[发明专利]一种具有高抗紫外老化功能的改性沥青

说明书

技术领域

本发明涉及道路材料技术领域，涉及改性沥青，具体涉及一种具有高抗紫外老化功能的改性沥青。

背景技术

沥青路面由于具有施工和维修方便，行车稳定性好等优势在各等级公路都得到大规模的推广，逐步发展成为我国公路主要结构形式。但沥青是一种复杂的高分子复合材料，在长期的使用过程中，由于受到环境因素与行车荷载等人为因素的影响，会导致沥青老化变硬，高低温性能显著下降，大幅缩短路面的使用寿命。在复杂的环境因素中，空气、水和紫外线对沥青老化的影响很大，目前国内外对空气、水导致沥青老化的机理及防治措施进行了广泛的研究，对沥青紫外老化的研究还在进一步深入。

为改善沥青的使用性能，目前国内外普遍通过SBS、SBR等高分子聚合材料对沥青进行改性，以延长沥青路面的使用寿命。但高分子材料在紫外线照射下自身也会产生裂解，导致性能衰退，所以对沥青紫外老化的抑制作用并不明显，在长期太阳辐射作用下，导致沥青路面变脆变硬；在行车荷载和环境因素的作用下，容易产生开裂、剥落和松散等现象，在高海拔及温度较低的地区，这种现象会更加普遍。聚合物改性沥青虽然大幅提高了沥青路面的造价，却依然无法有效解决沥青紫外老化问题，无法显著提高使用后期沥青路面的低温抗裂性能。基于此，本发明将提供一种经济实用的沥青改性剂，大幅提高其抗紫外老化性能。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种具有高抗紫外老化功能的改性沥青，延缓沥青老化，保证沥青路面使用后期的高低温性能，提高沥青路面的使用寿命。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种具有高抗紫外老化功能的改性沥青，制备所述的改性沥青包括以下原料：基质沥青、氢化蓖麻油和铝锆偶联剂，还包括黑曜岩和铝矾土。

本发明还具有如下区别技术特征：

以重量分数计，由以下原料组成：基质沥青为74.8％～76.9％，黑曜岩为9.8％～13.6％，铝矾土为5.2％～7.6％，氢化蓖麻油为3.0％～4.0％，铝锆偶联剂为2.0％～3.2％，原料的重量百分数之和为100％。

以重量分数计，由以下原料组成：基质沥青为74.8％，黑曜岩为13.6％，铝矾土为5.2％，氢化蓖麻油为3.2％，铝锆偶联剂为3.2％。

所述的黑曜岩的细度为600目、2000目或5000目。

所述铝矾土的细度为600目、2000目或5000目。

本发明与现有技术相比，具有如下技术效果：

(Ⅰ)黑曜岩具有化学稳定性强、导热系数低、吸湿性小等特点，铝矾土具有膨胀系数小、耐火度高、化学稳定性好等优势。将这二者混合后加入沥青中，可大幅提高沥青材料的化学稳定性，降低异构化、脱烷和裂解等化学反应的速度，延缓轻质组分的挥发和沥青质缔合结构增大，改善其在温度变化下引起的体积变形，提高抗裂性能。

(Ⅱ)本发明方法提出先将氢化蓖麻油、铝锆偶联剂、黑曜岩和铝矾土混合，这保证了黑曜岩和铝矾土能够充分分散均匀，并使氢化蓖麻油和铝锆偶联剂对黑曜岩和铝矾土充分的渗透，在后续与沥青混合过程中可保证黑曜岩和铝矾土与沥青的充分溶胀与界面结合。

(Ⅲ)本发明所用到的黑曜岩和铝矾土改性材料均为天然的无机矿物材料，在加热过程中不会释放有毒气体，性能稳定，并且矿物资源丰富，加工工艺方便。

(Ⅳ)本发明经过大量的研究和试验，结果表明，将本发明生产的改性沥青应用于沥青路面的铺设，可显著提高路面的抗紫外老化能力，降低活性基团的裂解速度，抑制紫外线对沥青的老化作用，维持其路用性能，防止沥青路面使用后期因变脆变硬而产生的开裂现象，延长路面的养护周期及使用寿命。

以下结合实施例对本发明的具体内容作进一步详细解释说明。

具体实施方式

以下给出本发明的具体实施例，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。

对比例1：SBR改性沥青

本对比例给出一种SBR改性沥青，低温延展性突出的高分子聚合物改性沥青，向90#基质沥青中加入重量为90#基质沥青重量4％的SBR制备的SBR改性沥青，直接由厂家提供。

本对比例的沥青性能测试结果见表1。

对比例2：SBS改性沥青

本对比例给出一种SBS改性沥青，抗老化性能优异的高分子聚合物改性沥青，向90#基质沥青中加入重量为90#基质沥青重量4％的SBS制备的SBS改性沥青，直接由厂家提供。