一种耐老化沥青改性剂及其制备方法及耐老化沥青技术

本申请的目的是提供一种耐老化沥青改性剂及其制备方法及耐老化沥青，所述耐老化沥青改性剂由质量百分比为0％～30％的水滑石和质量百分比为70％～100％的水杨酸根插层水滑石组成，其中，水杨酸根插层水滑石的制备以水滑石和水杨酸为原料，水滑石和水杨酸的摩尔比为1：4。本申请得到的耐老化沥青改性剂成本低廉，制备简单，且在对沥青改性后能显著提高沥青的抗老化性能，本申请使用的耐老化沥青改性剂对沥青改性后能提高沥青的抗老化能力，具备良好的应用前景。

An aging resistant asphalt modifier and its preparation method and aging resistant asphalt

The purpose of this application is to provide an aging resistant asphalt modifier and its preparation method and aging resistant asphalt. The aging resistant asphalt modifier is composed of 0% - 30% by mass of hydrotalcite and 70% - 100% by mass of salicylic acid root intercalation hydrotalcite, wherein the preparation of salicylic acid root intercalation hydrotalcite takes hydrotalcite and salicylic acid as raw materials, hydrotalcite and salicylic acid as raw materials The molar ratio is 1:4. The aging resistant asphalt modifier obtained by this application is low in cost, simple in preparation, and can significantly improve the aging resistance of asphalt after modifying asphalt. The aging resistant asphalt modifier used in this application can improve the anti aging ability of asphalt after modified asphalt, and has good application prospects.

【技术实现步骤摘要】
一种耐老化沥青改性剂及其制备方法及耐老化沥青
本专利技术涉及沥青
，具体涉及一种耐老化沥青改性剂及其制备方法及耐老化沥青。
技术介绍
近几年来，新疆高速公路建设得到了飞速发展，到2015年底，新疆已建成的高速公路总里程达4316公里。根据规划，到2020年，新疆将力争完成交通基础设施建设投资1万亿元，建设总里程约15.2万公里，其中高速公路约8500公里，届时，新疆将建成万公里高速公路主骨架。然而新疆所处地区太阳能丰富，紫外辐照强度大，沥青路面极易老化，进而产生破坏，不仅新疆如此，我国整个西部大多数地区都处于紫外强辐照区，随着西部地区交通水平的进一步飞速发展以及其复杂特殊的气候环境要求，这些地区势必会对沥青道路的耐久性提出更高的要求。因此，制备出高性能的耐老化沥青改性剂对于西部地区的沥青道路的抗老化具有非常重要的意义。国内外一直都有对沥青的耐老化性能进行研究，为增加沥青耐老化性能，常用的方法是对沥青改性。目前常用的沥青改性剂是SBR改性剂和SBS改性剂。例如中国专利200810204209.4使用SBR改性剂改性沥青，并提出在SBR改性沥青中添加能吸收紫外线的CeO2纳米粒子或抗紫外吸收剂UV531，能显著提高SBR改性道路沥青的抗紫外老化性能。但是CeO2纳米粒子在沥青中形成纳米尺度的分散，首先需要使用共沉淀法加以高温煅烧先生成粉状改性剂，还需要在分散剂中使用超声波分散制备为浆液装改性剂，再用于沥青改性，在工业生产中制备较为困难。因此，如何制备工艺简单、效果明显的耐老化改性剂成为当前沥青耐老化课题的热点。
技术实现思路
针对上述现有技术的缺点或不足，本申请要解决的技术问题是研制一种制备工艺简单且效果显著的沥青改性剂，增加沥青耐老化性能。为解决上述技术问题，本申请提供了一种耐老化沥青改性剂，所述耐老化沥青改性剂由质量百分比为0％～30％的第一水滑石和质量百分比为70％～100％的水杨酸根插层水滑石组成。优选的，所述耐老化沥青改性剂由质量百分比为5％～25％的第一水滑石和75％～95％的水杨酸根插层水滑石组成。优选的，所述耐老化沥青改性剂由质量百分比为10％～20％的第一水滑石和80％～90％的水杨酸根插层水滑石组成。优选的，所述第一水滑石为镁铝碳酸根水滑石，具体分子式为[Mg1-XAlX(OH)2]X+[(CO3)X/2]X-·mH2O，0.2≤X≤0.33，0.1≤m≤0.8，其中，下标X指金属元素的含量变化，m代表结晶水的数量。所述第一水滑石可以为自然界天然存在的镁铝碳酸根水滑石，也可以为共沉淀法制备的镁铝碳酸根水滑石。优选的，所述水杨酸根插层水滑石的制备制备方法包括如下步骤：称取摩尔比为1：4的第二水滑石和水杨酸，所述第二水滑石与所述第一水滑石的成分、分子式均相同；将所述水杨酸加热到40～80℃后溶于乙二醇中配置成溶液A；将所述第二水滑石加入到所述溶液A中并分散均匀，制成浆液B；用碱性溶液调节所述浆液B的pH值至3～4，在140～160℃温度下搅拌反应1～2h，过滤得到固体物质；将所述固体物质洗涤、干燥、研磨，制得水杨酸根插层水滑石。优选的，所述分散剂为为乙二醇、丙二醇、正丙醇、正丁醇、异丁醇、异戊醇中的一种或几种，其中，几种分散剂混合时为任意比例。优选的，所述第一水滑石的细度为200～600目，所述水杨酸根插层水滑石的细度为200～600目。优选的，所述碱性溶液为NaOH。本申请还提供了一种耐老化沥青改性剂的制备方法，包括如下步骤：S1：制备水杨酸根插层水滑石。S2：将S1中制备得到的质量百分比为70％～100％的水杨酸根插层水滑石质量百分比为0％～30％的第一水滑石混合均匀。一种耐老化沥青，所述耐老化沥青由耐老化沥青改性剂与沥青混合而成，其中所述耐老化沥青改性剂与所述沥青的质量比为0.04～0.1：1。本专利技术针对现有技术中沥青改性剂制备较为复杂的缺陷，提供了一种耐老化沥青改性剂及其制备方法，并将耐老化沥青改性剂用于改性沥青。使用水滑石和水杨酸作为原料制备水杨酸根插层水滑石，并将将水杨酸根插层水滑石和水滑石按照一定质量比混合作为沥青改性剂来改性沥青，得到耐老化沥青。由于水滑石是一种具有层状结构的铝镁硅酸盐矿物，是一类性能优异的紫外阻隔材料，其多级层板能够多次反射和折射紫外光，对紫外线起到物理屏蔽作用，层板上的金属元素和层间阴离子可以对紫外线起到化学吸收作用，因此，水滑石作为沥青改性剂能有效利用水滑石对紫外线的物理屏蔽以及层板上的金属元素和层间阴离子对紫外线吸收的双重作用，水滑石作为沥青改性剂不需要纳米级的分散，制备过程较为简单，且水滑石作为沥青改性剂能显著提高沥青的耐紫外老化性能，延长沥青的使用寿命。此外，水杨酸因化学结构上的特点而具有紫外吸收性能，本技术方案中将水杨酸根作为客体引入水滑石层间，使水杨酸根取代碳酸根，制备过程中不需要煅烧或是超声波分散等过程，制备较为简单，所得到水杨酸根插层水滑石材料，具有较大的层间距，良好的热稳定性和屏蔽、吸收紫外线作用，因此，将水杨酸根插层水滑石作为沥青改性剂能有效利用水杨酸根插层水滑石屏蔽和吸收紫外线的特性，显著提高沥青的耐紫外老化性能，延长沥青的使用寿命。因此，相比现有技术，本专利技术中所提供一种耐老化沥青改性剂制备过程简单，易于实现，能显著的提高沥青的耐老化性能。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1：本申请中水滑石和水杨酸根插层水滑石的XRD谱图；具体实施方式下面通过实施例进一步说明本专利技术。以下实施例中均选取70#道路石油沥青为基质，以水滑石和水杨酸根插层水滑石以不同质量百分比混合制得沥青改性剂，由于第一水滑石与第二水滑石的成分以及分子式均相同，在实施例中均以水滑石指代第一水滑石或第二水滑石。使用不同实施例制得的沥青改性剂来改性沥青，得到各组不同的改性后的沥青。沥青延度是指沥青的延展度，延度越大，表明沥青的塑性越好。老化后的沥青中胶质减少，沥青质增加，软化点升高，延度下降。沥青的低温延度能够反应沥青在低温状态下的塑性，即其抗变形能力的好坏。本实施例使用5℃延度保留率来作为沥青的老化指标。依据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》，以下实施例记录通过不同组合成分的沥青改性剂改性前后的沥青在紫外光(UV)老化试验中测得的5℃延度数据，以此来具体说明沥青改性剂的效果。其中，采用SYD-4508C型数控低温沥青延度仪，对沥青延度进行测试，拉伸速度为5cm/min，单位以cm表示。紫外光(UV)老化试验采用LHX-205型智能数控光热老化箱，采用波长为365nm的GHF125W-03型汞灯，紫外光辐照度为2000μW/m2，温度控制在(50±0.5)℃，老化时间为14d。实施例1以水滑石0.02mol、水杨酸0本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐老化沥青改性剂，其特征在于，所述耐老化沥青改性剂由质量百分比为0％～30％的第一水滑石和质量百分比为70％～100％的水杨酸根插层水滑石组成。/n

