[发明专利]一种抗老化的嵌缝填充材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种抗老化的嵌缝填充材料及其制备方法，该嵌缝填充材料可用于桥梁路面伸缩缝和裂缝的铺筑和修补。

背景技术

桥梁伸缩缝是桥梁结构的重要组成部分，桥梁伸缩缝性能的优劣直接影响到桥梁的寿命和行车的舒适性。填充式桥梁伸缩缝是一种新兴的桥梁伸缩缝，它的主要工作机理是依靠高弹性特种沥青结合料与石料形成的混合物的弹性来适应由于温度和交通荷载作用而产生的桥梁端部位移。同时，由于它兼具施工简便、成本低廉、行车舒适、使用年限长、以及可半幅施工不中断交通等诸多优点而倍受各国科研人员所青睐。

CN101418126A公开了一种桥面接缝填充材料及制备方法。包括丙脱沥青70%~90%；抽出油6%~15%；苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物4%~15%，在170~190℃和搅拌速度4000~5000r/min搅拌混合均匀制得。该填充料的缺点是，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）添加量较高，产品粘度较大，灌缝施工比较高；且改性剂苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）含有一定量的C=C双键，在氧和紫外线的作用下易于老化降解，接缝填充材料抗老性差，影响桥面的使用寿命。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种高低温使用性能优良、易于施工、抗老化性能优异的桥面嵌缝填充材料及其制备方法。

本发明抗老化的嵌缝填充材料以重量份计含有：

石油沥青100份；

富含芳烃的抽出油5～20份；

苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(以下简称SBS) 3~20份；

乙烯基双硬脂酰胺（以下简称EBS）1～8份；

交联剂0.1～0.3份；

抗氧剂 0.1～1.5份；

光屏蔽剂1～5份。

本发明抗老化的嵌缝填充材料优选的组成含有：

石油沥青100份；

富含芳烃的抽出油为5~15份；

SBS 8~15份；

乙烯基双硬脂酰胺（EBS）2～6份；

交联剂0.1～0.2份；

抗氧剂 0.3～1.0份；

光屏蔽剂1～3份。

本发明抗老化桥面嵌缝填充材料中，石油沥青可以是直馏沥青、氧化沥青或溶剂脱沥青中的一种或它们的混合物，优选25℃针入度80～100 1/mm的石油沥青。

本发明中富含芳烃的抽出油为润滑油基础油溶剂精制过程得到的抽出油，如糠醛精制抽出油或酚精制抽出油等，总芳烃质量含量＞50%。

本发明中苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）可以为本领域常规产品，SBS的分子量为50000~300000，苯乙烯含量最好为25%~35%（质量），可以是线性共聚物或星形共聚物或两者混合使用。

本发明嵌缝填充材料中乙烯基双硬脂酰胺（EBS）是市售商品，化学名称为N,N’－乙撑双硬脂酰胺。

本发明嵌缝填充材料中的交联剂为SBS与沥青交联使用的常规交联剂，如单质硫、含硫化合物等中的一种或几种。

本发明嵌缝填充材料中，抗氧剂可以使用市售的商品沥青抗氧剂，如抗氧剂168、抗氧剂2246S、2246-A、抗氧剂1010、抗氧剂AW和抗氧剂BLE 等的一种或几种联合使用。本发明嵌缝填充材料中，光屏蔽剂为沥青领域常规的商品光屏蔽剂，有效组分可以是炭黑，具体如美国卡博特公司生产炭黑DL8、炭黑BP7或炭黑Vcx500，以及国产炭黑，如 H110、H120、N110和N220等，有效组分也可以是钛白粉和锌白等，可以使用其中一种或几种的混合物。

本发明抗老化嵌缝填充材料，制备方法包括如下过程：将石油沥青加热至100~200℃，加入富含芳烃的抽出油、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）、乙烯基双硬脂酰胺及抗氧剂，保持温度150~180℃，剪切混合均匀后，加入交联剂继续剪切30~120min，再加入光屏蔽剂，继续剪切15～30min，直至混合均匀，制得本发明抗老化的桥面嵌缝填充材料。

本发明抗老化嵌缝填充材料以石油沥青、抽出油和SBS为基本原料，具有弹性好，高低温性能优良，抗流动性好，灌缝施工温度低的优点，特别是抗氧剂和光屏蔽剂的引入，延缓嵌缝沥青材料的老化速度，薄膜烘箱试验后，该发明的嵌缝沥青材料针入度比大，软化点升高值小，显著地改善了桥面嵌缝材料的抗老化性，延长桥面的使用寿命，可用于桥梁路面伸缩缝和裂缝的铺装和修补。

具体实施方式