一种沥青抗老化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提出了一种沥青抗老化剂及其制备方法和应用，涉及道路石油沥青的技术领域，用以解决现有道路石油沥青易老化和性能差的问题；该沥青抗老化剂包括芳烃油35-55wt％，α-萘胺30-50wt％，乳化剂5-10wt％和水5-10wt％，在芳烃油中添加α-萘胺，待充分溶化后，向其内添加乳化剂和水，从而制得抗老化剂，取0.2-0.8wt％该抗老化剂添加到120-180℃的沥青中，可显著提高沥青的抗老化性能，主要是减少薄膜烘箱后以及经过热储存后延度和针入度的衰减；本发明专利技术的抗老化剂用于薄膜烘箱后延度和针入度难以合格以及热储存性不好的沥青的生产加工，同时，也能够延长道路的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及道路石油沥青的
，特别是指一种沥青抗老化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
随着社会经济和科技的迅速发展，交通量急剧增加，公路建设也走上了迅速发展的阶段；在高等级公路中，沥青路面以其良好的力学性能、平整耐磨的表面、平稳舒适的行车性能、扬尘小、噪音低、施工期短以及养护维修简便等优点得到广泛应用。沥青主要可以分为煤焦沥青、石油沥青和天然沥青三种，煤焦沥青是炼焦的副产品，石油沥青是原油蒸馏后的残渣，天然沥青储藏在地下。公路建设中使用的沥青主要为道路石油沥青。目前适合生产道路石油沥青的原油资源较少，尤其是国内油田生产的原油多数不适合生产高等级公路沥青，除了部分原油可以经过常减压蒸馏或常减压后将减压渣油浅度氧化直接生产道路石油沥青外；为了拓宽原料来源，提高沥青产量，人们又发展了其它一些复杂工艺来生产道路石油沥青，比如，把油浆及其再加工的馏分作为组分添加到减压渣油中生产道路石油沥青，或者把丁苯橡胶等高分子材料添加到渣油中改进其性能指标从而生产道路石油沥青，油浆及其馏分以及丁苯橡胶等高分子材料都容易老化；因此，相当一部分道路石油沥青的抗老化性能较差，主要表现在其薄膜烘箱试验后残留针入度比和残留延度低，达不到指标要求；同时，即便生产出来的沥青上述两项指标合格，但在热储存一段时间后，其针入度和延度也会发生衰减，而变成不合格的沥青。另外，石油沥青在拌合、摊铺及使用过程中受到温度、光照、空气和降水等外界环境因素的影响以及车辆荷载的作用而发生挥发、氧化等一系列不可逆的物理变化和化学变化，使沥青性质发生较大的变化，宏观上表现为质量发生变化、针入度减小、软化点升高以及延度变小，从而导致了沥青性能的劣化，以上两种过程都是通常所称的沥青老化。所以，提高沥青的耐老化性能，对确保含有油浆和丁苯橡胶等高分子材料的调和沥青质量合格、拓宽沥青原料来源、延长沥青路面的使用寿命具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术提出一种沥青抗老化剂及其制备方法和应用，解决了现有技术中的道路石油沥青易老化和性能差的问题。本专利技术的一种沥青抗老化剂，其技术方案是这样实现的：包括以下重量百分比的原料：芳烃油35-55％，α-萘胺30-50％，乳化剂5-10％，水5-10％。本专利技术由芳烃油、α-萘胺、乳化剂和水形成一种均相的抗老化剂，该抗老化剂应用于沥青中，可以显著提高沥青的抗老化能力，使沥青的各项性能指标均能满足沥青标准指标的要求。芳烃油作为一种溶剂介质，可以携带抗老化剂α-萘胺溶入沥青，同时，芳烃油会直接改变原沥青的软化点、针入度和延长度等指标，加之经济性的原因，芳烃油的添加量不宜过多；因此，引入水和起均匀乳化作用的乳化剂使α-萘胺更好地分散在芳烃油中，并更好地溶入沥青中，从而改善沥青的抗老化性能，提高沥青的性能指标。作为一种优选的实施方案，所述α-萘胺为α-萘胺试剂、α-萘胺助剂中一种，所述芳烃油为糠醛抽出油，所述乳化剂为壬基酚聚氧乙烯醚。α-萘胺可以是纯的试剂型α-萘胺，也可以是市场上任何以α-萘胺为主要成分但名称为各种助剂的产品(α-萘胺助剂)；芳烃油为糠醛抽出油或其它石油抽提加工工艺抽提出来的相当于原油蜡油馏分范围的抽出油，这里的抽出油并不局限于糠醛抽出油和原油蜡油馏分抽出油；壬基酚聚氧乙烯醚具有优良的乳化能力，一方面，可以使水与α-萘胺的芳烃溶液乳化均匀，同时，也能促进α-萘胺在沥青中稳定分散。