一种高效抗老化的改性沥青的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高效抗老化的改性沥青的制备方法，其由以下重量份的原料制成：基质沥青100份，复合改性剂4‑6份、表面活性剂0.8‑3份、相容剂0.5‑2份、稳定剂0.1‑2份、抗老化剂2‑6份。本发明专利技术的改性沥青经过特定配比，不仅很好地解决了SBS改性沥青的储存稳定性问题，而且可以显著提高沥青路面的高温稳定性并改善低温抗裂性，具有抗老化性能好的优点，而且全面改善了改性沥青的针入度、软化点、延度等指标，延长沥青路面的使用寿命。

Preparation method of modified asphalt with high efficiency and aging resistance

The invention discloses a preparation method of high-efficiency anti-aging modified asphalt, which is made of 100 portions of base asphalt, 4_6 portions of composite modifier, 0.8_3 portions of surfactant, 0.5_2 portions of compatibilizer, 0.1_2 portions of stabilizer and 2_6 portions of anti-aging agent. The modified asphalt of the invention not only solves the storage stability problem of SBS modified asphalt well, but also can significantly improve the high temperature stability of the asphalt pavement and improve the low temperature crack resistance. The modified asphalt has the advantages of good anti-aging performance, and comprehensively improves the penetration, softening point, ductility of the modified asphalt, etc. Index to prolong the service life of asphalt pavement.

