CN106893166B - 沥青抗老化性改性剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种沥青抗老化性改性剂，所述改性剂由芳烃油、聚乙烯、丁基萘磺酸钠、聚氨酯、丙烯醇、高铝粉、十八伯胺盐组成。加入本发明的沥青抗老化性改性剂后，沥青的压实性能有所提高；用改性沥青铺设的路面质量好，具有较好的高温抗车辙能力、抗水损害能力和抗老化能力；沥青的三大指标，即针入度、软化点和延度都有改善，均有明显的改善，在表现上大大延长了沥青变硬、变脆、延伸性降低的时间和程度；一定程度保证了沥青的稳定性，可满足气候和自然条件恶劣的地区路面施工要求的需要；本发明所述的抗老化性改性剂使用方法简单，成本便宜，节约了费用。
Description
技术领域
本发明涉及一种抗老化沥青的改性剂，属于道路材料领域。
背景技术
随着社会的日益发展，交通流量和行驶频度也在急剧增加，而大型货运车的载重也在不断增加，这就对道路有了更高的要求，包括要进一步提高路面的柔性，以保证低温下抗分裂的能力；提高路面的抗磨耗能力等等。在这种条件下，多功能、高性能的沥青路面材料才能满足我国道路的建设发展的迫切需要。其中，抗老化性能作为保证沥青质量的重要指标，越来越受到重视。沥青是沥青混凝土中最主要的粘结材料,防止沥青老化对延长沥青路面使用寿命具有重要的意义。
CN103641365A公开了一种用于沥青的抗老化改性剂，由以下原料制成：氯化聚乙烯、琥珀酸二烷基酸磺酸镁、十八伯胺盐、聚氨酯、乳酸钠、大豆分离蛋白、高铝粉和丁基萘磺酸钠。该发明在沥青混合料生产过程中添加琥珀酸二烷基酸磺酸镁、十八伯胺盐和大豆分离蛋白，添加后在胶结料内部形成润滑高分子链状结构，较大幅度地降低混合料的拌和与碾合温度，节约能源消耗；压实性能好，减少碾压次数；路面质量好，具有较好的高温抗车辙能力、抗水损害能力和抗老化能力。但该发明所公开的抗老化改性剂以固体粉末为主，在添加过程中存在粉尘污染的问题，并且由于部分组分不溶于沥青，能够沉积到沥青罐底，因此，只能在沥青混合料拌合过程中添加。
CN104262938A公开了一种沥青路面抗老化膜层的组成及其制备方法，该发明的组成包括A、B、C三种组分，其质量比为A：B：C＝1：3：3，其中A组分由下述质量百分比的原料制备而成：SEBS35-40％，芳烃油30-35％、糠醛4-6％、纳米CeO26-8％、粉末SBR3-4％、松香季戊四醇酯4-5％、异辛烷2-18％；B组分由下述质量百分比的原料制备而成：炭黑30-35％、金刚砂65-70％；C组分是固含量为25％的水性聚氨酯树脂；该磨耗层材料直接喷洒在沥青路面上，既可以一定程度上恢复原路面沥青的粘弹性，又能提高沥青路面抗紫外老化能力,还具有磨耗层的功能，使用方便的优点。但该发明中使用到了纳米CeO2，导致该发明生产成本明显上升，不利于大规模推广。
发明内容
针对以上现有状况以及技术上的不足，本发明提供了一种提高沥青抗老化的改性剂，能够较大程度上提高沥青的抗老化性。
本发明涉及一种沥青抗老化性改性剂，其中，所述改性剂优选由芳烃油、聚乙烯、丁基萘磺酸钠、聚氨酯、丙烯醇、高铝粉、十八伯胺盐组成。
本发明所述的沥青抗老化性改性剂，其中，所述芳烃油优选为芳烃含量不低于60％的减压馏分油或糠醛抽出油。
本发明所述的沥青抗老化性改性剂，其中，所述芳烃油、聚乙烯、丁基萘磺酸钠、聚氨酯、丙烯醇、高铝粉和十八伯胺盐的重量份比例优选为1：0.2～1.5：0.2～1.0：0.1～1.0：0.01～1.0：0.01～1.5：0.01～0.6。
