CN110451846B - 一种具有抗紫外老化性能的沥青抗剥落剂及其制备方法 - Google Patents

一种具有抗紫外老化性能的沥青抗剥落剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有抗紫外老化性能的沥青抗剥落剂及其制备方法。该沥青抗剥落剂按重量份计包括以下原料组分:介孔分子筛100份,光稳定剂5~16份,酰氯化的抗氧剂8~22份,氨基硅烷7~14份,长链有机硅烷9~12份,氯代硅烷4~9份。该沥青抗剥落剂的制备方法包括:将氯代硅烷接枝于介孔分子筛的表面,光稳定剂通过与氯代硅烷反应,连接到介孔分子筛的表面;长链有机硅烷和氨基硅烷分别接枝于介孔分子筛的表面,光稳定剂和氨基硅烷分别与酰氯化的抗氧剂反应,从而连接至介孔分子筛的表面。本发明的沥青抗剥落剂不仅可显著提高沥青的抗剥离性能,而且大幅度地提高了抗紫外老化性能,使沥青具有优异的光稳定性能,而且与沥青具有非常好的相容性。

Description

一种具有抗紫外老化性能的沥青抗剥落剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种沥青抗剥落剂及其制备方法,特别涉及一种具有抗紫外老化性能的沥青抗剥落剂及其制备方法。
背景技术
沥青路面是目前应用最为广泛的交通路面之一,但随着使用时间的增加,会出现不同类型的病害,其中水损害是沥青路面早期破坏的主要形式之一,严重影响沥青路面的使用性能。提高沥青与集料的粘附性是解决沥青路面水损害的有效途径,目前主要有两种方法,一种是用消石灰或水泥取代部分矿粉,另一种是在沥青中添加抗剥落剂。其中,添加消石灰或水泥需要增加供料和计量设备等,增加了工艺的复杂性,且存在混合不均匀的问题。在沥青中添加抗剥落剂,则使用方便,应用较为普遍。
目前沥青抗剥落剂以胺类物质为主,但存在抗老化性和热稳定性不足的问题,同时随着长时间的日光照射,更加速了其老化,缩短了使用寿命,影响了其抗剥落效果。CN103601392A公开了一种长链烷基多胺系列沥青抗剥离剂。该抗剥离剂由长链烷基有机酸、环氧氯丙烷、有机胺反应制得,可改善沥青的抗剥离性能,与沥青具有较好的相容性。但未考虑其抗紫外老化和热稳定性的问题。
综上,现有技术虽然可在一定程度上改善沥青的抗剥落性能,但存在抗剥落剂热稳定性不好以及抗紫外老化性能差的问题。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供了一种具有抗紫外老化性能的沥青抗剥落剂及其制备方法。本发明沥青抗剥落剂不仅可显著提高沥青的抗剥离性能,而且大幅度地提高了抗紫外老化性能,使沥青具有优异的光稳定性能,而且与沥青具有非常好的相容性。
本发明提供了一种具有抗紫外老化性能的沥青抗剥落剂,按重量份计包括以下原料组分:
介孔分子筛:100份;
光稳定剂:5~16份,优选为8~12份;
酰氯化的抗氧剂:8~22份,优选为12~16份;
氨基硅烷:7~14份;
长链有机硅烷:9~12份;
氯代硅烷:4~9份。
其中,所述氯代硅烷接枝于介孔分子筛的表面,所述光稳定剂通过与氯代硅烷反应,从而连接到介孔分子筛的表面。
所述长链有机硅烷和氨基硅烷分别接枝于介孔分子筛的表面。
所述酰氯化的抗氧剂包括第一酰氯化的抗氧剂和第二酰氯化的抗氧剂。第一酰氯化的抗氧剂和第二酰氯化的抗氧剂可以相同或不同。
所述第一酰氯化的抗氧剂与光稳定剂中的氨基反应,从而连接至介孔分子筛的表面。
所述第二酰氯化的抗氧剂与氨基硅烷中的氨基反应,从而连接至介孔分子筛的表面。
所述介孔分子筛为MCM-41、SBA-15、SBA-16分子筛中的一种或几种,所述介孔分子筛的比表面积优选为600~1250 m2/g。
所述氯代硅烷为γ-氯丙基三甲氧基硅烷、γ-氯丙基三乙氧基硅烷、氯甲基三乙氧基硅烷中的一种或几种。
所述光稳定剂为含有氨基的光稳定剂,所述光稳定剂优选为2,2,6,6-四甲基哌啶胺、双[2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基]癸二酸酯、二[2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基]间苯二甲酰胺中的一种或几种。
