[发明专利]一种液体沥青抗紫外老化改性剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于道路工程技术领域，具体涉及一种液体沥青抗紫外老化改性剂及其制备方法。

背景技术

沥青的老化常分为由高温引起的热老化和由太阳光中包含的紫外线照射引起的紫外老化。中国的国土总面积中，海拔2000m以上的面积约占33%，3000m以上的约占10%，主要集中于西部。这些地区大气层成分及途经路程大小都与低海拔的内地平原地区不同，其环境特点是年平均气温低。主体日照时间长，太阳辐射总能量大，太阳光谱中紫外线的比例高，占太阳总辐射量的20%～25%，是内陆地区的4～5倍，强烈的紫外线辐射导致高分子材料老化现象十分突出。在紫外线强烈的西部地区公路线长、经济相对落后、沥青面层相对较薄，如青海省地区二、三级公路沥青面层仅厚4～5cm，紫外线老化对沥青路面结构层的影响将可能达到整个沥青面层的20%～25%。这种沥青在紫外线老化后的危害体现在：首先，沥青表层产生的脆性，将使冬季低温劲度大大增加，破坏应变变小，极容易成为温缩裂缝的致命弱点，导致路面开裂；其次，其延度下降，容易引起路面产生龟裂；最后，沥青与集料的粘附性变差，沥青从集料的表面脱落，产生坑槽，使雨水渗入路面结构内部，导致路面状况迅速恶化，严重影响沥青路面的使用性能。目前，现有的沥青抗紫外老化改性剂大都处于研究工作阶段，大部分停留在机理研究上，形成产品的极少，并且大多采用将遮色剂、吸收剂添加在沥青当中，虽然可以减缓紫外老化速度，但效果均不理想，且对沥青混合料性能影响还有待论证，因此在沥青路面铺设、养护工作中亟待出现一种能够有效减缓阳光中的紫外线对乳化沥青的蒸发残留物三大指标的自然衰减，使用方便的沥青抗紫外老化改性剂。

发明内容

本发明的目的在于解决现有沥青路面的沥青面层抗紫外老化的能力弱，被阳光中的紫外线长时间照射后，沥青表层产生脆性，冬季低温劲度大大增加， 破坏应变小，极易产生温缩裂缝；延度下降，容易引起路面产生龟裂；沥青与集料的粘附性变差，沥青易从集料的表面脱落，产生坑槽，使雨水渗入路面结构内部，导致路面状况迅速恶化的问题，而提供可以直接添加到乳化沥青当中，或配合溶剂后直接喷洒到沥青路面上，能够减缓乳化沥青的蒸发残留物三大指标自然衰减，尤其是减缓延度衰减效果明显，能够一定程度的改善原样沥青的耐高温性能，改善、提高路面表面沥青膜的抗紫外老化性能的一种液体沥青抗紫外老化改性剂及其制备方法。

本发明所采用的技术方案是：

一种液体沥青抗紫外老化改性剂，由下述质量百分比的原料制备而成：SEBS 35％～40％、芳烃油30％～35％、糠醛4％～6％、纳米二氧化铈6％～8％、粉末SBR3％～4％、季戊四醇酯4％～5％、异辛烷2％～18％。

所述芳烃油中芳香烃含量大于80%。

一种液体沥青抗紫外老化改性剂的制备方法如下：

步骤1）、将各占质量百分比为35％～40％的SEBS、30％～35％的芳烃油、4％～6％的糠醛、6％～8％的纳米二氧化铈、3％～4％的粉末SBR、4％～5％的季戊四醇酯、2％～18％的异辛烷，分别取出后，按照先液体再粉末的顺序放置到容器中，在60～70℃的温度条件下，搅拌30分钟，使之充分混合，得到混合物；

步骤2）、将步骤1）中得到的混合物溶胀，溶胀时间为2小时，溶胀时保持混合物温度为60℃～70℃；

步骤3）、将步骤2）中得到的溶胀后的混合物剪切，设定剪切速度为300rd/m，剪切后制得液体沥青抗紫外老化改性剂制成品。

上述所用到的原材料中：

SEBS是以聚苯乙烯为未端段，以聚丁二烯加氢得到的乙烯-丁烯共聚物为中间弹性嵌段的线性三嵌共聚物，可从市场购得；

芳烃油又称芳香烃油深色黏稠液体，其相对密度为0.9529～1.0188，凝固点＜5℃，折射率1.5700～1.5800，黏度(60℃)12--15°E，闪点(开杯)170~200℃，苯胺点约36℃，芳香烃含量70%～87%，饱和烃含量20%～35%，极性物含量＜25%，沥青烯烃含量＜0.5%，本发明中所用到的芳烃油中芳香烃的含量大于80%，可从市场购得；

糠醛，又称2-呋喃甲醛，其学名为α-呋喃甲醛，是呋喃2位上的氢原子被醛基取代的衍生物，最初从米糠与稀酸共热制得，所以叫做糠醛，糠醛是由戊聚糖在酸的作用下水解生成戊糖，再由戊糖脱水环化而成，生产的主要原料为玉米芯等农副产品，可从市场购得；