[發明專利]一種功能化組裝鎂鋁基層狀雙羥基金屬氫氧化物改性劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201911156987.5
• 申請日: 2019-11-22
• 公開（公告）號: CN110819129B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 章燦林;汪婷;胡昌斌;徐松;方雷;何俊
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: C08L95/00
• 分類號: C08L95/00;C08K9/06;C08K9/04;C08K7/00
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 林文弘;蔡學俊

本發明公開了一種功能化組裝鎂鋁基層狀雙羥基金屬氫氧化物改性劑及其制備方法，所述改性劑由陰離子型抗氧劑活性成分對LDHs插層改性和表面改性劑有機化修飾改性共同功能化組裝所制備得到的，本發明通過將陰離子型抗氧劑活性成分插層到LDHs層間，增強其抗熱氧老化能力，同時利用LDHs的層板結構阻止抗氧劑在瀝青中向表面遷移，提高抗氧劑的長效性；通過將長支鏈有機官能團的表面改性劑接枝到LDHs表面，借助二者間的化學作用減少LDHs表面的極性基團，抑制LDHs顆粒間團聚，提高LDHs在瀝青中的分散性，同時引入的長支鏈有機官能團可增強LDHs親油性，增強與瀝青的相容穩定性，顯著提高瀝青的抗熱氧和紫外老化能力。

技術領域

本發明屬于瀝青改性技術領域，具體涉及一種功能化組裝鎂鋁基層狀雙羥基金屬氫氧化物（LDHs）改性劑及其制備方法和應用。

背景技術

瀝青路面具有行車舒適、噪音低、易維護以及安全性高等優點，使其廣泛應用在公路建設中。瀝青材料受到外界環境因素（如熱、紫外光、氧等）影響容易發生老化，瀝青材料的老化導致瀝青路面易發生車轍、坑槽及開裂等病害，嚴重影響了瀝青路面的服役壽命。瀝青老化主要分熱氧和紫外老化，這兩種老化均會導致瀝青材料性能裂化，而且這兩種老化表現出明顯的耦合效應。只針對單一方面的瀝青材料防老化技術，不能有效地提高其抗老化能力。

為了改善瀝青的抗老化性能，專利CN102181161B公布了一種鎂鋁基層狀雙氫氧化物（LDHs）耐老化改性瀝青，所采用的LDHs具有獨特的層板結構，使其能夠屏蔽紫外光，其加入瀝青中可以提高瀝青的抗紫外老化能力。但由于LDHs層板表面含有大量的極性基團，易發生團聚，導致其在瀝青中不能均勻分散，從而限制LDHs抗紫外老化能力不能充分地發揮。另一方面，雖然LDHs具有較好的抗紫外老化能力，但在抗熱氧老化方面表現一般。專利CN103526891B公布了一種通過將LDHs和抗氧劑進行復摻來同時增強材料的抗紫外老化和抗熱氧老化能力的方法，但是，如果只是簡單地將LDHs與抗氧劑進行復摻，抗氧劑會不斷從瀝青基體中向表面遷移，導致其抗熱氧老化改善效果和長效性被顯著削弱。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術存在的不足，本發明提供一種功能化組裝鎂鋁基層狀雙羥基金屬氫氧化物（LDHs）改性劑，用于改性瀝青，以獲得抗紫外老化、抗熱氧老化和綜合性能優異的瀝青材料。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種功能化組裝鎂鋁基層狀雙羥基金屬氫氧化物（LDHs）改性劑，它是由LDHs、陰離子型抗氧劑活性成分、表面改性劑組成，各原材料重量份分別為：60份~85份LDHs，12份~35份陰離子型抗氧劑活性成分，3份~15份表面改性劑。所述的功能化組裝LDHs是由陰離子型抗氧劑活性成分對LDHs插層改性和表面改性劑對LDHs表面有機化修飾改性共同功能化組裝所制備的。

所述的LDHs為是按照CN102181161B公開的制備方法所得到的。

所述的陰離子型抗氧劑活性成分為硫化二苯胺和二異辛基二苯胺中的任意一種。

所述的表面改性劑為甲基丙烯酰氧基十一烷基甲基二乙氧基硅烷，十六烷基三甲氧基硅烷，十八烷基三甲氧基硅烷中的任意一種。

上述的功能化組裝LDHs改性劑的制備方法，包括以下步驟：

1) 先將LDHs置于550℃條件下的馬弗爐中120 min，以去除LDHs層間陰離子，然后將處理過的LDHs與陰離子型抗氧劑活性成分溶液（陰離子型抗氧劑活性成分與水體積比為8:2）在低速條件下均勻攪拌60 min，最后將插層改性的LDHs真空抽濾、反復洗滌、烘干、粉碎，即可得到陰離子型抗氧劑活性成分插層改性的LDHs；

2) 將所制備的插層改性LDHs添加到體積比95:5的乙醇-水溶液中，在50℃條件下攪拌30 min，并緩慢滴加乙酸控制混合溶液的pH在3~4；