所述酰氯化的抗氧剂是将抗氧剂与氯化亚砜进行反应得到的。所述抗氧剂为3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙烯酸、3-(3,5-二甲基-4-羟基苯基)丙烯酸、3-(3,5-二甲氧基-4-羟基苯基)丙烯酸或3-(3-甲氧基-4-羟基苯基)丙烯酸中的一种或几种。所述氨基硅烷为N-(2-N-苄基氨乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-[[[2-(三甲氧硅基)乙基]苯基]甲基]-1,2-乙二胺、N-(6-氨基己基)氨基甲基三乙氧基硅烷、3-(4-脲氨基)丙基三乙氧基硅烷和N-(2-氨乙基)-11-氨基十一烷基三甲氧基硅烷中的一种或多种。
所述长链有机硅烷为十二烷基三甲氧基硅烷、十二烷基三乙氧基硅烷、十二烷基甲基二甲氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷中的一种或几种。
本发明还提供了一种如上述的具有抗紫外老化性能的沥青抗剥落剂的制备方法,包括如下步骤:
(1)将介孔分子筛、氯代硅烷加入到第一有机溶剂中,在第一加热回流条件下进行表面修饰反应,冷却至室温后再经过滤、洗涤、第一干燥,得到氯代硅烷接枝的介孔分子筛;
(2)将步骤(1)得到的氯代硅烷接枝的介孔分子筛和光稳定剂加入到第二有机溶剂中,在第二加热回流条件下进行反应,冷却至室温后再经过滤、洗涤、第二干燥,得到光稳定剂改性的介孔分子筛;
(3)将步骤(2)得到的光稳定剂改性的介孔分子筛、酰氯化的抗氧剂加入第三有机溶剂中,并加入三乙胺,在第三加热回流、惰性气氛条件下搅拌反应,再经过滤、洗涤、第三干燥,得到光稳定剂-抗氧剂改性的介孔分子筛;其中,步骤(3)所用的酰氯化的抗氧剂为第一酰氯化的抗氧剂;
(4)将步骤(3)得到的光稳定剂-抗氧剂改性的介孔分子筛、长链有机硅烷、氨基硅烷加入第四有机溶剂中,在第四加热回流条件下进行反应,冷却至室温后再经过滤、洗涤、第四干燥,得到光稳定剂-抗氧剂、长链有机硅烷及氨基硅烷共同改性的介孔分子筛;
(5)将步骤(4)得到的光稳定剂-抗氧剂、长链有机硅烷及氨基硅烷共同改性的介孔分子筛和第二酰氯化的抗氧剂加入第五有机溶剂中,并加入三乙胺,在第五加热、惰性气氛条件下搅拌反应,再经过滤、洗涤、第五干燥,得到具有抗紫外老化性能的沥青抗剥落剂;其中,步骤(5)所用的酰氯化的抗氧剂为第二酰氯化的抗氧剂。
所述第一有机溶剂和第四溶剂为二甲苯、甲苯、环己酮、氯苯和吡啶中的一种或几种,第一有机溶剂和第四溶剂可以相同或不同。
所述第二有机溶剂、第三有机溶剂、第五有机溶剂为三氯甲烷、四氯化碳、丙酮、乙醇、环己烷、苯、甲苯、二甲苯、环己酮中的一种或几种,第二有机溶剂、第三有机溶剂、第五有机溶剂可以相同或不同。
在步骤(1)中,所述第一加热回流的反应温度为100℃~130℃,优选为100℃~120℃,时间为1~3h。
在步骤(1)中,所述介孔分子筛与第一有机溶剂的重量比例为1:(10~30)。
在步骤(1)中,所述的过滤、洗涤、第一干燥均可以为常规技术。洗涤可以用乙醇、氯仿、丙酮等溶剂进行洗涤,第一干燥使溶剂挥发掉即可,第一干燥的温度可以为80℃~120℃,时间为0.5~5h。
在步骤(2)中,所述第二加热回流的反应温度为50℃~90℃,优选为60℃~90℃,时间为6~8h。
在步骤(2)中,步骤(1)得到的氯代硅烷接枝的介孔分子筛与第二有机溶剂的重量比例为1:(10~30)。
在步骤(2)中,所述的过滤、洗涤、第二干燥均可以为常规技术。洗涤可以用乙醇、氯仿、丙酮等溶剂进行洗涤,第二干燥使溶剂挥发掉即可,第二干燥的温度为80℃~120℃,时间为3~8h。
在步骤(3)中,所述第三加热回流的反应温度为15~50℃,时间为15~20h。
在步骤(3)中,步骤(2)得到的光稳定剂改性的介孔分子筛、第一酰氯化的抗氧剂、三乙胺、第三有机溶剂的重量比例为1:(0.04~0.11):(1.0~2.5):(10~50),优选为1:(0.04~0.07):(1.2~1.8):(10~30)。
在步骤(3)中,所述的过滤、洗涤、第三干燥均可以为常规技术。洗涤可以用乙醇、甲苯等溶剂进行洗涤,第三干燥使溶剂挥发掉即可,所述第三干燥的温度为80℃~120℃,时间为3~8h。
在步骤(4)中,所述第四加热回流的反应温度为100℃~130℃,优选为100℃~120℃,时间为1~3h。
在步骤(4)中,步骤(3)得到的光稳定剂-抗氧剂改性的介孔分子筛与第四有机溶剂的重量比例为1:(10~30)。
在步骤(4)中,所述的过滤、洗涤、第四干燥均可以为常规技术。洗涤可以用乙醇、氯仿、丙酮等溶剂进行洗涤,第四干燥使溶剂挥发掉即可,所述第四干燥的温度可以为80℃~120℃,时间为0.5~5h。