【技术实现步骤摘要】
一种高效抗老化的改性沥青的制备方法
本专利技术涉及道路建筑材料
，特别是涉及了一种高效抗老化的改性沥青的制备方法。
技术介绍
沥青具有优良的可塑性和粘结性，用作道路、桥梁铺装材料有着悠久的历史。我国幅员辽阔，南北温度、湿度、光照等自然环境相差极大，并且随着我国国民经济的迅猛发展，交通量的迅速增加，普通沥青混凝土路面面临着严峻考验。国内外道路、桥梁的建设中，对沥青材料的性能要求也越来越苛刻，要求高温下抗车辙、低温下不开裂、抗水害等，并且希望具有较长的使用寿命，而现有的普通沥青并不能满足这些要求，因此需要对其进行改性。但是现有的改性沥青的性能仍然有待提高。
技术实现思路
为了弥补已有技术的缺陷，本专利技术提供一种高效抗老化的改性沥青的制备方法。本专利技术所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：一种高效抗老化的改性沥青的制备方法，其由以下重量份的原料制成：基质沥青100份，复合改性剂4-6份、表面活性剂0.8-3份、相容剂0.5-2份、稳定剂0.1-2份、抗老化剂2-6份。进一步地，所述的基质沥青为道路石油沥青。进一步地，所述表面活性剂为季铵盐型阳离子表面活性剂。进一步地，所述相容剂为糠醛抽出油。进一步地，所述稳定剂为硫磺。进一步地，所述抗老化剂由活化橡胶粉、二亚磷酸季戊四醇二异癸酯、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、和纳米氧化锌以质量比2:1:2:2混合制成。本专利技术中，活化橡胶粉对氧具有较好的阻隔作用，二亚磷酸季戊四醇二异癸酯可捕获活性自由基，分解氢过氧化物；2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮对紫外光具有很强的吸收能力并可将吸收的紫外光转化为热能耗散出去，同时可捕获光自由基；纳米氧化锌可以有效的削弱阳光中的紫外线对沥青的物理破坏。本专利技术中，将活化橡胶粉、二亚磷酸季戊四醇二异癸酯、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、和纳米氧化锌复配，这些成分在抗老化性能方面具有显著的协同作用，可以使得沥青抗老化性能更为优异，较之传统的抗老化剂，能显著减缓沥青的老化速度和程度，提高沥青路面的耐久性，延长沥青路面的使用寿命。进一步地，所述复合改性剂由改性SBS粉末、改性硅藻土、RET沥青改性剂按照重量比2:1:1混合而成。进一步地，所述改性SBS粉末的制备方法为：按重量份数计，取10份SBS聚合物、0.05-0.08份乙烯基三甲氧基硅烷、1-1.7份马来酸酐和0.5-0.8份甲基丙烯酸甲酯加入15份环己烷中，然后加热到60-70℃溶解，再加入50份温度为68℃的水中以2000r/min的转速搅拌乳化，乳化后以300-500r/min的转速持续搅拌，再加入0.01-0.012份过氧化二苯甲酰反应1-1.5h，反应结束后降温，然后过滤，过滤产物经丙酮洗涤后干燥，得到改性SBS粉末。进一步地，所述改性硅藻土的制备方法为：（1）将硅藻土球磨成粒径为30-120μm后，在420-480℃温度下烧制处理40-80min后得到第一硅藻土处理物；（2）将第一硅藻土处理物和质量浓度为95％的无水乙醇的混合溶液放入玻璃容器内，并将玻璃容器置于超声清洗机中，在功率700-1000W、工作频率28-40KHz的条件下超声处理20-35min后，采用孔径为1-3μm的滤纸进行分离，过滤得到滤纸上层物；将上层物在120-145℃下干燥4-6h后制得第二硅藻土处理物；其中，第一硅藻土处理物与无水乙醇溶液的用量为：100ml的无水乙醇溶液中加入2-5g第一硅藻土处理物；（3）将第二硅藻土处理物在氮气保护作用下于260-280℃下处理2-3小时，得到第三硅藻土处理物；（4）将第三硅藻土处理物放入到处理液中浸泡处理25-30min，期间加热保持处理液的温度为65-75℃，产物经过滤，用蒸馏水多次洗涤，再抽滤后烘干得到第四硅藻土处理物；所述处理液中各成分及其对应重量份为：7-10份壬基酚聚氧乙烯醚、3-5份硫代硫酸钠、50-55份水；（5）将第四硅藻土处理物、二硬脂酰氧异丙氧基铝酸酯及氯化钠以质量比96-98:1:1投入高速混合机内，温度控制在60-80℃，在600转/分-1000转/分的条件下搅拌30-45分钟，搅拌完成后，冷却至常温。SBS(StyreneicBlockCopolymers，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物)改性沥青由于其出色的力学性能以及耐高低温性能、弹性恢复性能，已成为应用最多的改性沥青，占到了全部改性沥青需求的70％以上。尽管如此，传统SBS改性沥青在实际工程中仍然存在不少问题，首先是成本问题，SBS沥青改性剂的价格较高，一般为沥青价格的3-5倍，其掺量要达到一定的程度才会有较好的改性效果，如果在沥青改性过程中使用过多的SBS，势必导致改性沥青的制备成本过高，这样也不利于生产推广；其次，SBS改性沥青是将高分子聚合物改性剂SBS作为分散相，在160-180℃沥青中经过一定时间的溶胀发育后，经过胶体磨将SBS以一定的粒径均匀地分散到连续相沥青之中重新构成的体系。但是，这种物理分散途径实现的改性沥青方式，使得SBS和沥青两相之间极易发生离析现象，并且这种现象在星型SBS改性沥青制备和使用过程中更为严重。因此，如何提高SBS在沥青中分散效果和热稳定性，避免SBS改性沥青离析现象，成为改性沥青研究领域的重要技术问题。另外，在降低SBS用量的基础上保证和提高改性沥青性能具有十分重要的现实意义。CN107641328A公开了一种沥青改性剂的制备方法，其包括以下步骤：S1.按重量份数计，取10份SBS聚合物、0.05～0.08份乙烯基三甲氧基硅烷、1～1.7份马来酸酐和0.5～0.8份甲基丙烯酸甲酯加入15份环己烷中，然后加热到60～70℃溶解，再加入50份温度为68℃的水中以2000r/min的转速搅拌乳化，乳化后以300～500r/min的转速持续搅拌，再加入0.01～0.012份过氧化二苯甲酰反应1～1.5h，反应结束后降温，然后过滤，过滤产物经丙酮洗涤后干燥，得到改性SBS粉末；S2.按重量份数计，将10份改性SBS粉末、1～2份多聚磷酸、0.5～0.8份相容剂和2～4份环氧树脂粉末混合，得到沥青改性剂。其解决了SBS沥青改性剂与沥青相容性差的问题。但专利技术人在工程实践中发现，使用此改性剂改性的道路沥青的低温性能改善有限，用于沥青改性中存在低温下韧性不高的缺点。专利技术人经过研究发现，将上述改性SBS粉末与改性硅藻土、RET沥青改性剂复配作为改性剂，不仅能显著增加SBS改性沥青的稳定性，避免离析的出现，而且能克服上述缺点。本专利技术的复合改性剂用于改性沥青的制备是一个复杂的物理化学过程，既存在物理共混又发生了化学反应，同时体系相态结构发生了转变，可以得到性能优良的空间结构，全面提升沥青的性能；另一方面，可以减少SBS沥青改性剂的用量，降低SBS改性沥青的生产成本。本专利技术的复合改性剂，不仅提高了SBS与沥青之间的相容性，有效缓解沥青在使用中的离析，很好地解决了SBS改性沥青的储存稳定性问题，而且全面改善了改性沥青的针入度、软化点、延度等指标，沥青在低温下的韧性大大提高，改善低温抗裂性，具有良好的改性效果。本专利技术中，先以马来酸酐和甲基丙烯酸甲酯接枝改性SBS聚合物，引入极性基团、强化SBS聚合物的极性，同时以乙烯基三甲氧基硅烷为交联剂，对SBS聚合物、马来酸酐和甲本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效抗老化的改性沥青的制备方法，其由以下重量份的原料制成：基质沥青100份，复合改性剂4‑6份、表面活性剂0.8‑3份、相容剂0.5‑2份、稳定剂0.1‑2份、抗老化剂2‑6份。

