复配改性剂、复配改性耐紫外老化沥青及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种复配改性剂、复配改性耐紫外老化沥青及其制备方法，复配改性剂采用受阻胺类光稳定剂与有机膨润土复配而成，所述受阻胺类光稳定剂与所述有机膨润土的添加质量比为1：(4～17)，复配改性耐紫外老化沥青采用上述复配改性剂对沥青进行复配改性制备而成。本发明专利技术采用受阻胺类光稳定剂及有机膨润土对沥青进行复配改性：受阻胺类光稳定剂具有良好的紫外光吸收作用；有机膨润土对紫外光具有一定的屏蔽作用，而且由于其有机化处理的片层结构对沥青具有很强的黏附性，有效改善改性剂粉体在沥青中的团聚问题；因此，在提升沥青的耐紫外老化性能的同时也改善了改性剂对沥青的流变性能，延长沥青路面的使用寿命，具有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
复配改性剂、复配改性耐紫外老化沥青及其制备方法
本专利技术涉及道路工程材料
，具体地涉及一种复配改性剂、复配改性耐紫外老化沥青及其制备方法。
技术介绍
沥青路面因其路用性能优良、行车舒适、便于维护等特点而受到广泛的应用。然而，沥青作为一种碳氢化合物及其衍生物组成的有机物，容易受到热、氧、光等自然因素的影响而发生老化，尤其是在紫外光辐射条件下。由于紫外光光波能量高，沥青中含有的大量键能较低的弱键受光辐射易发生断裂，使沥青老化而变硬变脆，低温抗裂性能及抗疲劳性能大幅度降低，从而使沥青路面更容易产生裂缝、坑槽、泛白等病害，服役寿命大大缩短。采用改性剂对沥青进行改性是提升沥青抗紫外老化性能的有效途径。中国专利技术专利第201110068790.3号“一种镁铝基层状双氢氧化物耐老化道路沥青及其制备方法”中公开了采用镁铝基层状双氢氧化物作为紫外屏蔽剂对沥青改性以提高沥青的抗紫外老化性能。但由于该改性剂是一种无机粉体、易团聚、与沥青相容性差，从而影响了其对沥青的紫外防护效果。中国专利技术专利第201710096163.8号“木质素接枝镁铝基层状双氢氧化物改性剂、耐紫外老化沥青及其制备方法”在前者的基础上采用木质素与镁铝基层状双氢氧化物接枝来改善改性剂与沥青的相容性。但对沥青进行改性的同时，还要对改性剂进行化学修饰，增加了沥青的改性工序，在工程材料领域不利于大量推广。综上所述，简单采用一种紫外屏蔽剂对沥青进行改性的方式不可避免的受到改性剂与沥青相容性的制约而影响其紫外防护效果，而在前者基础上对改性剂进行化学修饰将显著增加改性工序。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种复配改性剂、复配改性耐紫外老化沥青及其制备方法，能提升沥青的耐紫外老化性能。为实现上述目的，本专利技术所设计的复配改性剂采用受阻胺类光稳定剂与有机膨润土复配而成，所述受阻胺类光稳定剂与所述有机膨润土的添加质量比为1：(4～17)。为实现上述目的，本专利技术所设计的复配改性耐紫外老化沥青采用上述复配改性剂对沥青进行复配改性制备而成。作为优选方案，所述沥青为苯乙烯—丁二烯—苯乙烯三嵌段共聚物改性沥青。作为优选方案，所述受阻胺类光稳定剂的添加比例为所述沥青质量比的0.3％～0.6％。作为优选方案，所述有机膨润土的添加比例为所述沥青质量比的2.5％～5％。作为优选方案，所述受阻胺类光稳定剂的添加比例为沥青质量比的0.6％，有机膨润土的添加比例为沥青质量比的5％。作为优选方案，受阻胺类光稳定剂的添加比例为沥青质量比的0.3％，有机膨润土的添加比例为沥青质量比的2.5％。作为优选方案，受阻胺类光稳定剂的添加比例为沥青质量比的0.3％，有机膨润土的添加比例为沥青质量比的5％。为实现上述目的，本专利技术所设计的复配改性耐紫外老化沥青的制备方法，包括如下步骤：(1)按预定比例准备苯乙烯—丁二烯—苯乙烯三嵌段共聚物改性沥青、受阻胺类光稳定剂及有机膨润土；(2)将SBS沥青加热至熔融状态后进行保温；(3)将SBS沥青倒入进行预剪切；(4)先后加入所述步骤(1)中的所述有机膨润土及所述受阻胺类光稳定剂并进行预设时间的剪切。作为优选方案，所述步骤(1)中，所述受阻胺类光稳定剂的比例为沥青质量比的0.3％～0.6％，所述有机膨润土的比例为沥青质量比的2.5％～5％。作为优选方案，在所述步骤(2)中，所述苯乙烯—丁二烯—苯乙烯三嵌段共聚物改性沥青加热至135℃±5℃，保温时间为2小时。作为优选方案，在所述步骤(3)中，所述预剪切的剪切速率为4000rpm～5000rpm，所述预剪切时间为30min，在进行预剪切的同时保持温度在160℃±5℃。作为优选方案，在所述步骤(4)中，加入所述有机膨润土时保持剪切速率为4000rpm～5000rpm，加入后剪切30min；加入所述受阻胺类光稳定剂时降低剪切速率为1000rpm～2000rpm，加入后剪切15min。本专利技术的有益效果是：本专利技术的复配改性剂、复配改性耐紫外老化沥青及其制备方法采用受阻胺类光稳定剂及有机膨润土对沥青进行复配改性：受阻胺类光稳定剂是一种紫外光吸收剂，具有良好的紫外光吸收作用；有机膨润土作为一种具有片层状结构的有机化粉体，对紫外光具有一定的屏蔽作用，此外，有机膨润土由于其有机化处理的片层结构，对沥青具有很强的黏附性，有效改善了改性剂粉体在沥青中的团聚问题。因此，有机膨润土及受阻胺类光稳定剂对SBS沥青进行复配改性，在提升沥青的耐紫外老化性能的同时也改善了改性剂于沥青的流变性能，延长沥青路面的使用寿命，具有广泛的应用前景。附图说明图1为受阻胺类光稳定剂、有机膨润土和复配改性剂的紫外-可见光谱(其中：吸光度表示为A，波长表示为Wavelength)。图2为受阻胺类光稳定剂、有机膨润土和复配改性剂的紫外-可见光谱(其中，反射率表示为R，波长表示为Wavelength)。图3为受阻胺类光稳定剂、有机膨润土及复配改性沥青的老化指数-频率曲线(其中：老化指数表示为AI，频率表示为Frequency)。图4为60℃下复配改性沥青及未改性沥青的复合动态模量及相位角曲线。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本专利技术进一步详细说明。经过研究发现，从改性剂对沥青的紫外防护机理角度分析，改性剂的紫外防护机理有物理上的紫外吸收和紫外屏蔽两种。虽然研究表明改性沥青的抗紫外老化机理中存在包括这两者的多重机理作用，但单一采用一种改性剂必然受到单一改性机理效果上限的限制，对单一改性剂的修饰也仅仅只是单一改性机理的效果上量的提升，无法在改性机理上取得质的突破。基于以上研究结果，本专利技术的复配改性耐紫外老化沥青及其制备方法寻求采用两种改性剂进行复配，通过调节不同的复配比例，使得在改性机理上做到两者兼顾，更大程度上发挥两种改性剂的协同作用。本专利技术的复配改性耐紫外老化沥青及其制备方法采用改性剂分别为受阻胺类光稳定剂及有机膨润土，其中：受阻胺类光稳定剂具有受阻胺官能团，该官能团在有氧状态下吸收光能转变为氮氧自由基(NO·)，氮氧自由基可以捕获沥青分子光氧化降解中产生的烷基活性自由基，而使得受阻胺类光稳定剂具有光稳定、吸收紫外线及抗氧化的作用，其光稳定性效果是传统光稳定剂的2～4倍；有机膨润土由于具有能够有效屏蔽紫外线辐射的层状结构而具有抗紫外老化效果，此外，其易于与聚合物共混特点增强了沥青力延展性能。由于两种改性剂分别在物理紫外吸收和紫外屏蔽方面具有显著效果，因此，本专利技术的复配改性剂、复配改性耐紫外老化沥青及其制备方法选用这两种改性剂进行复配改性。实施例1：从改性剂对沥青的紫外防护机理角度分析，改性剂的紫外防护机理有物理上的紫外吸收与紫外屏蔽两种。受阻胺类光稳定剂与有机膨润土的添加质量比为1：(4～17)时，复配改性剂有较好的紫外吸收与紫外屏蔽效果。为了更好的说明受阻胺类光稳定剂、有机膨润土及复配改性剂的紫外防护效果，对受阻胺类本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复配改性剂，其特征在于：采用受阻胺类光稳定剂与有机膨润土复配而成，所述受阻胺类光稳定剂与所述有机膨润土的添加质量比为1：(4～17)。/n

