[发明专利]用于沥青粘结剂的抗老化剂

说明书

本公开提供了一种沥青混合物，所述沥青混合物包含沥青粘结剂，其中所述沥青粘结剂包括原始沥青粘结剂、包含沥青路面的再生沥青粘结剂材料(RAP)、或包含沥青瓦的再生沥青粘结剂材料(RAS)中的至少一者；以及羟基值大于约25mg KOH/g的抗老化剂。

背景技术

沥青路面是世界上回收量最大的材料之一，当在铺筑路面的路肩和桥台中回收时，可用作未铺筑道路的砾石替代品以及用作新沥青路面中原始骨料和粘结剂的替代物。通常，再生沥青路面的使用仅限于路面下层或仅限于沥青基层和面层中的受控量。这种用途受到限制的部分原因是沥青会随着时间的推移而劣化，失去其弹性，变得被氧化和易碎，并且倾向于开裂，特别是在应力或低温下。这些影响主要是由于沥青的有机组分(例如，含土沥青的粘结剂)的老化，特别是在暴露于天气时的老化。老化的粘结剂也是高粘性的。因此，再生沥青路面具有不同于原始沥青的特性，并且难以加工。

发明内容

公开了可以延迟、减少或以其他方式克服原始或老化沥青中的老化效应以保持或恢复原始使用的原始粘结剂或原始沥青的原始特性中的一些或全部原始特性的组合物和方法。在一些实施方式中，所公开的组合物和方法可以改变沥青混合物中存在的总粘结剂的老化速率，所述沥青混合物包含原始沥青，以及包含沥青路面、沥青瓦或两者的再生沥青粘结剂材料(reclaimed asphalt binder material comprising asphalt pavement(RAP),asphalt shingle(RAS)or both)。所公开的组合物和方法使用改性沥青抗老化剂，该改性沥青抗老化剂经改性为含有高水平的游离羟基基团。这种改性抗老化剂可改善原始沥青、再生沥青和高度氧化沥青内的加工和性能特性。此外，掺入这种抗老化剂可以减缓老化对原始沥青的有害影响，允许使用更大量的回收沥青材料，或者两者。

在一些实施方式中，本公开描述了一种沥青混合物，所述沥青混合物包含沥青粘结剂，其中所述沥青粘结剂包括原始沥青粘结剂、包含沥青路面的再生沥青粘结剂材料(RAP)、或包含沥青瓦的再生沥青粘结剂材料(RAS)中的至少一者；以及羟基值大于约25mgKOH/g的改性抗老化剂。

在一些实施方式中，本公开描述了一种沥青混合物，所述沥青混合物包含沥青粘结剂，其中所述沥青粘结剂包括原始沥青粘结剂、包含沥青路面的再生沥青粘结剂材料(RAP)、或包含沥青瓦的再生沥青粘结剂材料(RAS)中的至少一者；以及羟基值大于约25mgKOH/g、大于35mg KOH/g、大于40mg KOH/g、或大于50mg KOH/g的新颖抗老化剂。

在一些实施方式中，本公开描述了一种沥青混合物，所述沥青混合物包含沥青粘结剂，其中所述沥青粘结剂包括原始沥青粘结剂、包含沥青路面的再生沥青粘结剂材料(RAP)、或包含沥青瓦的再生沥青粘结剂材料(RAS)中的至少一者；以及改性抗老化剂，所述改性抗老化剂来源于使沥青添加剂与一种或多种多元醇或氨基醇反应以增大所述添加剂的羟基值，其中，在100摄氏度下PAV老化40小时后，所述改性抗老化剂在含有所述改性抗老化剂的老化沥青中提供与具有未改性的沥青添加剂的类似老化的粘结剂相比更少的负ΔTc。

在另一个实施方式中，本公开描述了一种用于改善抗老化剂对沥青混合物的功效的方法，所述方法包括使所述抗老化剂与一种或多种多元醇或氨基醇反应以增大所述抗老化剂的羟基值并形成改性抗老化剂，在100摄氏度下PAV老化40小时后，所述改性抗老化剂在含有所述改性抗老化剂的老化沥青中提供与具有未改性抗老化剂的类似老化粘结剂相比更少的负ΔTc。

在另一个实施方式中，本公开描述了一种形成用于沥青混合物的改性抗老化剂的方法，所述方法包括使妥尔油、脂肪酸或植物油中的一者或多者与一种或多种多元醇或氨基醇在低于约200摄氏度的温度下反应，以将妥尔油的羟基值增大到至少25mg KOH/g。