在步骤(5)中,所述第五加热的反应温度为15℃~50℃,时间为15~20h。
在步骤(5)中,步骤(4)得到的光稳定剂-抗氧剂、长链有机硅烷及氨基硅烷共同改性的介孔分子筛、第二酰氯化的抗氧剂、三乙胺、第五有机溶剂的重量比例为1:(0.04~0.11):(1.0~2.5):(10~50),优选为1:(0.07~0.10):(1.2~1.8):(10~30)。
在步骤(5)中,所述的过滤、洗涤、第五干燥均可以为常规技术。洗涤可以用乙醇、甲苯等溶剂进行洗涤,第五干燥使溶剂挥发掉即可,所述第五干燥的温度可以为80℃~120℃,时间为3~8h。
其中步骤(3)和步骤(5)所述的第一酰氯化的抗氧剂和第二酰氯化的抗氧剂可以相同也可以不同。第一酰氯化的抗氧剂和第二酰氯化的抗氧剂优选采用如下制备方法:在惰性气氛下,将抗氧剂和氯化亚砜加入到第六有机溶剂中,在第六加热回流条件下反应,然后减压蒸馏、第六干燥得到酰氯化的抗氧剂;
上述酰氯化的抗氧剂的制备方法中,所述抗氧剂、氯化亚砜和第六有机溶剂的重量比例为1:(1.0~1.8):(10~50),优选为1:(1.2~1.5):(15~30)。所述第六有机溶剂为三氯甲烷、四氯化碳、丙酮、乙醇、环己烷、苯、甲苯、二甲苯、环己酮中的一种或几种。
上述酰氯化的抗氧剂的制备方法中,所述第六加热回流的反应温度为40℃~60℃,时间为6~8h,所述第六干燥可以为常规技术,第六干燥使溶剂挥发掉即可,第六干燥的温度为80℃~120℃,时间为3~8h。
步骤(3)所加入的第一酰氯化的抗氧剂与步骤(5)所加入的第二酰氯化的抗氧剂的重量比为1:1.3~1:1.6。
与现有技术相比,本发明的具有抗紫外老化性能的沥青抗剥落剂及其制备方法具有如下优点:
(1)本发明具有抗紫外老化性能的抗剥落剂,其中氯代硅烷先嫁接至介孔分子筛,然后光稳定剂再与氯代硅烷反应,从而连接至介孔分子筛表面,再通过光稳定剂中的氨基与酰氯化的抗氧剂反应,从而将抗氧剂接枝至介孔分子筛表面,形成分子内复合抗老化功能组分;介孔分子筛表面分别引入长链有机硅烷和氨基硅烷后,其中氨基硅烷中的氨基与酰氯化的抗氧剂反应,从而将抗氧剂进一步接枝至介孔分子筛表面。本发明的抗剥落剂通过光稳定剂与两种不同状态连接于介孔分子筛上的抗氧剂的协同作用,有效增强了其捕获自由基、分解氢过氧化物、激发态分子能量转移及单线态氧能量的捕获等作用,同时结合介孔分子筛对紫外线的屏蔽作用,大幅度地提高了抗紫外老化性能,使沥青抗剥落剂具有优异的光稳定性能,延长道路的使用寿命。
(2)本发明通过反应将光稳定剂和抗氧剂连接至介孔分子筛,不但充分利用了介孔分子筛比表面积大的优势,使得光稳定剂和抗氧剂分散均匀,提高抗紫外老化效率,而且防止了光稳定剂和抗氧剂的物理迁移或挥发损失,更加稳定。
(3)本发明具有抗紫外老化性能的沥青抗剥落剂,其氨基硅烷和光稳定剂中的氨基协同作用,可显著改善与集料的黏附性,有利于提高抗剥落性能,再加上前述优异的抗老化性能,从而使沥青抗剥落剂同时具有优良的抗老化性能和抗剥落性能。所嫁接长链有机硅烷中的长碳链和其他疏水性有机基团有效改善了抗剥落剂与沥青的相容性,可直接加入沥青中,施工方便,使用简单。
具体实施方式
下面通过实施例进一步描述本发明的技术方案,但这些实施例不能限制本发明,涉及的wt%为质量分数。
实施例1
(1)将100重量份MCM-41介孔分子筛(比表面积为1000 m2/g)、5重量份γ-氯丙基三甲氧基硅烷加入到2000重量份甲苯中。在110℃下恒温,持续搅拌,加热回流3h,冷却至室温后过滤、用乙醇洗涤,100℃下干燥5h,得到氯代硅烷接枝的介孔分子筛;
(2)将步骤(1)得到的氯代硅烷接枝的介孔分子筛和9重量份2,2,6,6-四甲基哌啶胺加入到2000重量份乙醇中,在78℃下恒温,持续搅拌,加热回流6h,冷却至室温后过滤、用乙醇洗涤,100℃干燥8h,得到光稳定剂改性的介孔分子筛;
(3)将步骤(2)得到的光稳定剂改性的介孔分子筛、4.8重量份第一酰氯化的抗氧剂加入到2000重量份甲苯中,再逐滴加入130重量份三乙胺,25℃下,氮气保护条件下不断搅拌20h,再经过滤、大量乙醇洗涤,100℃下干燥8h,得到光稳定剂-抗氧剂改性的介孔分子筛;
(4)将步骤(3)得到的光稳定剂-抗氧剂改性的介孔分子筛、10重量份十二烷基三甲氧基硅烷、8重量份N-(2-N-苄基氨乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷加入到2000重量份甲苯中,在110℃下恒温,持续搅拌,加热回流3h,冷却至室温后过滤、用乙醇洗涤,100℃下干燥5h,得到光稳定剂-抗氧剂、长链有机硅烷及氨基硅烷共同改性的介孔分子筛;
