[發(fā)明專利]一種抗紫外老化復合改性瀝青及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310088376.8
• 申請日: 2013-03-19
• 公開（公告）號: CN103146207A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設計）人: 涂娟;陳穎娣;范春華;吳玉德;林偉東;章波
• 申請（專利權）人: 湖北國創(chuàng)高新材料股份有限公司
• 主分類號: C08L95/00
• 分類號: C08L95/00;C08L53/02;C08L21/00;C08K13/02;C08K5/01;C08K3/04;C10G53/02
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬榮

技術領域

本發(fā)明屬于道路瀝青改性技術領域，涉及一種抗紫外老化復合改性瀝青及其制備方法。

背景技術

隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，高速公路發(fā)展越來越快，聚合物改性瀝青的應用迅速增長，人們對改性瀝青的技術研究變得更加廣泛深入，但仍存在很多的問題至今沒有得到很好的解決。瀝青曝露在自然環(huán)境中，遭受太陽高溫輻射，會在熱作用下發(fā)生熱氧老化，同時在高能量的紫外線作用下發(fā)生光化學反應，使瀝青發(fā)生光氧老化，這兩種形式的老化都會降低瀝青的路用性能

瀝青的熱氧老化已有較深的認識，但瀝青的紫外光老化還需要進一步深入研究。根據(jù)研究表明，瀝青的光老化主要是由陽光中紫外線引起的，紫外線所占的比例雖少，但其能量大，而紅外線起熱氧老化的作用，可見光的作用很小。在平原地區(qū)，太陽光的能譜分布中，紫外線占5%，可見光占43%，紅外線占52%。在這種情況下，既有熱氧老化，又有光氧老化，而光氧老化的實質是指紫外光引起的那部分老化。紫外線光老化對路面的危害具體體現(xiàn)在：首先，瀝青表層產生的脆性，將使冬季低溫勁度大大增加，破壞應變能力變小，極容易成為溫縮裂縫的致命弱點，導致路面開裂；接著，瀝青老化后與集料的粘附性變差，容易引起路面產生龜裂；最后，瀝青還將受到水的剝落作用的侵蝕，從集料的表面脫落，產生坑槽，使雨水滲入路面結構內部，導致路面狀況迅速惡化，嚴重影響瀝青路面的使用性能。

國內外許多研究者在瀝青中添加抗紫外劑進行了許多相關研究工作。如加入對一般低沸點石油餾分有效的抗氧化劑的酚類、胺類及胺基酚等；加入具有高度的分散性和遮蓋力的炭黑、白炭黑(SiO₂)、二氧化鈦(銫)等納米材料；加入6-乙氧基-2，24-三甲基-1，2-二氫喹啉和9，9-二甲基吖啶等紫外線吸收劑；研究丁苯橡膠(SBR)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）等瀝青改性劑的抗紫外效果。然而瀝青材料與橡膠材料有所不同，必須在實驗室內進行瀝青相容性和防老化劑摻量的試驗，有時一種抗氧化劑對某種瀝青有抗氧化作用，對另一種瀝青卻具有加速老化的作用，并且有些抗紫外氧化效果好的材料性價比不高。總的來說.

其中，SBS由于兼有橡膠與塑料的特性，可使瀝青的軟化點和粘性提高，同時改善瀝青在高低溫下的性能，成為瀝青中的常用改性劑，但是SBS價格增長迅速，而且在降解與離析方面面臨難題，近20年來，利用廢舊輪胎的橡膠粉改性瀝青可以提高瀝青的路面性能，也可以將廢舊輪胎變廢為寶，但是橡膠瀝青粘性大，儲存穩(wěn)定性差成為又一個難題。

實踐中，將SBS與橡膠粉同時對瀝青進行改性，制備SBS/橡膠復合改性瀝青，進一步研究表明將橡膠粉與糠醛抽出油進行預處理，能夠很好地提高SBS/橡膠復合改性瀝青的性能。

對比文件1（CN1600165A）公開了一種廢橡膠粉改性瀝青的制備方法：廢橡膠粉改性瀝青以重量計其組成包括：基礎瀝青88.5-97.4%，聚合物0.5-5%，廢舊輪胎橡膠1-6%，穩(wěn)定劑0.1-0.5%，聚合物選用SBS,SBR等，穩(wěn)定劑選用氧化鋅，硫磺，硬脂酸鹽等的一種或幾種混合，上述廢橡膠粉改性瀝青制備方法如下：（1）首先將基礎瀝青在150-200℃溫度下加熱熔化，（2）加入占基礎瀝青總量0.5-5%的聚合物到基礎瀝青中在上述溫度下剪切30-90分鐘；（3）再加入廢輪胎橡膠粉，顆粒在80-200目之間，含量占基礎瀝青總量的1-6%，（4）在步驟3中加入穩(wěn)定劑，含量為基礎瀝青的0.1-0.5%，在上述溫度下繼續(xù)剪切60-120分鐘就得到了廢橡膠粉改性瀝青。

這個現(xiàn)有技術并沒有對橡膠粉進行溶脹，使得橡膠粉很難與基礎瀝青分散均勻，影響瀝青的改性，由于沒有對橡膠粉進行預處理，使得這個現(xiàn)有技術中橡膠粉的利用率很低，由于橡膠粉少，其中的炭黑成分少，影響了瀝青的抗紫外線性能。

對比文件2（CN101130635）公開的是復合改性瀝青的生產方法，包括如下步驟：將基質瀝青加入到反應釜，加熱到180℃，將SBS和糠醛抽出油加入到反應釜中，邊剪切邊加入SBS改性劑，使得SBS改性劑充分溶解，得到混合液1；將混合液1通過40目網(wǎng)時，將溶脹后的混合液1打入成品發(fā)育罐；成品發(fā)育罐保持175℃，在攪拌情況下加入穩(wěn)定劑，后再攪拌2小時，得到混合液2，將混合液泵送入夾套加熱的混合槽，向混合槽中加入已經(jīng)預先處理的天然瀝青，充分攪拌2小時，得到復合改性瀝青。