一種增強(qiáng)瀝青抗老化性的耐久助劑制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及瀝青抗老化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種增強(qiáng)瀝青抗老化性的耐久助劑，由主組份和輔組份使用時(shí)組成，其中主組份由增塑劑共聚物、含羥基有機(jī)硅、天然橡膠粉、有機(jī)插層改性蒙脫土、礦粉填料、木質(zhì)素磺酸鈉和鈦酸酯偶聯(lián)劑組成；配組份包括有機(jī)硅交聯(lián)劑、交聯(lián)催化劑，其中增塑劑共聚物為松焦油、松節(jié)油、歧化松香和妥爾油中的一種、與環(huán)氧脂肪酸甲酯、氯代脂肪酸酯和大豆油中的一種與C5石油樹脂、C9石油樹脂和亞油酸中的一種高溫共混聚合而成。耐久助劑通過形成多維交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)和不可逆固化作用增強(qiáng)瀝青的熱穩(wěn)定性、抗氧化性、韌性和彈性，使瀝青具有較強(qiáng)的耐老化性，可用于道路的鋪筑、修理和粘層瀝青。

A Durable Additive for Enhancing the Aging Resistance of Asphalt

The invention relates to the field of asphalt aging resistance technology, in particular to a durable additive for enhancing asphalt aging resistance, which is composed of main component and auxiliary component when used. The main component is composed of plasticizer copolymer, hydroxyl-containing organosilicon, natural rubber powder, organically intercalated modified montmorillonite, mineral powder filler, sodium lignosulfonate and titanate coupling agent. The plasticizer copolymer is one of pine tar, turpentine, disproportionated rosin and toll oil, one of epoxy fatty acid methyl ester, chlorinated fatty acid ester and soybean oil and one of C5 petroleum resin, C9 petroleum resin and linoleic acid. Durability additives enhance the thermal stability, oxidation resistance, toughness and elasticity of asphalt by forming multi-dimensional cross-linking network and irreversible solidification, so that asphalt has strong aging resistance and can be used for paving, repairing and sticky asphalt.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種增強(qiáng)瀝青抗老化性的耐久助劑
本專利技術(shù)涉及瀝青抗老化
，具體涉及一種增強(qiáng)瀝青抗老化性的耐久助劑。
技術(shù)介紹
