[发明专利]一种道路石油沥青抗老化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于道路石油沥青技术领域，主要涉及一种道路石油沥青抗老化剂及其制备方法。

背景技术

道路石油沥青在生产、储存、运输、施工及使用过程中，由于长时间地处于高温环境和/或暴露在空气中，受到诸如热、氧气、光和水等因素的作用而导致其物化性质及路用性能劣化的过程，称为沥青的老化。沥青的抗老化性能(即耐久性)与道路的使用寿命密切相关。由于受到原油资源和生产工艺的限制，相当一部分道路石油沥青的抗老化性能较差，其薄膜烘箱试验后残留针入度比和残留延度达不到指标要求，只能作为低档次的路用沥青或基质沥青。

沥青的老化主要包括氧化老化、挥发物衰减、自然硬化和渗析硬化，其老化过程和程度与化学组成密切相关。影响沥青抗老化性能的因素有温度、氧、光照、结构变化、渗析和时间，以及各因素的综合作用。大量的研究和实践证明，氧化作用是沥青老化的主要原因，热则是促进沥青老化的主要外界因素，而时间长短是影响沥青老化深度的关键。

为了提高道路石油沥青的抗老化性能，除了选择适合于沥青生产的原油品种外，人们还采取很多的工艺措施，诸如：浅度氧化、降低存储温度、减少搅拌、氮气保护、改变加热方式等，但是，这些工艺措施对改善道路石油沥青的抗老化性能效果有限，并不能从根本上解决老化问题。沥青的氧化反应是老化的主要原因，其氧化过程符合自由基链式反应机理，基于此，利用抗老化剂抑制沥青发生氧化反应，无疑是提高道路石油沥青的抗老化性能的一种好方法。

在现有的与道路石油沥青抗老化性能有关的技术中，专利文献公开的：CN101456976A和CN 101434472A均以氧化铈(CeO₂)作为沥青抗老化性能的主要添加剂，用以抵抗紫外光引发的沥青老化行为。但是，沥青的老化主要是由于热和氧化作用引起的，故其对改善沥青的抗老化性能的作用是有限的。CN 101307156B公开了一种路用沥青抗老化复合改性剂，由防老化剂0.3～1.5、抗氧化剂0.3～1.5、光屏蔽剂1～5重量份配比的原料制成，所述的防老化剂为防老化剂2246-S或防老化剂2246或防老化剂1010或防老化剂1076，抗氧化剂为抗氧剂168或抗氧化剂DLTP，光屏蔽剂为炭黑DL8或炭黑BP7或炭黑Vcx500；采用该发明的路用沥青抗老化复合添加剂能够减缓沥青的老化速度，提高沥青路面的耐久性，延长沥青路面的使用寿命。该发明是将防老化剂、抗氧化剂和光屏蔽剂在常温常压下高速剪切搅拌5～10分钟充分混合而成，所述的三类添加剂均为固体产品。然而，路用沥青在常温下为固体，在较高的使用温度下也具有较大的粘度，故这种粉状的固体复合改性剂在使用过程中难以加入，且其中所使用光屏蔽剂-炭黑与沥青相容性差，不易混合均匀，会产生离析现象，严重地影响其使用效果；上述的复合添加剂用量大，最佳用量为3.4％，且三类添加剂的市场价格较高，在一定程度上制约了其推广使用。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种道路石油沥青抗老化剂配方及其制备方法。利用该配方及制备方法生产的道路沥青抗老化剂，具有抗老化性能良好、使用量少且与沥青相容性好的特点，解决道路石油沥青在生产和使用过程中抗老化能力不足的问题。

本发明实现上述目的采取的技术方案是：一种道路石油沥青抗老化剂，包括添加剂B和基础软组分C，其中添加剂B所占的重量比为10％～60％，基础软组分C所占的重量比为90％-40％；所述基础软组分C为道路石油沥青或富含芳烃组分或两者的混合物，所述添加剂B包括以下重量配比的组分：

自由基捕获剂                    30％～55％；

过氧化物分解剂                    15％～30％；

光稳定剂                          10％～20％；

金属离子络合剂                    10％～40％。

上述添加剂B组分中，优选重量配比为：

自由基捕获剂                      35％～45％；

过氧化物分解剂                    18％～25％；

光稳定剂                          12％～18％；

金属离子络合剂                    20％～35％。