一种酚醛树脂改性沥青及其制备方法技术

本申请涉及道路建筑材料技术领域，具体公开了一种酚醛树脂改性沥青及其制备方法。酚醛树脂改性沥青包括以下重量份数的原料：石油沥青，玻璃纤维，改性酚醛树脂，有机羧酸，岩沥青，稳定剂，所述稳定剂由引发剂、活化剂和交联剂混合制得，所述引发剂、活化剂和交联剂的混合质量比为（1.0

【技术实现步骤摘要】
一种酚醛树脂改性沥青及其制备方法


[0001]本申请涉及道路建筑材料
，更具体地说，它涉及一种酚醛树脂改性沥青及其制备方法。

技术介绍

[0002]沥青是由不同分子量的碳氢化合物及其非金属衍生物组成的黑褐色复杂混合物，是高黏度有机液体的一种，多会以液体或半固体的石油形态存在，表面呈黑色，可溶于二硫化碳、四氯化碳。沥青是一种防水防潮和防腐的有机胶凝材料，主要用于涂料、塑料、橡胶等工业以及铺筑路面等。
[0003]目前，我国高速公路的通车总里程已突破十万公里。从长远的效益以及后期的运营维护来看，沥青路面已成为道路路面的首选。然而，随着气候变化与荷载的增加使得道路路面病害日益严重，对道路材料质量的要求越来越高。沥青路面的主要病害有：公路沥青路面主要是由于路面强度不够而导致产生裂缝，而产生裂缝的主要原因是由于温度的变化，随着时间的增长，沥青的面层会老化。
[0004]当前沥青路面的问题解决的措施主要包括严格控制沥青混合料配比、加强对沥青路面基层控制、避免铺筑不稳定的混合料等。但是沥青自身的问题并没有得到解决，沥青混合料稳定性不足的问题并没有得到改善。虽然也有改性沥青的研究出现，但是专利技术人发现得到的改性沥青在实际应用中热稳定性差，老化问题依然有待提升，沥青在使用中因为温度的变化而稳定性不好的问题。

