沥青抗紫外老化剂及其制法和应用制造技术

本发明专利技术提供了一种沥青抗紫外老化剂及其制法和应用。本发明专利技术沥青抗紫外老化剂，包括如下组分：乙烯

【技术实现步骤摘要】
沥青抗紫外老化剂及其制法和应用


[0001]本专利技术属于石油工业及基础材料化学领域，具体涉及一种沥青抗紫外老化剂及其制法和应用。

技术介绍

[0002]随着经济水平不断提高，航空出行在日常出行的占比愈加提高，逐渐成为中远程出行的首选。沥青混凝土跑道不需要设置接缝，表面平坦，具有一定柔性，能够减轻飞机起降冲击，提高乘客乘坐舒适度，且铺设后可以很快开放运行，适合机场夜间短时间停工修复，成为机场道面的主要类型。据国际民航组织统计沥青道面占比超过六成，在中国，随着沥青技术水平提高，越来越多新建机场采用沥青混凝土道面，其建设将在未来一段时间迎来高峰。
[0003]当前机场沥青普遍采用聚合物改性手段提高沥青材料的路用性能，尤其以SBS(苯乙烯
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丁二烯
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苯乙烯嵌段共聚物)改性沥青为主，其改性原理是通过加热使SBS超过玻璃化温度，自身网络结构消失，开始软化和流动，并且其中的丁二烯段吸收沥青轻质组分发生溶胀，SBS分子间距增大，待温度下降后，SBS结构逐渐变硬，网络结构重建，形成了包裹于沥青中的均匀分散的网络结构。进而提高了沥青的高温性能，满足普通机场对沥青材料的需求。
[0004]但相较于普通机场沥青，高海拔机场跑道沥青应用环境有所不同，除了要经受飞机高温尾流造成的热老化，还要应对高海拔地区长时间光照造成的紫外老化。研究显示，海拔每增高一千米，阳光中紫外线含量会增加10％～20％。紫外线波长较短，其光能量对SBS结构中丁二烯段的C＝C双键造成严重破坏，长期光照会导致聚合物改性沥青中SBS分子吸收光量子被激活至不稳定状态，进而发生一系列反应，造成聚合物网格结构破坏，降低SBS对沥青的改性效果，影响机场SBS改性沥青的使用性能。
[0005]目前常见抗紫外老化剂有纳米TiO2、纳米CeO、纳米ZnO等材料。CN103880336A公开了一种具有抗紫外线老化性能的沥青混合料。该沥青混合料中添加有抗紫外老化剂，抗紫外老化剂为纳米二氧化钛粉末。CN101434472A公开了一种提高改性沥青抗紫外老化性能的方法。该方法为了提高沥青的抗紫外老化性能，向沥青中加添加剂，添加剂为具有吸收紫外线功能的CeO纳米材料或抗紫外线吸收剂UV
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531。但目前上述所用材料对提高沥青混合料的抗紫外老化性能有限，且存在纳米材料与沥青相容性差，易出现分层的现象。