(5)将步骤(4)得到的光稳定剂-抗氧剂、长链有机硅烷及氨基硅烷共同改性的介孔分子筛和7.2重量份第二酰氯化的抗氧剂加入到2000重量份甲苯中,再逐滴加入160重量份三乙胺,25℃下,氮气保护条件下不断搅拌20h,再经过滤、大量乙醇洗涤,90℃干燥8h,得到具有抗紫外老化性能的沥青抗剥落剂A1。
其中,步骤(3)和步骤(5)的第一酰氯化的抗氧剂和第二酰氯化的抗氧剂都采用如下方法制备:氮气保护下,将3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙烯酸和氯化亚砜加入到三氯甲烷中,其中3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙烯酸、氯化亚砜和三氯甲烷的重量比为1:1.4: 30,50℃加热反应8h,减压蒸馏,100℃下干燥5h,得到酰氯化的抗氧剂。
实施例2
(1)将100重量份SBA-15介孔分子筛(比表面积为1200 m2/g)、6重量份γ-氯丙基三乙氧基硅烷加入到2000重量份甲苯中。在115℃下恒温,持续搅拌,加热回流2.5h,冷却至室温后过滤、用乙醇洗涤,100℃下干燥3h,得到氯代硅烷接枝的介孔分子筛;
(2)将步骤(1)得到的氯代硅烷接枝的介孔分子筛和10重量份双[2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基]癸二酸酯加入到2000重量份乙醇中,在85℃下恒温,持续搅拌,加热回流7h,冷却至室温后过滤、用乙醇洗涤,110℃干燥8h,得到光稳定剂改性的介孔分子筛;
(3)将步骤(2)得到的光稳定剂改性的介孔分子筛、6.4重量份第一酰氯化的抗氧剂加入到2000重量份甲苯中,再逐滴加入126重量份三乙胺,35℃,氮气保护条件下不断搅拌18h,再经过滤、大量乙醇洗涤,100℃干燥8h,得到光稳定剂-抗氧剂改性的介孔分子筛;
(4)将步骤(3)得到的光稳定剂-抗氧剂改性的介孔分子筛、10重量份十二烷基甲基二甲氧基硅烷、10重量份N-(2-N-苄基氨乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷加入到2000重量份甲苯中,在116℃下恒温,持续搅拌,加热回流2.5h,冷却至室温后过滤、用乙醇洗涤,100℃干燥3.5h,得到光稳定剂-抗氧剂、长链有机硅烷及氨基硅烷共同改性的介孔分子筛;
(5)将步骤(4)得到的光稳定剂-抗氧剂、长链有机硅烷及氨基硅烷共同改性的介孔分子筛和8.6重量份第二酰氯化的抗氧剂加入到2000重量份甲苯中,再逐滴加入145重量份三乙胺,25℃,氮气保护条件下不断搅拌20h,再经过滤、大量乙醇洗涤,100℃干燥8h,得到具有抗紫外老化性能的沥青抗剥落剂A2。
其中,步骤(3)和步骤(5)的第一酰氯化的抗氧剂和第二酰氯化的抗氧剂都采用如下方法制备:氮气保护下,将3-(3,5-二甲基-4-羟基苯基)丙烯酸和氯化亚砜加入到四氯化碳中,其中3-(3,5-二甲基-4-羟基苯基)丙烯酸、氯化亚砜和四氯化碳的重量比为1:1.5:30,60℃加热反应7h,减压蒸馏,100℃干燥8h,得到酰氯化的抗氧剂。
实施例3
(1)将100重量份SBA-16介孔分子筛(比表面积为1060 m2/g)、7重量份氯甲基三乙氧基硅烷加入到3000重量份甲苯中。在120℃下恒温,持续搅拌,加热回流2.5h,冷却至室温后过滤、用乙醇洗涤,110℃干燥4h,得到氯代硅烷接枝的介孔分子筛;
(2)将步骤(1)得到的氯代硅烷接枝的介孔分子筛和11重量份二[2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基]间苯二甲酰胺加入到2000重量份乙醇中,在80℃下恒温,持续搅拌,加热回流7h,冷却至室温后过滤、用乙醇洗涤,100℃干燥8h,得到光稳定剂改性的介孔分子筛;
(3)将步骤(2)得到的光稳定剂改性的介孔分子筛、6.2重量份第一酰氯化的抗氧剂加入到2000重量份甲苯中,再逐滴加入135重量份三乙胺,30℃,氮气保护条件下不断搅拌18h,再经过滤、大量乙醇洗涤,100℃下干燥8h,得到光稳定剂-抗氧剂改性的介孔分子筛;