【技术特征摘要】
1.一种高效抗老化的改性沥青的制备方法，其由以下重量份的原料制成：基质沥青100份，复合改性剂4-6份、表面活性剂0.8-3份、相容剂0.5-2份、稳定剂0.1-2份、抗老化剂2-6份。2.如权利要求1所述的高效抗老化的改性沥青的制备方法，其特征在于，所述的基质沥青为道路石油沥青。3.如权利要求1所述的高效抗老化的改性沥青的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂为季铵盐型阳离子表面活性剂。4.如权利要求1所述的高效抗老化的改性沥青的制备方法，其特征在于，所述相容剂为糠醛抽出油。5.如权利要求1所述的高效抗老化的改性沥青的制备方法，其特征在于，所述稳定剂为硫磺。6.如权利要求1所述的高效抗老化的改性沥青的制备方法，其特征在于，所述抗老化剂由活化橡胶粉、二亚磷酸季戊四醇二异癸酯、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、和纳米氧化锌以质量比2:1:2:2混合制成。7.如权利要求1所述的高效抗老化的改性沥青的制备方法，其特征在于，所述复合改性剂由改性SBS粉末、改性硅藻土、RET沥青改性剂按照重量比2:1:1混合而成。8.如权利要求7所述的高效抗老化的改性沥青的制备方法，其特征在于，所述改性SBS粉末的制备方法为：按重量份数计，取10份SBS聚合物、0.05-0.08份乙烯基三甲氧基硅烷、1-1.7份马来酸酐和0.5-0.8份甲基丙烯酸甲酯加入15份环己烷中，然后加热到60-70℃溶解，再加入50份温度为68℃的水中以2000r/min的转速搅拌乳化，乳化后以300-500r/min的转速持续搅拌，再加入0.01-0.012份过氧化二苯甲酰反应1-1.5h，反应结束后降温，然后过滤，过滤产物经丙酮洗涤后干燥，得到改性SBS粉末。9.如权利要求7所述的高效抗老化的改性沥青的...

【专利技术属性】
技术研发人员：何岳霖，何元发，陈宇轩，杜小挺，傅世君，
申请(专利权)人：佛山市路邦沥青有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44