【技术特征摘要】
1.一种耐老化沥青改性剂，其特征在于，所述耐老化沥青改性剂由质量百分比为0％～30％的第一水滑石和质量百分比为70％～100％的水杨酸根插层水滑石组成。


2.根据权利要求1所述的耐老化沥青改性剂，其特征在于，所述耐老化沥青改性剂由质量百分比为5％～25％的第一水滑石和75％～95％的水杨酸根插层水滑石组成。


3.根据权利要求1所述的耐老化沥青改性剂，其特征在于，所述耐老化沥青改性剂由质量百分比为10％～20％的第一水滑石和80％～90％的水杨酸根插层水滑石组成。


4.根据权利要求1所述的耐老化沥青改性剂，其特征在于，所述第一水滑石为镁铝碳酸根水滑石，具体分子式为[Mg1-XAlX(OH)2]X+[(CO3)X/2]X-·mH2O，0.2≤X≤0.33，0.1≤m≤0.8，其中，下标X指金属元素的含量变化，m代表结晶水的数量。


5.根据权利要求1所述的耐老化沥青改性剂，其特征在于，所述水杨酸根插层水滑石的制备方法包括如下步骤：
称取摩尔比为1：4的第二水滑石和水杨酸，所述第二水滑石与所述第一水滑石的成分、分子式均相同；
将所述水杨酸加热到40～80℃后溶于乙二醇中配置成溶液A；
将所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘思楠，谷坤鹏，陈克伟，聂亚楠，徐志祥，钟赛，左元凯，
申请(专利权)人：中交上海港湾工程设计研究院有限公司，中交上海三航科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31