(4)将步骤(3)得到的光稳定剂-抗氧剂改性的介孔分子筛、9重量份十六烷基三甲氧基硅烷、9重量份N-(6-氨基己基)氨基甲基三乙氧基硅烷加入到2000重量份甲苯中,在110℃下恒温,持续搅拌,加热回流3h,冷却至室温后过滤、用乙醇洗涤,100℃干燥5h,得到光稳定剂-抗氧剂、长链有机硅烷及氨基硅烷共同改性的介孔分子筛;
(5)将步骤(4)得到的光稳定剂-抗氧剂、长链有机硅烷及氨基硅烷共同改性的介孔分子筛和8.8重量份第二酰氯化的抗氧剂加入到2000重量份甲苯中,再逐滴加入163重量份三乙胺,25℃,氮气保护条件下不断搅拌20h,再经过滤、大量乙醇洗涤,100℃干燥6h,得到具有抗紫外老化性能的沥青抗剥落剂A3。
其中,步骤(3)和步骤(5)的第一酰氯化的抗氧剂和第二酰氯化的抗氧剂都采用如下方法制备:氮气保护下,将3-(3,5-二甲氧基-4-羟基苯基)丙烯酸和氯化亚砜加入到三氯甲烷中,其中3-(3,5-二甲氧基-4-羟基苯基)丙烯酸、氯化亚砜和三氯甲烷的重量比为1:1.4: 20,55℃加热反应8h,减压蒸馏,100℃干燥7h,得到酰氯化的抗氧剂。
实施例4
(1)将100重量份MCM-41介孔分子筛(比表面积为1000 m2/g)、8重量份γ-氯丙基三乙氧基硅烷加入到2000重量份甲苯中。在110℃下恒温,持续搅拌,加热回流3h,冷却至室温后过滤、用乙醇洗涤,110℃干燥4h,得到氯代硅烷接枝的介孔分子筛;
(2)将步骤(1)得到的氯代硅烷接枝的介孔分子筛和12重量份2,2,6,6-四甲基哌啶胺加入到2000重量份乙醇中,在85℃下恒温,持续搅拌,加热回流6h,冷却至室温后过滤、用乙醇洗涤,100℃干燥8h,得到光稳定剂改性的介孔分子筛;
(3)将步骤(2)得到的光稳定剂改性的介孔分子筛、5.6重量份第一酰氯化的抗氧剂加入到2000重量份甲苯中,再逐滴加入140重量份三乙胺,25℃,氮气保护条件下不断搅拌20h,再经过滤、大量乙醇洗涤,100℃干燥8h,得到光稳定剂-抗氧剂改性的介孔分子筛;
(4)将步骤(3)得到的光稳定剂-抗氧剂改性的介孔分子筛、9重量份十八烷基三甲氧基硅烷、11重量份N-(2-氨乙基)-11-氨基十一烷基三甲氧基硅烷加入到2100重量份甲苯中,在110℃下恒温,持续搅拌,加热回流2.5h,冷却至室温后过滤、用乙醇洗涤,100℃干燥4h,得到光稳定剂-抗氧剂、长链有机硅烷及氨基硅烷共同改性的介孔分子筛;
(5)将步骤(4)得到的光稳定剂-抗氧剂、长链有机硅烷及氨基硅烷共同改性的介孔分子筛和8.4重量份第二酰氯化的抗氧剂加入到2000重量份甲苯中,再逐滴加入168重量份三乙胺,25℃,氮气保护条件下不断搅拌20h,再经过滤、大量乙醇洗涤,100℃干燥8h,得到具有抗紫外老化性能的沥青抗剥落剂A4。
其中,步骤(3)和步骤(5)的第一酰氯化的抗氧剂和第二酰氯化的抗氧剂都采用如下方法制备:氮气保护下,将3-(3-甲氧基-4-羟基苯基)丙烯酸和氯化亚砜加入到三氯甲烷中,其中3-(3-甲氧基-4-羟基苯基)丙烯酸、氯化亚砜和三氯甲烷的重量比为1:1.3: 25,50℃加热反应8h,减压蒸馏,90℃干燥6h,得到酰氯化的抗氧剂。
对比例1
将100重量份MCM-41介孔分子筛(比表面积为1000 m2/g)、5重量份γ-氯丙基三甲氧基硅烷、9重量份2,2,6,6-四甲基哌啶胺、12重量份3-(3,5-二甲基-4-羟基苯基)丙烯酸、10重量份十二烷基三甲氧基硅烷、8重量份N-(2-N-苄基氨乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷混合均匀后,得到对比例沥青抗剥落剂D1。
对比例2
其它同实施例1,只是没有第(5)步骤的反应,将第(4)步骤得到的光稳定剂-抗氧剂、长链有机硅烷及氨基硅烷共同改性的介孔分子筛直接作为对比例沥青抗剥落剂D2。
其中,酰氯化的抗氧剂的制备方法同实施例1。
对比例3
(1)将100重量份MCM-41介孔分子筛(比表面积为1000 m2/g)、10重量份十二烷基三甲氧基硅烷、8重量份N-(2-N-苄基氨乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷加入到2000重量份甲苯中,在110℃下恒温,持续搅拌,加热回流3h,冷却至室温后过滤、用乙醇洗涤,100℃干燥5h,得到长链有机硅烷及氨基硅烷改性的介孔分子筛;
(2)将步骤(1)得到的长链有机硅烷-氨基硅烷改性的介孔分子筛和7.2重量份酰氯化的抗氧剂加入到2000重量份甲苯中,再逐滴加入160重量份三乙胺,25℃下,氮气保护条件下不断搅拌20h,再经过滤、大量乙醇洗涤,90℃干燥8h,得到对比例沥青抗剥落剂D3。其中,酰氯化的抗氧剂的制备方法同实施例1。