技术实现思路

[0006]针对高海拔机场沥青跑道面临的紫外老化问题，本专利技术提供了一种沥青抗紫外老化剂及其制法和应用。将本专利技术抗紫外老化剂用于高海拔机场沥青跑道时，能够明显提高机场沥青的抗紫外老化性能。
[0007]本专利技术第一方面提供了一种沥青抗紫外老化剂，包括如下重量份的组分：
[0008][0009]优选地，所述高海拔机场沥青抗紫外老化剂，包括如下重量份的组分：
[0010][0011]所述乙烯
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醋酸乙烯共聚物中，醋酸乙烯的质量含量为5％～45％，优选为15％～40％。
[0012]所述树脂为脂肪族树脂、脂环族树脂、芳香族树脂、脂肪族/芳香族共聚树脂中的一种或多种。
[0013]所述三苯基甲烷三异氰酸酯分子结构式如下：
[0014][0015]所述偶联剂为硅烷偶联剂(KH550或KH560或KH570中的一种或几种)、铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂中的一种或多种。
[0016]所述宽禁带材料为氮化铟(InN)、氮化镓(GaN)、氮化铝(AIN)中的一种或多种。
[0017]所述芳烃油为一种富含芳烃的组分，其中芳烃含量按质量分数计在65％以上，选自减四线抽出油、糠醛精制抽出油、酚精制抽出油或催化裂化油浆中的一种或几种的混合物。
[0018]本专利技术第二方面提供了一种所述的沥青抗紫外老化剂的制法，包括如下步骤：
[0019]将乙烯
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醋酸乙烯共聚物、树脂、三苯基甲烷三异氰酸酯、偶联剂、宽禁带半导体、芳烃油混合均匀，经混炼、挤出和冷却后，得到沥青抗紫外老化剂。
[0020]所述的混炼采用常规的混合装置实现，比如捏合机。所述的混炼条件如下：混炼温度为120℃～140℃，混炼时间为30～70min。
[0021]所述的挤出采用常规的挤出装置实现，比如螺杆挤出机。所述的挤出条件如下：挤出温度90℃～110℃。
[0022]所述的冷却可以采用浸入循环水中冷却。
[0023]本专利技术第三方面提供了一种抗紫外老化改性沥青，包括：SBS改性沥青和所述沥青抗紫外老化剂。
[0024]所述抗紫外老化改性沥青中，沥青抗紫外老化剂占抗紫外老化改性沥青质量的3％～6％。
[0025]所述SBS改性沥青为以石油沥青为原料，加入苯乙烯
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丁二烯
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苯乙烯嵌段共聚物SBS改性而成，可采用本领域常规方法制备，如：将石油沥青加热熔融，在高速剪切下加入苯乙烯
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丁二烯
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苯乙烯嵌段共聚物，获得SBS改性沥青。
[0026]所述SBS改性沥青，以SBS改性沥青的质量为基准，SBS的质量含量为3％～6％。
[0027]本专利技术第四方面提供了所述的抗紫外老化改性沥青的制备方法，包括：先将SBS改性沥青加热熔融，添加所述的高海拔机场沥青抗紫外老化剂，剪切粉碎后，得到所述的抗紫外老化改性沥青。
[0028]所述SBS改性沥青加热熔融温度为160℃～180℃。
[0029]所述剪切可以采用剪切机或胶体磨进行，剪切温度为155℃～185℃，剪切时间为60～120min。
[0030]本专利技术的沥青抗紫外老化剂特别适用于机场跑道沥青中的应用。
[0031]本专利技术的抗紫外老化沥青适用为机场跑道沥青。
[0032]本专利技术具有如下优点：
[0033]1、本专利技术沥青抗紫外老化剂，本专利技术所用的宽禁带半导体材料具有比纳米TiO2、纳米CeO、纳米ZnO更高的禁带宽度，对紫外线更加灵敏，能够将紫外线能量转换成热能或其它无害低能形式予以释放或消耗，具有很强的抗紫外老化能力。宽禁带半导体和三苯基甲烷三异氰酸酯复配使用，提高了宽禁带半导体与沥青黏结性，保证了抗紫外老化剂与沥青的相容性。
[0034]2、本专利技术的沥青抗紫外老化剂，各组分相互配合，能够保护SBS结构中丁二烯段的C＝C双键结构，减少SBS网格结构破坏引起的沥青道面性能下降。
[0035]3、本专利技术的沥青抗紫外老化剂，在偶联剂辅助下，乙烯
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醋酸乙烯共聚物、树脂、三苯基甲烷三异氰酸酯化合物和芳烃油等在捏合机中及螺杆挤出过程中进行接枝反应，使各物质能够快速很好地结合，形成的产物具有较高黏度和柔性，能够提高沥青与石料之间的黏结强度，同时添加宽禁带半导体材料，协同配合增加抗紫外老化能力，提高了沥青对于高海拔机场跑道的适应性。
附图说明
[0036]图1为实施例5
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8和对比例1
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3所得(抗紫外老本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种沥青抗紫外老化剂，包括如下重量份的组分：2.按照权利要求1所述的沥青抗紫外老化剂，其特征在于：所述乙烯
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醋酸乙烯共聚物中，醋酸乙烯的质量含量为5％～45％。3.按照权利要求1所述的沥青抗紫外老化剂，其特征在于：所述树脂为脂肪族树脂、脂环族树脂、芳香族树脂、脂肪族/芳香族共聚树脂中的一种或多种。4.按照权利要求1所述的沥青抗紫外老化剂，其特征在于：所述偶联剂为硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂中的一种或多种。5.按照权利要求1所述的沥青抗紫外老化剂，其特征在于：所述宽禁带材料为氮化铟、氮化镓、氮化铝中的一种或多种。6.按照权利要求1所述的沥青抗紫外老化剂，其特征在于：所述芳烃油选自减四线抽出油、糠醛精制抽出油、酚精制抽出油或催化裂化油浆中的一种或几种的混合物。7.按照权利要求1
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6任一所述的沥青抗紫外老化剂的制法，包括如下步骤：将乙烯
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醋酸乙烯共聚物、树脂、三苯基甲烷三异氰酸酯、偶联剂、宽禁带半导体、芳烃油混合均匀，经混炼、挤出和冷却后，得到沥青抗紫外老化剂。8.按照权利要求7所述的制法，其特征在于：所述的混炼条件如下：混炼温...

【专利技术属性】
技术研发人员：李臣泽，陈保莲，宋乐春，王兴越，曹鹏，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：