【技术特征摘要】
1.一种复配改性剂，其特征在于：采用受阻胺类光稳定剂与有机膨润土复配而成，所述受阻胺类光稳定剂与所述有机膨润土的添加质量比为1：(4～17)。


2.一种复配改性耐紫外老化沥青，其特征在于：采用根据权利要求1所述的复配改性剂对沥青进行复配改性制备而成。


3.根据权利要求2所述的复配改性耐紫外老化沥青，其特征在于：所述沥青为苯乙烯—丁二烯—苯乙烯三嵌段共聚物改性沥青。


4.根据权利要求2所述的复配改性耐紫外老化沥青，其特征在于：所述受阻胺类光稳定剂的添加比例为所述沥青质量比的0.3％～0.6％。


5.根据权利要求2所述的复配改性耐紫外老化沥青，其特征在于：所述有机膨润土的添加比例为所述沥青质量比的2.5％～5％。


6.根据权利要求2所述的复配改性耐紫外老化沥青，其特征在于：所述受阻胺类光稳定剂的添加比例为沥青质量比的0.6％，有机膨润土的添加比例为沥青质量比的5％。


7.根据权利要求2所述的复配改性耐紫外老化沥青，其特征在于：受阻胺类光稳定剂的添加比例为沥青质量比的0.3％，有机膨润土的添加比例为沥青质量比的2.5％。


8.根据权利要求2所述的复配改性耐紫外老化沥青，其特征在于：受阻胺类光稳定剂的添加比例为沥青质量比的0.3％，有机膨润土的添加比例为沥青质量比的5％。


9.一种根据权利要求2所述的复配改性耐...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘星，付伟，曾文博，王云，何斌，阮艳彬，刘帅，谷利宙，
申请(专利权)人：中交第二公路勘察设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42