对比例4
步骤(1)-(3)同实施例1中的步骤(1)-(3);
(4)将步骤(3)得到的光稳定剂-抗氧剂改性的介孔分子筛、10重量份十二烷基三甲氧基硅烷、加入到2000重量份甲苯中,在110℃下恒温,持续搅拌,加热回流3h,冷却至室温后过滤、用乙醇洗涤,100℃下干燥5h,得到对比例沥青抗剥落剂D4。
其中,酰氯化的抗氧剂的制备方法同实施例1。
测试例
将5重量份沥青抗剥落剂加入到100重量份熔融的基质沥青(减压渣油,25℃针入度为71 1/10mm)中,使其均匀的分散于基质沥青中,按照公路工程沥青及沥青混合料试验规程JTG E20-2011,对其进行老化前后的粘附性试验,结果见表1。其中,紫外老化试验在紫外老化箱中进行,紫外线强度为1200μw/cm2,老化温度为60℃,老化时间为6天。
表1基质沥青以及实施例和对比例所得沥青粘附性结果
基质沥青 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 对比例1 对比例2 对比例3 对比例4
水浸法粘附性等级(老化前) 3 5 5 5 5 4 5 4 4
紫外老化试验后
水浸法粘附性等级 1 5 5 5 5 2 4 4 4
针入度比/% 52 64 66 66 68 56 61 57 59
残留延度比(10℃),% 25 39 42 43 45 28 35 31 34
由表1可见,本发明具有抗紫外老化性能的沥青抗剥落剂可明显提高沥青的抗剥落性能。与基质沥青和对比例沥青抗剥落剂相比,本发明具有抗紫外老化性能的沥青抗剥落剂,不仅显著提高了沥青的抗剥离性能,而且大幅度地提高了抗紫外老化性能,使沥青具有优异的光稳定性能,而且与沥青具有非常好的相容性。

Claims (28)

1.一种具有抗紫外老化性能的沥青抗剥落剂,按重量份计包括以下原料组分:
介孔分子筛:100份;
光稳定剂:5~16份;
酰氯化的抗氧剂:8~22份;
氨基硅烷:7~14份;
长链有机硅烷:9~12份;
氯代硅烷:4~9份;
其中,所述酰氯化的抗氧剂包括第一酰氯化的抗氧剂和第二酰氯化的抗氧剂,第一酰氯化的抗氧剂和第二酰氯化的抗氧剂相同或不同;第一酰氯化的抗氧剂和第二酰氯化的抗氧剂的重量比为1:1.3~1:1.6;所述光稳定剂为含氨基的光稳定剂;
各原料组分按如下方式进行反应:氯代硅烷先嫁接至介孔分子筛,得到氯代硅烷接枝的介孔分子筛;然后光稳定剂与氯代硅烷反应,从而连接到介孔分子筛的表面,得到光稳定剂改性的介孔分子筛;再与第一酰氯化的抗氧化剂反应,所述第一酰氯化的抗氧剂与光稳定剂中的氨基反应,从而连接至介孔分子筛的表面,得到光稳定剂-抗氧剂改性的介孔分子筛;再与长链有机硅烷、氨基硅烷反应,得到光稳定剂-抗氧剂、长链有机硅烷及氨基硅烷共同改性的介孔分子筛;最后再加入第二酰氯化的抗氧化剂,与氨基硅烷中的氨基反应,从而连接至介孔分子筛的表面,反应后得到具有抗紫外老化性能的沥青抗剥落剂。
2.按照权利要求1所述沥青抗剥落剂,其特征在于:所述具有抗紫外老化性能的沥青抗剥落剂,按重量份计包括以下原料组分:
介孔分子筛:100份;
光稳定剂:8~12份;
酰氯化的抗氧剂:12~16份;
氨基硅烷:7~14份;
长链有机硅烷:9~12份;
氯代硅烷:4~9份。
3.按照权利要求1或2所述沥青抗剥落剂,其特征在于:所述介孔分子筛为MCM-41、SBA-15、SBA-16分子筛中的一种或几种,所述介孔分子筛的比表面积为600~1250 m2/g。
4.按照权利要求1或2所述沥青抗剥落剂,其特征在于:所述氯代硅烷为γ-氯丙基三甲氧基硅烷、γ-氯丙基三乙氧基硅烷、氯甲基三乙氧基硅烷中的一种或几种。
5.按照权利要求1或2所述沥青抗剥落剂,其特征在于:所述光稳定剂为2,2,6,6-四甲基哌啶胺、双[2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基]癸二酸酯、二[2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基]间苯二甲酰胺中的一种或几种。
6.按照权利要求1或2所述沥青抗剥落剂,其特征在于:所述酰氯化的抗氧剂是将抗氧剂与氯化亚砜进行反应得到的;抗氧剂为3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙烯酸、3-(3,5-二甲基-4-羟基苯基)丙烯酸、3-(3,5-二甲氧基-4-羟基苯基)丙烯酸或3-(3-甲氧基-4-羟基苯基)丙烯酸中的一种或几种。