瀝青是由不同分子量的碳?xì)浠衔锛捌浞墙饘傺苌锝M成的黑褐色復(fù)雜混合物，具有高粘度，長(zhǎng)用于鋪筑高級(jí)路面，具有無接縫、振動(dòng)小、噪聲低等特點(diǎn)。我國(guó)已經(jīng)建成的高速公路中瀝青路面比例已經(jīng)超過95％。但是瀝青在運(yùn)輸、攪拌和施工過程中由于處于高溫狀態(tài)態(tài)，自煉油廠生產(chǎn)至路面鋪筑后性能已經(jīng)下降20％～50％，同時(shí)瀝青路面直接受交通載荷作用并受溫度、陽(yáng)光、雨水和紫外線等各種因素作用會(huì)發(fā)生如脫氫、氧化、蒸發(fā)等變化，使瀝青老化，路面變脆，導(dǎo)致瀝青路面出現(xiàn)如裂縫、車轍、松散、泛油、不均勻沉陷等問題，瀝青路面使用性能急劇下降，影響瀝青路面的使用。因此如何提高瀝青路面的耐老化性，增強(qiáng)瀝青路面的使用性能是一直以來研究人員關(guān)注的熱點(diǎn)。中國(guó)專利CN201711262437.2，申請(qǐng)日子2017年12月4日，專利名稱改性道路瀝青，公開了一種由丁苯橡膠、氯丁橡膠、聚氯乙烯、N-異丙基-N-苯基-對(duì)苯二胺、鄰苯二甲酸二甲酯、對(duì)甲基苯甲醛、阻燃劑和分散劑改性的道路瀝青，可以提高道路瀝青的高溫溫度性和低溫抗裂性，但是對(duì)于瀝青的耐老化、耐久性改善效果并不明顯。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對(duì)瀝青因人為、施工、交通載荷和自然因素等作用下老化，瀝青路面性能下降的問題，本申請(qǐng)的目的在于提供一種增強(qiáng)瀝青抗老化性的耐久助劑，與瀝青混合使用鋪筑路面，能夠有效增強(qiáng)瀝青的抗老化性能，改善瀝青路面的耐久性。本專利技術(shù)的另一目的在于提供一種含有上述耐久助劑的瀝青混料。本專利技術(shù)提供如下的技術(shù)方案：一種增強(qiáng)瀝青抗老化性的耐久助劑，所述耐久助劑由主組份和輔組份按重量比5～10:3使用時(shí)混合組成，其中：所述主組份由重量份的增塑劑共聚物70～100份、含羥基有機(jī)硅55～75份、天然橡膠粉20～40份、有機(jī)插層改性蒙脫土15～30份、礦粉填料25～45份、木質(zhì)素磺酸鈉3～7份和鈦酸酯偶聯(lián)劑3～5份組成；所述配組份包括重量份的有機(jī)硅交聯(lián)劑60～80份、交聯(lián)催化劑3～6份。作為本專利技術(shù)的優(yōu)選，增塑劑共聚物為松焦油、松節(jié)油、歧化松香和妥爾油中的一種、與環(huán)氧脂肪酸甲酯、氯代脂肪酸酯和大豆油中的一種與C5石油樹脂、C9石油樹脂和亞油酸中的一種180～200℃按質(zhì)量比1:0.6～0.9:1～1.5共混5～12小時(shí)聚合而成。作為本專利技術(shù)的優(yōu)選，所述增塑劑共聚物為歧化松香和妥爾油中的一種、與環(huán)氧脂肪酸甲酯和大豆油中的一種與亞油酸和C5樹脂中的一種在180～200℃按質(zhì)量比1:0.6～0.9:1～1.5共混5～12小時(shí)聚合而成。作為本專利技術(shù)的優(yōu)選，所述含羥基有機(jī)硅為端羥基聚硅氧烷、端羥基乙烯基聚硅氧烷和端羥基含氫聚硅氧烷中的一種。作為本專利技術(shù)的優(yōu)選，含羥基有機(jī)硅側(cè)鏈含有乙烯醚基、烯丙基、苯乙烯基和氟烷基中一種或多種，配組份中還包括重量份光引發(fā)劑二芳基碘鎓鹽5～10份。作為本專利技術(shù)的優(yōu)選，所述礦粉填料為硅灰石1000～1200℃煅燒后的煅燒粉料，所述煅燒粉料的粒徑分別為0～1mm、1～3mm和3～5mm，各粒徑范圍質(zhì)量比依次為0.5～0.7:0.4～0.6:1。作為本專利技術(shù)的優(yōu)選，所述有機(jī)硅交聯(lián)劑為乙酰氧基硅烷、正硅酸乙酯、聚甲基丙烯酸乙酯和聚甲基丙烯酸丁酯中的一種，所述催化劑為辛酸亞錫或二丁基錫二馬來酸酯。專利技術(shù)人長(zhǎng)期從事筑路瀝青的性能研究，并經(jīng)過反復(fù)的實(shí)驗(yàn)和探索優(yōu)化得到本專利技術(shù)的耐久助劑。在本專利技術(shù)的耐久助劑中，增塑劑共聚物由松焦油、松節(jié)油、歧化松香和妥爾油中的一種、環(huán)氧脂肪酸甲酯、氯代脂肪酸酯和大豆油中的一種與C5石油樹脂、C9石油樹脂和亞油酸中的一種共混聚合而成形成相互交聯(lián)的分子網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在與液態(tài)瀝青混合時(shí)能夠使液態(tài)瀝青分布在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，增強(qiáng)瀝青路面的抗拉機(jī)械強(qiáng)度和瀝青的熱穩(wěn)定性，同時(shí)上述組份還具有良好的增塑性，改善瀝青的塑性，增強(qiáng)瀝青路面的彈性和韌性。