[發明專利]一種耐老化的SBS改性瀝青及其制備方法

有效

• 申請號: 201811280281.5
• 申請日: 2018-10-30
• 公開（公告）號: CN109294258B
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 宗博
• 申請（專利權）人: 湖北津泰環保科技有限公司
• 主分類號: C08L95/00
• 分類號: C08L95/00;C08L53/02;C08L87/00;C08K5/13;C08K5/544;C08K5/3435
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 余俊磊

本發明屬于改性瀝青技術領域，公開了一種耐老化的SBS改性瀝青及其制備方法，該耐老化的SBS改性瀝青，以重量份計，包括以下組分：基質瀝青90～100份、SBS改性劑3～5份、氧氣阻隔劑0.5～3.5份、抗氧劑1～5份，氧氣阻隔劑為阿拉伯木聚糖?殼聚糖復合物。本發明的阿拉伯木聚糖?殼聚糖一方面形成氧氣阻隔層，將氧氣與瀝青阻隔開，防止瀝青接觸氧氣發生氧化反應，以減緩瀝青老化；另一方面，協同抗氧劑一起清除瀝青自氧化老化過程中活性基團產生的自由基，阻止自由基與氧氣分子反應，可以有效減緩瀝青的自氧化老化，同時在紫外阻隔劑以及光穩定的協同作用下，整個SBS改性瀝青體系具有優良的耐老化性能。

技術領域

本發明屬于改性瀝青技術領域，特別涉及一種耐老化的SBS改性瀝青及其制備方法。

背景技術

瀝青路面因具有行駛舒適、能耗低、易于維修等優點，在公路建設中所占的比重越來越高。但普通瀝青高低溫性能差，用其鋪筑的路面易出現如車轍、坑槽等病害，使用壽命短，尤其是在重載交通條件下極易損壞。為解決這一問題，通常采用聚合物對瀝青進行改性，從而提高瀝青混合料的路用性能。其中，苯乙烯‐丁二烯‐苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)是以苯乙烯和丁二烯為單體合成的線型或星型嵌段共聚物，屬于一種典型的熱塑性彈性體。SBS可通過物理交聯作用在瀝青中形成網絡結構來顯著提高瀝青的高溫抗車轍和低溫抗裂性能，成為世界上使用最為廣泛的瀝青改性劑。然而，同大多數有機化合物一樣，SBS改性瀝青在儲存、運輸、鋪筑以及長期服役期間也會受到高溫、氧、紫外輻射等的作用而發生老化，從而導致瀝青硬化開裂，嚴重降低了瀝青路面的路用性能和使用壽命。

授權公告號為CN 104177752 B的中國發明專利公開了一種鎂鋁基層狀雙氫氧化物/SBS復合改性劑、改性瀝青及其制備方法。該專利將表面有機改性鎂鋁基層狀雙氫氧化物與SBS、促進劑和相容劑進行復合反應，制得鎂鋁基層狀雙氫氧化物/SBS復合改性劑，將其與穩定劑加入到瀝青中，能夠顯著提高SBS和瀝青的耐紫外老化能力，實現SBS和鎂鋁基層狀雙氫氧化物在瀝青中的長期穩定分散，制備的SBS改性瀝青具有優異的耐紫外光老化能力。但是，該專利披露的技術方案僅著手于改性瀝青的抗紫外性能，而改性瀝青老化的物理因素不單單是紫外線，所以單從提高改性瀝青抗紫外性能無法很好的改善改性瀝青的耐老化性能。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供一種耐老化的SBS改性瀝青及其制備方法，該耐老化的SBS改性瀝青能夠阻隔氧氣，避免瀝青中活性自由基與氧氣分子接觸反應，減緩改性瀝青的自氧化老化。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是提供一種耐老化的SBS改性瀝青，該SBS改性瀝青按重量份數計，包括以下組分：基質瀝青90～100份、SBS改性劑3～5份、氧氣阻隔劑0.5～3.5份、抗氧劑1～5份，所述氧氣阻隔劑為阿拉伯木聚糖-殼聚糖復合物。

阿拉伯木聚糖-殼聚糖復合物表面具有羥基、氨基等活性基團，能夠與基質瀝青中的羧基、亞砜基、酸苷類基團反應，以實現阿拉伯木聚糖-殼聚糖復合物與基質瀝青之間良好的連接。一方面，阿拉伯木聚糖-殼聚糖形成氧氣阻隔層，將氧氣與瀝青阻隔開，防止瀝青接觸氧氣發生氧化反應，從而減緩瀝青的老化；另一方面，阿拉伯木聚糖-殼聚糖復合物能夠協同抗氧劑一起清除瀝青自氧化老化過程中活性基團產生的自由基，阻止自由基與氧氣分子反應轉化成生成氫過氧化物中間體。氫過氧化物中間體一方面不穩定分解轉化成含羰基官能團的組分，另一方面瀝青分子中的雙鍵在氫過氧化物的作用下轉化成含羰基的官能團，從而導致瀝青深度老化轉化成分子量更高的組分，失去延展性；另外，阿拉伯木聚糖-殼聚糖復合物可將氫過氧化物還原成非活性的醇類，從而阻斷氫過氧化物的循環反應，充當輔抗氧劑的作用，與抗氧劑協同增效，改善了整個改性瀝青體系的抗自氧化老化性能。

作為優選地，所述阿拉伯木聚糖-殼聚糖復合物為阿拉伯木聚糖-殼聚糖復合物，具體制備過程為：按1:1的比例稱取殼聚糖和阿拉伯木聚糖，分別溶于離子液體中，得到殼聚糖溶液和阿拉伯木聚糖溶液；將殼聚糖溶液和阿拉伯木聚糖溶液分別加熱后混合反應，待反應完成后將反應液立刻冷卻，制得阿拉伯木聚糖-殼聚糖復合物。