7.按照权利要求1或2所述沥青抗剥落剂,其特征在于:所述氨基硅烷为N-(2-N-苄基氨乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-[[[2-(三甲氧硅基)乙基]苯基]甲基]-1,2-乙二胺、N-(6-氨基己基)氨基甲基三乙氧基硅烷、3-(4-脲氨基)丙基三乙氧基硅烷和N-(2-氨乙基)-11-氨基十一烷基三甲氧基硅烷中的一种或多种。
8.按照权利要求1或2所述沥青抗剥落剂,其特征在于:所述长链有机硅烷为十二烷基三甲氧基硅烷、十二烷基三乙氧基硅烷、十二烷基甲基二甲氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷中的一种或几种。
9.一种如权利要求1-8中任一所述的具有抗紫外老化性能的沥青抗剥落剂的制备方法,包括如下步骤:
(1)将介孔分子筛、氯代硅烷加入到第一有机溶剂中,在第一加热回流条件下进行表面修饰反应,冷却至室温后再经过滤、洗涤、第一干燥,得到氯代硅烷接枝的介孔分子筛;
(2)将步骤(1)得到的氯代硅烷接枝的介孔分子筛和光稳定剂加入到第二有机溶剂中,在第二加热回流条件下进行反应,冷却至室温后再经过滤、洗涤、第二干燥,得到光稳定剂改性的介孔分子筛;
(3)将步骤(2)得到的光稳定剂改性的介孔分子筛、酰氯化的抗氧剂加入第三有机溶剂中,并加入三乙胺,在第三加热回流、惰性气氛条件下搅拌反应,再经过滤、洗涤、第三干燥,得到光稳定剂-抗氧剂改性的介孔分子筛;其中,步骤(3)所用的酰氯化的抗氧剂为第一酰氯化的抗氧剂;
(4)将步骤(3)得到的光稳定剂-抗氧剂改性的介孔分子筛、长链有机硅烷、氨基硅烷加入第四有机溶剂中,在第四加热回流条件下进行反应,冷却至室温后再经过滤、洗涤、第四干燥,得到光稳定剂-抗氧剂、长链有机硅烷及氨基硅烷共同改性的介孔分子筛;
(5)将步骤(4)得到的光稳定剂-抗氧剂、长链有机硅烷及氨基硅烷共同改性的介孔分子筛和酰氯化的抗氧剂加入第五有机溶剂中,并加入三乙胺,在第五加热、惰性气氛条件下搅拌反应,再经过滤、洗涤、第五干燥,得到具有抗紫外老化性能的沥青抗剥落剂;其中,步骤(5)所用的酰氯化的抗氧剂为第二酰氯化的抗氧剂。
10.按照权利要求9所述的方法,其特征在于:所述第一有机溶剂和第四溶剂为二甲苯、甲苯、环己酮、氯苯和吡啶中的一种或几种,第一有机溶剂和第四溶剂相同或不同;所述第二有机溶剂、第三有机溶剂、第五有机溶剂为三氯甲烷、四氯化碳、丙酮、乙醇、环己烷、苯、甲苯、二甲苯、环己酮中的一种或几种,第二有机溶剂、第三有机溶剂、第五有机溶剂相同或不同。
11.按照权利要求9所述的方法,其特征在于:在步骤(1)中,所述第一加热回流的反应温度为100℃~130℃,时间为1~3h;所述第一干燥的温度为80℃~120℃,时间为0.5~5h。
12.按照权利要求11所述的方法,其特征在于:在步骤(1)中,所述第一加热回流的反应温度为100℃~120℃。
13.按照权利要求9所述的方法,其特征在于:在步骤(1)中,所述介孔分子筛与第一有机溶剂的重量比例为1:(10~30)。
14.按照权利要求9所述的方法,其特征在于:在步骤(2)中,所述第二加热回流的反应温度为50℃~90℃,时间为6~8h;所述的第二干燥的温度为80℃~120℃,时间为3~8h。
15.按照权利要求14所述的方法,其特征在于:在步骤(2)中,所述第二加热回流的反应温度为60℃~90℃。
16.按照权利要求9所述的方法,其特征在于:在步骤(2)中,步骤(1)得到的氯代硅烷接枝的介孔分子筛与第二有机溶剂的重量比例为1:(10~30)。
17.按照权利要求9所述的方法,其特征在于:在步骤(3)中,所述第三加热回流的反应温度为15~50℃,时间为15~20h;所述第三干燥的温度为80℃~120℃,时间为3~8h。
18.按照权利要求9所述的方法,其特征在于:在步骤(3)中,步骤(2)得到的光稳定剂改性的介孔分子筛、第一酰氯化的抗氧剂、三乙胺、第三有机溶剂的重量比例为1:(0.04~0.11):(1.0~2.5):(10~50)。
19.按照权利要求18所述的方法,其特征在于:在步骤(3)中,步骤(2)得到的光稳定剂改性的介孔分子筛、第一酰氯化的抗氧剂、三乙胺、第三有机溶剂的重量比例为1:(0.04~0.07):(1.2~1.8):(10~30)。