本发明所述的沥青抗老化性改性剂，其中，所述芳烃油、聚乙烯、丁基萘磺酸钠、聚氨酯、丙烯醇、高铝粉和十八伯胺盐的重量份比例优选为1：0.4～1.2：0.48～0.67：0.32～0.67：0.08～0.5：0.067～1.2：0.067～0.2。
本发明所述沥青抗老化性改性剂优选在抗老化沥青中的应用。
与现有的技术相比，本发明有益的效果是：加入本发明所述的沥青抗老化性改性剂后，沥青的压实性能有所提高；用加入本发明所述的沥青抗老化性改性剂的沥青所铺设的路面，具有较好的高温抗车辙能力、抗水损害能力和抗老化能力。沥青的三大指标均有明显的改善，即针入度、软化点和延度都有改善，在表现上大大延长了沥青变硬、变脆、延伸性降低的时间和程度；一定程度保证了沥青的稳定性，可满足气候和自然条件恶劣的地区路面施工要求的需要；本发明改性剂使用方法简单，成本便宜，节约了费用。
具体实施方式
以下对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例，下列实施例中未注明具体条件的工艺参数，通常按照常规条件。
芳烃油中的芳烃含量：
在本发明中，对所用芳烃油中的芳烃含量并无特别限定，通常芳烃含量不低于60％：如果所用芳烃油中的芳烃含量低于60％，由于芳烃油中的芳烃含量过少，无法起到有效抗老化的作用，导致应用中芳烃油的用量增加，物料成本上升。
聚乙烯的用量：
在本发明中，对所用聚乙烯的用量并无特别限定，通常聚乙烯与芳烃油的重量份比例为0.2～1.5：1：如果聚乙烯与芳烃油的重量份比例少于0.2：1，由于聚乙烯的用量过少，达不到改善抑制沥青成分老化作用的目的；如果聚乙烯与芳烃油的重量份比例大于1.5：1，由于聚乙烯的用量过多，造成物料成本上升，且抗老化效果提升不明显。
丁基萘磺酸钠的用量：
在本发明中，对所用丁基萘磺酸钠的用量并无特别限定，通常丁基萘磺酸钠与芳烃油的重量份比例为0.2～1.0：1：如果丁基萘磺酸钠与芳烃油的重量份比例少于0.2：1，由于丁基萘磺酸钠的用量过少，则达不到抑制沥青老化的作用；如果丁基萘磺酸钠与芳烃油的重量份比例大于1.0：1，由于丁基萘磺酸钠的用量过多，造成物料成本上升，且抗老化效果提升不明显。
聚氨酯的用量：
在本发明中，对所用聚氨酯的用量并无特别限定，通常聚氨酯与芳烃油的重量份比例为0.1～1.0：1：如果聚氨酯与芳烃油的重量份比例少于0.1：1，由于聚氨酯的用量过少，达不到抑制沥青老化的作用；如果聚氨酯与芳烃油的重量份比例大于1.0：1，由于聚氨酯的用量过多，造成生产成本增加。
丙烯醇的用量：
在本发明中，对所用丙烯醇的用量并无特别限定，通常丙烯醇与芳烃油的重量份比例为0.01～1.0：1：如果丙烯醇与芳烃油的重量份比例少于0.01：1，由于丙烯醇的用量过少，达不到抑制沥青老化的作用；如果丙烯醇与芳烃油的重量份比例大于1.0：1，由于丙烯醇的用量过多，造成生产成本增加。
高铝粉的用量：
在本发明中，对所用高铝粉的用量并无特别限定，通常高铝粉与芳烃油的重量份比例为0.01～1.5：1：如果高铝粉与芳烃油的重量份比例少于0.01：1，由于高铝粉的用量过少，达不到抑制沥青老化的作用；如果高铝粉与芳烃油的重量份比例大于1.5：1，由于高铝粉的用量过多，造成生产成本增加。
十八伯胺盐的用量：
在本发明中，对所用十八伯胺盐的用量并无特别限定，通常十八伯胺盐与芳烃油的重量份比例为0.01～0.6：1：如果十八伯胺盐与芳烃油的重量份比例少于0.01：0.6，由于十八伯胺盐的用量过少，达不到抑制沥青老化的作用；如果十八伯胺盐与芳烃油的重量份比例大于0.6：1，由于十八伯胺盐的用量过多，造成无明显增益效果。
下述实施例1-3中所用聚乙烯为J5019型聚乙烯；十八伯胺盐为1800型十八伯胺醋酸盐；高铝粉的颗粒大小为80～120目，铝含量为99.5～99.8％；聚氨酯为含量不低于98％的AO-50型聚氨酯。
