[发明专利]一种耐老化沥青及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐老化沥青及其制备方法，尤其是涉及一种蛭石与紫外线吸收剂复配耐老化沥青及其制备方法。

背景技术

由于沥青路面具有优良的路用性能和舒适的行车性能，世界各国公路建设主要采用沥青路面。然而，沥青路面也存在易产生开裂、坑槽、剥落等病害，这些病害严重影响了沥青路面路用性能和使用寿命。

导致沥青路面产生病害的主要原因之一是沥青的老化，即在沥青路面的使用过程中，在热、氧、光等的作用下，沥青将发生热老化和光老化。

近些年来，沥青的老化问题越来越受重视，已成为国内外道路材料领域研究的热点。美国在其公路战略研究计划中，特别制定了沥青的热老化性能评价方法，即旋转薄膜烘箱老化和压力老化烘箱（PAV）老化。前者用来模拟沥青在拌和与摊铺过程中的老化，也可采用薄膜烘箱老化来代替。后者用来模拟和评价路用沥青在相当于5年实际使用过程中发生的热老化情况。沥青的光氧老化同样制约着沥青路面的使用寿命，这是因为太阳光透过大气层照射在地表的紫外光波长为290～400 nm，其光量子能量为412～299 kJ/mol，高于沥青中与苯环等稳定基团相连的C-C和C-H键键能，可以对它们产生破坏作用并形成自由基，导致沥青发生分子异构化、缩合和脱氢等化学反应，使沥青变硬变脆，从而易于开裂。同时，沥青紫外老化后与集料的粘附性变差，容易引起路面的龟裂，而且还将受到水的剥落作用的侵蚀，进而使沥青从集料的表面脱落，导致路面产生坑槽和剥落等破坏现象。因此，提高沥青的耐老化性能对于延长沥青路面的使用寿命具有重要的理论指导意义。然而，迄今关于改善沥青的老化性能尚无有效的方法。

中国专利申请200610124675.2号公开了一种将层状硅酸盐粘土和有机胺插层助剂用于耐劳化沥青制备的方法，所制的耐老化改性沥青能够有效提高沥青的抗老化能力。CN101434472公开了一种将具有吸收紫外线功能的CeO₂纳米材料或抗紫外线吸收剂UV-531添加到SBR改性沥青中，提高其抗紫外老化性能的方法，添加剂的用量范围是沥青用量的8‰～13‰，使得改性沥青紫外老化后的低温延度指标改善效果显著。中国专利申请200410069166.5号公开了一种通过在粉末丁苯橡胶改性沥青中添加钙基膨润土或钠化膨润土或有机化膨润土来改善沥青的抗热氧老化性能的方法。中国专利申请200810150313.X号公开了一种由防老剂、抗氧剂、光屏蔽剂组成的路用沥青抗老化复合改性剂，提高了沥青的抗热氧老化性能。以上这些专利文献报道的方案只是单方面改善沥青耐热氧或抗紫外老化性能，并不能同时改善沥青的耐热氧和抗紫外老化性能，并且目前关注较多的是改善沥青的耐热氧老化性能。但是，沥青在实际服役过程中，同时受到热、光和氧的作用，而太阳光中对沥青破坏作用最大的就是紫外线，有研究认为：紫外线光老化对沥青性能的影响远大于PAV老化（叶奋，黄彭.强紫外线辐射对沥青路用性能的影响.同济大学学报（自然科学版），2005，33(7)：909-913），因此，同时提高沥青的耐热氧和抗紫外老化性能是当务之急。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种能同时耐热氧和抗紫外老化的耐老化沥青及其制备方法。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：

本发明之耐老化沥青，由以下质量百分比的原料制成：沥青93～98.9％、有机化蛭石1～6％、紫外线吸收剂0.1～1％。

所述沥青是道路石油沥青，其软化点为42～55℃，25℃针入度大于40 dmm（1 dmm ＝1/10mm）。

所述有机化蛭石可采用以下方法制备：

（1）将28－32质量份（优选30质量份）200～300目的膨胀蛭石与8－10质量份（优选9质量份）的氯化钠、580－620质量份（优选600质量份）的去离子水在55－65℃恒温条件下搅拌4－6小时后离心分离、过滤，用去离子水反复洗涤至洗出液中不含氯离子；

（2）将经步骤（1）处理的膨胀蛭石与580－620质量份（优选600质量份）的去离子水混合，加入8－10质量份（优选9质量份）十二烷基三甲基溴化铵或十八烷基三甲基溴化铵或双十八烷基二甲基氯化铵，于75－85℃恒温条件下搅拌4－6小时，之后离心分离、过滤，用去离子水反复洗涤至无氯离子或者溴离子，将洗净的蛭石在100－110℃条件下干燥5－7小时，研磨过300目筛，即制得有机化蛭石。