作为一种优选的实施方案，所述壬基酚聚氧乙烯醚为NP-7、NP-9、NP-10、NP-15、NP-20中的一种。壬基酚聚氧乙烯醚为NP-7、NP-9、NP-10、NP-15、NP-20等系列产品，根据芳烃油质量的不同可以进行匹配和选择。本专利技术的一种沥青抗老化剂的制备方法，其技术方案是这样实现的：包括以下步骤：1)取芳烃油，在30-150℃下，加入α-萘胺，充分搅拌，溶化后形成α-萘胺的芳香烃溶液；2)在步骤1)所得芳香烃溶液中，于40-100℃下，分别添加乳化剂和水，强力搅拌均匀，即得抗老化剂。本专利技术的沥青抗老化剂的制备方法，工艺流程短，制作简单，条件温和，对设备没有特别的要求，不需要特殊的设备和复杂的设计；原料常见易得，价格低廉，生产成本低，易于实现产业化。其中，芳烃油作为溶剂介质，一方面，使抗老化剂的原料充分溶解形成均一相态的抗老化剂；另一方面，使抗老化剂充分溶入沥青，芳烃油与沥青具有很好的相容性，从而改善沥青的抗老化性能。α-萘胺为抗老化剂的主要成分，在芳烃油的作用下溶入沥青，提高沥青的抗老化能力。水作为一种稀释剂，水的稀释作用可以使α-萘胺充分分散在沥青中，减少芳烃油对沥青性质的改变。乳化剂起均匀乳化的作用，使α-萘胺在水的作用下均匀分散在芳烃油中，以使其更好地溶于沥青。作为一种优选的实施方案，步骤2)中，芳香烃溶液的温度为50-90℃，强力搅拌的转速为50-120r/min，搅拌时间为10-100min。芳香烃溶液在一定温度下添加壬基酚聚氧乙烯醚和水，有利于壬基酚聚氧乙烯醚和水更好更快地溶入芳香烃溶液，促进了原料之间的相互作用力，加快抗老化剂形成的速度，提高生产效率；添加壬基酚聚氧乙烯醚和水之后，需要在快速搅拌下，使水和α-萘胺的芳烃溶液形成均匀乳化液，即在强力搅拌作用下形成抗老化剂。作为一种优选的实施方案，步骤2)中，芳香烃溶液的温度为70-80℃，强力搅拌的转速为60-100r/min，搅拌时间为20-60min。芳香烃溶液的温度不宜过高，避免水的挥发。作为一种优选的实施方案，所述步骤1)中，芳烃油的温度为50-120℃，搅拌时间为0.5-5h。在一定温度下，使芳香油热溶，有利于后续α-萘胺快速在芳香油里面分散；充分的搅拌时间保证α-萘胺在芳烃油里面充分溶化，从而形成芳香烃溶液。作为一种优选的实施方案，所述步骤1)中，芳烃油的温度为50-80℃，搅拌时间为2-5h。芳烃油的温度，一方面，需要保证后续α-萘胺在其内充分溶化，另一方面，其温度不宜过高，否则，需要经过降温过程才能继续添加后续的壬基酚聚氧乙烯醚和水；从而减少不必要的操作流程，提高生产效率。本专利技术的一种沥青抗老化剂的应用，其技术方案是这样实现的：所述沥青抗老化剂用于生产抗老化沥青，在120-180℃的沥青中添加重量百分比为0.2-0.8％的所述沥青抗老化剂，搅拌均匀，待水分挥发完毕即可。本专利技术的沥青抗老化剂可以用于生产抗老化沥青，特别是用于含有油浆和丁苯橡胶等高分子材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种沥青抗老化剂，其特征在于，包括以下重量百分比的原料：

【技术特征摘要】
1.一种沥青抗老化剂，其特征在于，包括以下重量百分比的原料：
2.根据权利要求1所述的沥青抗老化剂，其特征在于：所述α-萘胺为α-
萘胺试剂、α-萘胺助剂中一种，所述芳烃油为糠醛抽出油，所述乳化剂为壬基
酚聚氧乙烯醚。
3.根据权利要求2所述的沥青抗老化剂，其特征在于：所述壬基酚聚氧乙
烯醚为NP-7、NP-9、NP-10、NP-15、NP-20中的一种。
4.一种根据权利要求1-3任意一项所述的沥青抗老化剂的制备方法，其特
征在于，包括以下步骤：
1)取芳烃油，在30-150℃下，加入α-萘胺，充分搅拌，溶化后形成α-萘
胺的芳香烃溶液；
2)在步骤1)所得芳香烃溶液中，于40-100℃下，分别添加乳化剂和水，
强力搅拌均匀，即得抗老化剂。
5.根据权利要求4所述的沥青抗老化剂的制备方法，其特征在于：步骤2)
中，芳香烃溶液的温度为50-90℃，强力搅拌的转速为50-120r/min，搅拌时间为

【专利技术属性】
技术研发人员：裴建军，
申请(专利权)人：潍坊汇智化工有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37