实施例1
本实施例中的沥青抗老化改性剂由以下的重量分数原料组成：糠醛抽出油(芳烃含量70％)2.5份、聚乙烯3份、丁基萘磺酸钠1.2份、聚氨酯0.8份、丙烯醇0.2份、高铝粉3份、十八伯胺盐0.5份。
使用方法如下：
将500g 70#沥青放在一个1升的反应容器中，将沥青加热到150℃，然后将占沥青重量5％糠醛抽出油(芳烃含量70％)加入到沥青中，采用高速剪切乳化机不断加速剪切，然后按照上述比例加入其余组分。高速剪切乳化机保持3000r/min继续搅拌30分钟，即得到改性沥青产品。
实施例2
本实施例中的沥青抗老化改性剂由以下的重量分数原料组成：糠醛抽出油(芳烃含量90％)2.0份、聚乙烯1份、丁基萘磺酸钠1.5份、聚氨酯1.6份、丙烯醇0.6份、高铝粉2份、十八伯胺盐1.2份。
使用方法如下：
将500g 70#沥青放在一个1升的反应容器中，将沥青加热到150℃，然后将4％糠醛抽出油(芳烃含量90％)加入到沥青中，采用高速剪切乳化机不断加速剪切，然后按照上述比例加入其余组分。高速剪切乳化机保持3000r/min继续搅拌30分钟，即得到改性沥青产品。
实施例3
本实施例中的沥青抗老化改性剂由以下的重量分数原料组成：糠醛抽出油(芳烃含量80％)3份、聚乙烯1.2份、丁基萘磺酸钠2份、聚氨酯2份、丙烯醇1.5份、高铝粉0.2份、十八伯胺盐0.2份。
使用方法如下：
将500g 70#沥青放在一个1升的反应容器中，将沥青加热到150℃，然后将3％糠醛抽出油(芳烃含量80％)加入到沥青中，采用高速剪切乳化机不断加速剪切，然后按照上述比例加入其余组分。高速剪切乳化机保持3000r/min继续搅拌30分钟，即得到改性沥青产品。
对比例1
本对比例中不加入抗老化改性剂。
使用方法如下：
将500g 70#沥青放在一个1升的反应容器中，将沥青加热到150℃，采用高速剪切乳化机不断加速剪切，高速剪切乳化机保持3000r/min继续搅拌30分钟，即得到沥青产品。
上述实施例1-4所得的改性沥青产品，经旋转薄膜烘箱163℃,5小时老化后，其针入度、软化点、延度等性能指标见下表
在上述实施例1-3中，本发明芳烃油的用量仅需为基础沥青重量的3％-5％，即可达到良好的改性效果。分别按GB/T4509,GB/T4507,GB/T4508对改性后沥青老化后的针入度、软化点和延度等性能指标进行测定，结果显示:与未使用改性剂的对比例1所制得的改性沥青产品相比，加入本发明改性剂后，老化后的改性沥青的软化点略有降低，5℃延度和针入度均得到较大程度的提高，达到聚合物技术规范JTGF40-2004的相关要求。
Claims (3)
1.一种沥青抗老化性改性剂，其特征在于，所述改性剂由芳烃油、聚乙烯、丁基萘磺酸钠、聚氨酯、丙烯醇、高铝粉、十八伯胺盐组成，
其中，所述芳烃油、聚乙烯、丁基萘磺酸钠、聚氨酯、丙烯醇、高铝粉和十八伯胺盐的重量份比例为1：0.2～1.5：0.2～1.0：0.1～1.0：0.01～1.0：0.01～1.5：0.01～0.6，并且
所述芳烃油为芳烃含量不低于60％的减压馏分油或糠醛抽出油。
2.如权利要求1所述的沥青抗老化性改性剂，其特征在于，所述芳烃油、聚乙烯、丁基萘磺酸钠、聚氨酯、丙烯醇、高铝粉和十八伯胺盐的重量份比例为1：0.4～1.2：0.48～0.67：0.32～0.67：0.08～0.5：0.067～1.2：0.067～0.2。
3.权利要求1或2所述沥青抗老化性改性剂在抗老化沥青中的应用。
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