技术实现思路

[0005]为了提高沥青的热稳定性，本申请提供一种酚醛树脂改性沥青。
[0006]第一方面，本申请提供一种酚醛树脂改性沥青，采用如下的技术方案：一种酚醛树脂改性沥青，包括以下重量份数的原料：石油沥青95
‑
100份，玻璃纤维1.2
‑
1.8份，改性酚醛树脂2
‑
4份，有机羧酸0.8
‑
1.6份，岩沥青5
‑
10份，稳定剂2
‑
5份，所述稳定剂由引发剂、活化剂和交联剂混合制得，所述引发剂、活化剂和交联剂的混合质量比为(1.0
‑
1.2):(1.0
‑
1.5):(1.0
‑
1.2)。
[0007]通过采用上述技术方案，采用改性酚醛树脂作为改性剂，对沥青进行改性，酚醛树脂是由苯酚和甲醛在催化剂的条件下缩聚、经中和、水洗制成的树脂，酚醛树脂最重要的特征就是耐高温性，即使在非常高的温度下，也能保持其结构和尺寸的温度性，酚醛树脂还有一个重要的应用就是作为粘结剂，可以与各种各样的有机和无机填料都能相容，因此，将酚醛树脂作为沥青的改性剂，可以使得沥青的热稳定性变强，还可以使得沥青中的有机物和无机物都能够相容在一起，使得沥青体系更加稳定。
[0008]有机羧酸的加入，使得酚醛树脂可以还原出酚类化合物和醛类化合物，酚醛树脂中的酚类化合物可以与石油沥青中的矿物油发生化学反应，进而形成大分子，使得沥青稳定性增强；醛类化合物与脂肪族化合物反应，得到脂肪醛，脂肪醛为良好的有机溶剂，可以
使得沥青中的有机物质可以相容更加容易，可以使得沥青体系更加稳定，进而沥青的性质受温度影响较小，提高改性沥青的热稳定性，同时减少了沥青中的油脂类物质，使得沥青路面泛油情况得到了改善。
[0009]玻璃纤维耐热性高，玻璃纤维的添加可以进一步提高改性沥青的热稳定性；而且玻璃纤维作为复合材料中的增强材料，弹性系数高，刚性佳，将玻璃纤维加入沥青后，可以使得沥青的弹性增强。
[0010]可选的，所述改性酚醛树脂包括以下份数的原料：80
‑
100份苯酚，55
‑
75份甲醛， 15
‑
16份甲基锂，20
‑
30份维生素C，30
‑
40份丁腈橡胶，15
‑
20份固化剂。
[0011]通过采用上述技术方案，加入甲基锂是利用金属有机化合物离子与氧原子的配位反应来封锁酚羟基，提高树脂的耐热性，一个金属有机化合物离子可与多个酚羟基发生反应，在树脂中也起交联剂作用。丁腈橡胶与酚醛树脂共聚反应，丁腈橡胶是酚醛树脂良好的内增韧剂，更好的实现了酚醛树脂的增韧性。
[0012]可选的，所述改性酚醛树脂的改性步骤如下：S1:在80℃
‑
90℃、碱性条件下，苯酚与甲醛混合，混合后再加入甲基锂，加入维生素 C；S2:加入丁腈橡胶，使得酚醛树脂与丁腈橡胶混合；S3:再加入固化剂，搅拌混合制得改性酚醛树脂。
[0013]通过采用上述技术方案，通过对酚醛树脂的改性，然后将改性酚醛树脂添加到石油沥青原料中，沥青使用改性后的酚醛树脂进行改性，能够更好的提高沥青的稳定性与抗老化性。苯酚与甲醛在混合后加入金属有机化合物甲基锂，进行缩聚反应，使得甲基锂封锁了苯酚羟基与亚甲基，抑制了苯酚羟基的氧化，提高了酚醛树脂的耐热性，金属有机化合物甲基锂中的离子可以与多个酚羟基发生反应，在树脂中也起交联剂作用，加入维生素C，起到抗氧化作用，使得亚甲基不再被氧化，进而使得酚醛树脂更加稳定，通过加入丁腈橡胶，可以达到较为理想的增韧效果，最后加入固化剂，使得酚醛树脂不再流动，发生固化反应，使得酚醛树脂改性后可以更加稳定的存在。
[0014]可选的，所述引发剂为氢过氧化物引发剂，所述活化剂为硬脂酸，所述交联剂为过氧化二异丙苯。
[0015]通过采用上述技术方案，稳定剂包括引发剂、活化剂和交联剂，引发剂为氢过氧化物，交联剂为过氧化二异丙苯，活化剂为硬脂酸，交联剂为过氧化二异丙苯，沥青在被酚醛树脂改性后，稳定性减弱，因此加入稳定剂，稳定剂中的氢过氧化物引发剂可以与酚醛树脂中的有机物质合成高分子材料，使得酚醛树脂与沥青在交联剂过氧化二异丙苯的作用下，形成沥青胶体体系，实现了沥青与酚醛树脂相互交联，在活化剂硬脂酸的作用下，使得沥青的活化性能增强，进而使得胶体体系更加稳定，实现了沥青改性后热稳定性变强与抗老化性能变强。
[0016]可选的，酚醛树脂改性沥青的原料还包括聚乙烯树脂10
‑
15重量份。
[0017]通过采用上述技术方案，聚乙烯树脂加入沥青后，提高了热稳定性，还改善了沥青的粘聚力和后期混合的石料粘附性，进一步提高了改性沥青的热稳定性。
[0018]可选的，所述固化剂为六亚甲基四胺。
[0019]通过采用上述技术方案，酚醛树脂在酸催化反应下，得到热塑性酚醛树脂，热塑性
酚醛树脂与六亚甲基四胺反应，在进行固化反应时，可诱发改性剂中柔软链段的聚合，且反应后热塑性酚醛树脂聚合物变多，提高了稳定性。
[0020]可选的，所述有机羧酸为对苯二甲酸。
[0021]通过采用上述技术方案，对苯二甲酸是生产聚酯的原料，通过加入对苯二甲酸可以促进酚类化合物与醛类化合物可以在充分结合，使得酚醛树脂在改性时与加入的物质结合的更加稳定，为酚醛树脂改性沥青提供了酸性环境，而且对二苯甲酸作为催化剂，酚醛树脂在盐酸、硫酸、磷酸、草酸等无机酸都可以催化酚醛树脂加成缩聚反应，苯酚过量，得到热塑性酚醛树脂。
[0022]第二方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种酚醛树脂改性沥青，其特征在于，包括以下重量份数的原料：石油沥青95
‑
100份，玻璃纤维1.2
‑
1.8份，改性酚醛树脂2
‑
4份，有机羧酸0.8
‑
1.6份，岩沥青5
‑
10份，稳定剂2
‑
5份，所述稳定剂由引发剂、活化剂和交联剂混合制得，所述引发剂、活化剂和交联剂的混合质量比为（1.0
‑
1.2）:（1.0
‑
1.5）:（1.0
‑
1.2）。2.根据权利要求1所述的一种酚醛树脂改性沥青，其特征在于：所述改性酚醛树脂由包括以下重量份原料制得：80
‑
100份苯酚，55
‑
75份的甲醛，15
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16份甲基锂，20
‑
30份维生素C，30
‑
40份丁腈橡胶，15
‑
20份固化剂。3.根据权利要求2所述的一种酚醛树脂改性沥青，其特征在于：所述改性酚醛树脂由以下方法改性制得：S1:在80℃
‑
90℃、碱...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘群娣，迟韵博，耿少磊，姚恒，张祥，方小明，
申请(专利权)人：陕西国琳建设工程有限公司，
类型：发明
国别省市：