專利技術(shù)人對(duì)由歧化松香、大豆油和亞油酸按質(zhì)量比1:0.6:1在200℃共混12小時(shí)得到的共混聚合物進(jìn)行測(cè)定發(fā)現(xiàn)，該共混聚合物的外觀成淡棕色液體，恩氏粘度為70～80s，酸值小于1，揮發(fā)份小于0.05wt％，閃點(diǎn)在230℃以上，表現(xiàn)出良好的熱穩(wěn)定性。耐久助劑中的煅燒粉料由煅燒硅灰石在1000～1200℃煅燒后形成類似陶瓷結(jié)構(gòu)的材料，在增塑劑共聚物的分子網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中分布，增強(qiáng)瀝青的強(qiáng)度，同時(shí)起到隔熱作用，削弱熱量向?yàn)r青路面內(nèi)部擴(kuò)散；而且級(jí)配設(shè)置的煅燒硅灰石在與瀝青混合的過程中形成骨架結(jié)構(gòu)，這種骨架結(jié)構(gòu)有助于強(qiáng)化增塑劑共聚物的分子網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)向立體方向轉(zhuǎn)化，從而促使瀝青在增塑劑共聚物中的立體填充，增強(qiáng)瀝青路面的彈性和韌性。耐久助劑的主組份、配組份和瀝青混合時(shí)，含羥基有機(jī)硅如端羥基聚硅氧烷、端羥基乙烯基聚硅氧烷或端羥基含氫聚硅氧烷在辛酸亞錫或二丁基錫二馬來酸酯的催化作用下與乙酰氧基硅烷、正硅酸乙酯、聚甲基丙烯酸乙酯或聚甲基丙烯酸丁酯發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，生成改性的有機(jī)硅交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，并與增塑劑共聚物的分子網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和煅燒硅灰石的骨架結(jié)構(gòu)形成相互交錯(cuò)，有助于進(jìn)一步增強(qiáng)對(duì)瀝青的包圍分布，使瀝青被固縛在多維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，起到藏油效果，避免瀝青高溫泛油，同時(shí)增強(qiáng)瀝青的熱穩(wěn)定性、耐磨性、韌性和彈性。其中端羥基聚硅氧烷、端羥基乙烯基聚硅氧烷或端羥基含氫聚硅氧烷分別為兩端含有端羥基、一端為端羥基另一端為乙烯基或氫的聚硅氧烷。含羥基有機(jī)硅側(cè)鏈上引入的乙烯醚基、烯丙基、苯乙烯基和氟烷基等基團(tuán)具有光敏特性，在光引發(fā)劑二芳基碘鎓鹽的作用下使含羥基有機(jī)硅進(jìn)一步發(fā)生交聯(lián)固化；而且這種交聯(lián)固化首先發(fā)生在被紫外線照射的瀝青路面的表層，隨瀝青路面的磨耗逐漸向?yàn)r青內(nèi)部強(qiáng)化，亦即這種交聯(lián)固化一直再進(jìn)行，從而可以與瀝青中的多維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)協(xié)同強(qiáng)化，強(qiáng)化瀝青不可逆的固化，從而強(qiáng)化瀝青路面的抗氧化、耐熱耐光性能，并增強(qiáng)瀝青路面的韌性、彈性和抗拉強(qiáng)度。在耐久助劑中木質(zhì)素磺酸鈉起到分散填料和組份的作用，而且木質(zhì)素磺酸鈉作為陰離子表面活性劑具有較強(qiáng)的吸油效果，能削弱瀝青泛油，強(qiáng)化有機(jī)插層改性蒙脫土的吸油性能。這樣在本申請(qǐng)的耐久助劑中各組分相互協(xié)同，在與瀝青混合后形成多維交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，從而增強(qiáng)和改善瀝青的耐熱、抗氧化性能，并增強(qiáng)瀝青路面的韌性、彈性和抗拉強(qiáng)度，有效改善瀝青路面的抗老化性能和耐久性。