20.按照权利要求9所述的方法,其特征在于:在步骤(4)中,所述第四加热回流的反应温度为100℃~130℃,时间为1~3h;所述第四干燥的温度为80℃~120℃,时间为0.5~5h。
21.按照权利要求20所述的方法,其特征在于:在步骤(4)中,所述第四加热回流的反应温度为100℃~120℃。
22.按照权利要求9所述的方法,其特征在于:在步骤(4)中,步骤(3)得到的光稳定剂-抗氧剂改性的介孔分子筛与第四有机溶剂的重量比例为1:(10~30)。
23.按照权利要求9所述的方法,其特征在于:在步骤(5)中,所述第五加热的反应温度为15℃~50℃,时间为15~20h;所述第五干燥的温度为80℃~120℃,时间为3~8h。
24.按照权利要求9所述的方法,其特征在于:在步骤(5)中,步骤(4)得到的光稳定剂-抗氧剂、长链有机硅烷及氨基硅烷共同改性的介孔分子筛、第二酰氯化的抗氧剂、三乙胺、第五有机溶剂的重量比例为1:(0.04~0.11):(1.0~2.5):(10~50)。
25.按照权利要求24所述的方法,其特征在于:在步骤(5)中,步骤(4)得到的光稳定剂-抗氧剂、长链有机硅烷及氨基硅烷共同改性的介孔分子筛、第二酰氯化的抗氧剂、三乙胺、第五有机溶剂的重量比例为1:(0.07~0.10):(1.2~1.8):(10~30)。
26.按照权利要求9所述的方法,其特征在于:步骤(3)所加入的第一酰氯化的抗氧剂与步骤(5)所加入的第二酰氯化的抗氧剂的重量比为1:1.3~1:1.6;所述的第一酰氯化的抗氧剂和第二酰氯化的抗氧剂相同或不同;第一酰氯化的抗氧剂和第二酰氯化的抗氧剂采用如下制备方法:在惰性气氛下,将抗氧剂和氯化亚砜加入到第六有机溶剂中,在第六加热回流条件下反应,然后减压蒸馏、第六干燥得到酰氯化的抗氧剂。
27.按照权利要求26所述的方法,其特征在于:所述抗氧剂、氯化亚砜和第六有机溶剂的重量比例为1:(1.0~1.8):(10~50);所述第六有机溶剂为三氯甲烷、四氯化碳、丙酮、乙醇、环己烷、苯、甲苯、二甲苯、环己酮中的一种或几种;所述第六加热回流的反应温度为40℃~60℃,时间为6~8h,所述第六干燥的温度为80℃~120℃,时间为3~8h。
28.按照权利要求27所述的方法,其特征在于:所述抗氧剂、氯化亚砜和第六有机溶剂的重量比例为1:(1.2~1.5):(15~30)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112251037A (zh) * 2020-10-26 2021-01-22 王小改 一种沥青抗剥落剂及其制备方法
CN112745684B (zh) * 2021-01-19 2023-04-07 四川科路泰交通科技有限公司 一种非胺型沥青抗剥落剂及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101774778A (zh) * 2010-01-05 2010-07-14 河海大学 一种非离子型非胺类沥青抗剥落剂及制备方法
CN102604584A (zh) * 2012-03-28 2012-07-25 黑龙江省科学院石油化学研究院 一种高剥离聚酰亚胺胶粘剂及其制备方法
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Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101774778A (zh) * 2010-01-05 2010-07-14 河海大学 一种非离子型非胺类沥青抗剥落剂及制备方法
CN102604584A (zh) * 2012-03-28 2012-07-25 黑龙江省科学院石油化学研究院 一种高剥离聚酰亚胺胶粘剂及其制备方法
CN103849165A (zh) * 2012-11-28 2014-06-11 中国科学院化学研究所 表面接枝有紫外线吸收功能基团的功能化纳米二氧化硅及其制备方法
CN105419357A (zh) * 2015-12-21 2016-03-23 潍坊市宏源防水材料有限公司 一种低温抗剥离的自粘聚合物改性沥青卷材及其制备方法
KR101696402B1 (ko) * 2016-09-20 2017-01-16 주식회사 드림아스콘 입상 분말형 재생 아스팔트 콘크리트 첨가제 조성물 및 이의 제조 방법

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