拌反应8h，得到环氧聚合物树脂；接着向上述环氧聚合物树脂中加入200g青川岩沥青，搅拌3h，得到改性沥青，向改性沥青中依次加入1gN,Nˊ-二-（1-甲基庚基）对苯二胺、1g（2,4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯、5g纤维素晶须，常温下搅拌3h，得到混合原料；最后将上述混合原料加入到螺杆挤出机中，在180℃下共混挤出，制得一种沥青路面抗车辙剂。

将沥青混合料中添加沥青混合料质量2～3％上述制备的沥青路面抗车辙剂，对其搅拌混合均匀后，对其进行加热，控制加热温度为185℃，待加热2h后，将沥青混合物移至摊铺机熨平板上，进行路面摊铺，控制摊铺速度为3m/min，松铺系数为1.15，摊铺温度为160℃，待对路面摊铺结束后，进行碾压，即可完成对路面的铺设。经检测，该沥青路面的抗车辙性能大大提高，在60℃动态稳定度可达到15120次。

实例2

首先量取300mL无水乙醇加入到三口烧瓶中，将三口烧瓶放入油浴中，向三口烧瓶中依次加入20g2-羟基-2-甲基丙酸苄基酯、20mL葵二酸、3g固定化脂肪酶，搅拌混合均匀后，将氮气以2L/min流速通入三口烧瓶中20min，控制油浴温度为80℃，搅拌反应14h，得到寡聚物；再向上述装有寡聚物的烧瓶中依次加入4g甲基丙烯酸环氧丙酯、0.3g氯化铜，控制油浴温度为90℃，再向烧瓶中加入0.3g过氧化月桂酰，搅拌反应10h，得到环氧聚合物树脂；接着向上述环氧聚合物树脂中加入300g青川岩沥青，搅拌4h，得到改性沥青，向改性沥青中依次加入3gN,Nˊ-二-（1-甲基庚基）对苯二胺、3g（2,4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯、10g纤维素晶须，常温下搅拌4h，得到混合原料；最后将上述混合原料加入到螺杆挤出机中，在200℃下共混挤出，制得一种沥青路面抗车辙剂。

将沥青混合料中添加沥青混合料质量2％上述制备的沥青路面抗车辙剂，对其搅拌混合均匀后，对其进行加热，控制加热温度为170℃，待加热1h后，将沥青混合物移至摊铺机熨平板上，进行路面摊铺，控制摊铺速度为2m/min，松铺系数为1.15，摊铺温度为150℃，待对路面摊铺结束后，进行碾压，即可完成对路面的铺设。经检测，该沥青路面的抗车辙性能大大提高，在60℃动态稳定度可达到15250次。

实例3

首先量取200mL无水乙醇加入到三口烧瓶中，将三口烧瓶放入油浴中，向三口烧瓶中依次加入10g2-羟基-2-甲基丙酸苄基酯、10mL葵二酸、2g固定化脂肪酶，搅拌混合均匀后，将氮气以1L/min流速通入三口烧瓶中10min，控制油浴温度为70℃，搅拌反应12h，得到寡聚物；再向上述装有寡聚物的烧瓶中依次加入2g甲基丙烯酸环氧丙酯、0.2g氯化铜，控制油浴温度为85℃，再向烧瓶中加入0.2g过氧化月桂酰，搅拌反应9h，得到环氧聚合物树脂；接着向上述环氧聚合物树脂中加入250g青川岩沥青，搅拌3h，得到改性沥青，向改性沥青中依次加入2gN,Nˊ-二-（1-甲基庚基）对苯二胺、2g（2,4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯、7g纤维素晶须，常温下搅拌4h，得到混合原料；最后将上述混合原料加入到螺杆挤出机中，在190℃下共混挤出，制得一种沥青路面抗车辙剂。

将沥青混合料中添加沥青混合料质量2％上述制备的沥青路面抗车辙剂，对其搅拌混合均匀后，对其进行加热，控制加热温度为175℃，待加热1h后，将沥青混合物移至摊铺机熨平板上，进行路面摊铺，控制摊铺速度为2m/min，松铺系数为1.15，摊铺温度为155℃，待对路面摊铺结束后，进行碾压，即可完成对路面的铺设。经检测，该沥青路面的抗车辙性能大大提高，在60℃动态稳定度可达到15630次以上。

Claims (1)

1.一种沥青路面抗车辙剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：

（1）量取200～300mL无水乙醇加入到三口烧瓶中，将三口烧瓶放入油浴中，向三口烧瓶中依次加入10～20g2-羟基-2-甲基丙酸苄基酯、10～20mL葵二酸、2～3g固定化脂肪酶，搅拌混合均匀后，将氮气以1～2L/min流速通入三口烧瓶中10～20min，控制油浴温度为70～80℃，搅拌反应12～14h，得到寡聚物；

（2）向上述装有寡聚物的烧瓶中依次加入2～4g甲基丙烯酸环氧丙酯、0.1～0.3g氯化铜，控制油浴温度为80～90℃，再向烧瓶中加入0.1～0.3g过氧化月桂酰，搅拌反应8～10h，得到环氧聚合物树脂；

（3）向上述环氧聚合物树脂中加入200～300g青川岩沥青，搅拌3～4h，得到改性沥青，向改性沥青中依次加入1～3gN,Nˊ-二-（1-甲基庚基）对苯二胺、1～3g（2,4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯、5～10g纤维素晶须，常温下搅拌3～4h，得到混合原料；

（4）将上述混合原料加入到螺杆挤出机中，在180～200℃下共混挤出，制得一种沥青路面抗车辙剂。