包含上述耐久助劑的瀝青混料。作為本專利技術(shù)的優(yōu)選，所述瀝青混料為可用于鋪筑或修理道路的瀝青與耐久助劑的混合物，其中，鋪筑道路時(shí)，耐久劑的質(zhì)量比重分別為夏季5～6wt％、春秋季7～8wt％、冬季9～10wt％；修理道路時(shí)，耐久劑的質(zhì)量比重分別為夏季7～8wt％、春秋季9～10wt％、冬季11～12wt％。作為本專利技術(shù)的優(yōu)選，所述瀝青混料為可用作粘層瀝青的瀝青與耐久助劑的混合物，耐久助劑的質(zhì)量比重為13wt％～16wt％。專利技術(shù)人在反復(fù)的實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，該耐久助劑在與瀝青混合使用進(jìn)行鋪筑道路的過程中一般較合適的添加比例在8％左右，但是具體的添加比則與季節(jié)有一定的關(guān)系，夏季添加量較少、冬季添加量較多，春秋季的添加量居中，并且將該耐久助劑與瀝青混合修理道路時(shí)的添加量與鋪筑道路相比用量稍多。而將該耐久助劑與瀝青混合后用于粘層瀝青使用時(shí)也能夠增強(qiáng)粘層瀝青的強(qiáng)度，降低瀝青面層與路面基層的剝離幾率，這應(yīng)該也是耐久助劑能增強(qiáng)瀝青的抗老化、耐久性所致。專利技術(shù)人將上述耐久助劑6wt％配合國(guó)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種增強(qiáng)瀝青抗老化性的耐久助劑，其特征在于，所述耐久助劑由主組份和輔組份按重量比5～10:3使用時(shí)混合組成，其中：所述主組份由重量份的增塑劑共聚物70～100份、含羥基有機(jī)硅55～75份、天然橡膠粉20～40份、有機(jī)插層改性蒙脫土15～30份、礦粉填料25～45份、木質(zhì)素磺酸鈉3～7份和鈦酸酯偶聯(lián)劑3～5份組成；所述配組份包括重量份的有機(jī)硅交聯(lián)劑60～80份、交聯(lián)催化劑3～6份。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種增強(qiáng)瀝青抗老化性的耐久助劑，其特征在于，所述耐久助劑由主組份和輔組份按重量比5～10:3使用時(shí)混合組成，其中：所述主組份由重量份的增塑劑共聚物70～100份、含羥基有機(jī)硅55～75份、天然橡膠粉20～40份、有機(jī)插層改性蒙脫土15～30份、礦粉填料25～45份、木質(zhì)素磺酸鈉3～7份和鈦酸酯偶聯(lián)劑3～5份組成；所述配組份包括重量份的有機(jī)硅交聯(lián)劑60～80份、交聯(lián)催化劑3～6份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐久助劑，其特征在于，增塑劑共聚物為松焦油、松節(jié)油、歧化松香和妥爾油中一種、與環(huán)氧脂肪酸甲酯、氯代脂肪酸酯和大豆油中一種與C5石油樹脂、C9石油樹脂和亞油酸中的一種180～200℃按質(zhì)量比1:0.6～0.9:1～1.5共混5～12小時(shí)聚合而成。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的耐久助劑，其特征在于，所述增塑劑共聚物為歧化松香和妥爾油中的一種、與環(huán)氧脂肪酸甲酯和大豆油中的一種與亞油酸和C5石油樹脂中的一種在180～200℃按質(zhì)量比1:0.6～0.9:1～1.5共混5～12小時(shí)聚合而成。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的耐久助劑，其特征在于，所述含羥基有機(jī)硅為端羥基聚硅氧烷、端羥基乙烯基聚硅氧烷和端羥基含氫聚硅氧烷中的一種。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：徐潤(rùn)寶，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：徐潤(rùn)寶，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：浙江,33