本发明主要涉及建筑技术领域,尤其涉及一种抗老化改性沥青。
背景技术:
沥青是一种防水防潮和防腐的有机胶凝材料,主要用于涂料、塑料、橡胶等工业以及铺筑路面等,当沥青用于道路时,随着交通流量和行驶频度急剧增长,货运车的轴重不断增加,就要求进一步提高路面抗流动性,即高温下抗车辙的能力;提高柔性和弹性,即低温下抗开裂的能力,因此也就出现了种类繁多、形态各异的改性沥青,但是目前改性沥青的改性性能并不明显,并且价格昂贵,同时改性沥青多以耐高温和耐低温为主要改性目的,却忽略了紫外线及车辆渗漏柴油、机油和汽油对沥青的损坏。
现有专利文件cn106147255a提供了一种高效抗老化改性沥青,改性原料组分繁多,得到的改性沥青具有一定的抗高温和抗低温性,但是对于紫外线及车辆渗漏柴油、机油和汽油的抗老化性较弱。
技术实现要素:
为了弥补已有技术的缺陷,本发明的目的是提供一种抗老化改性沥青。
一种抗老化改性沥青,由以下重量份的原料制成:基质沥青95~100、脂肪族聚氨酯树脂4.9~5.3、石棉纤维3.3~3.5、氧化铈2.2~2.4、sbs沥青改性剂1.7~1.9、壬基酚聚氧乙烯醚1.2~1.4、沥青稳定剂0.3~0.5、石墨烯0.5~0.7。
所述的沥青稳定剂,由以下重量份的原料制成:醋酸锌4.1~4.3、甲基环戊二烯2.4~2.6、乙醇8~10。
一种抗老化改性沥青的制备方法,包括以下步骤:
(1)将基质沥青加热至180~190℃,转移到生产罐中,保温10~15min,得加热沥青;
(2)将脂肪族聚氨酯树脂和sbs沥青改性剂加入加热沥青中,搅拌均匀,保温溶胀40~50min,使三者充分枝结,提高沥青的流动性,利于施工,提高耐候性和抗柴油、机油和汽油的老化性能,得溶胀沥青;
(3)将氧化铈和石墨烯加入溶胀沥青中,搅拌均匀,使用胶体磨于6000~7000r/min剪切3~4次,促进原料结合,提高沥青的承重能力和抗紫外线老化性能,避免路面沥青经紫外线反复照射后出现脆化和断裂现象,加入石棉纤维后继续剪切2~3次,提高沥青的耐磨性,延长使用寿命,得剪切沥青;
(4)将壬基酚聚氧乙烯醚和沥青稳定剂混合,搅拌均匀,于65~75℃保温10~15min,加入剪切沥青中,混合均匀,转入发育罐,于180~190℃发育20~30min,提高沥青的粘度,降低针入度,增强沥青的高温和低温耐受性能,提高紫外线耐受能力,得抗老化改性沥青。
所述步骤(4)的发育,搅拌器的转速为21~23r/min。
本发明的优点是:本发明提供的抗老化改性沥青,原料来源广泛,制备简单,价格低廉,高温下具有较强的抗疲劳和抗车辙性能,低温下不发生脆裂,能够延缓紫外线及车辆渗漏柴油、机油和汽油对沥青老化,延长路面的使用寿命;将基质沥青加热熔融后加入脂肪族聚氨酯树脂和sbs沥青改性剂进行保温溶胀,使三者充分枝结,提高沥青的流动性,利于施工,提高耐候性和抗柴油、机油和汽油的老化性能;再加入氧化铈和石墨烯,并进行低速剪切,促进原料结合,提高沥青的承重能力和抗紫外线老化性能,避免路面沥青经紫外线反复照射后出现脆化和断裂现象,再加入石棉纤维后继续进行剪切,提高沥青的耐磨性,延长使用寿命;将壬基酚聚氧乙烯醚和沥青稳定剂保温充分混合后加入剪切沥青中,提高沥青的粘度,降低针入度,增强沥青的高温和低温耐受性能,提高紫外线耐受能力,延长沥青的使用寿命。
具体实施方式
下面用具体实施例说明本发明。
实施例1
一种抗老化改性沥青,由以下重量份的原料制成:基质沥青95、脂肪族聚氨酯树脂4.9、石棉纤维3.3、氧化铈2.2、sbs沥青改性剂1.7、壬基酚聚氧乙烯醚1.2、沥青稳定剂0.3、石墨烯0.5。
所述的沥青稳定剂,由以下重量份的原料制成:醋酸锌4.1、甲基环戊二烯2.4、乙醇8。
一种抗老化改性沥青的制备方法,包括以下步骤:
(1)将基质沥青加热至180℃,转移到生产罐中,保温10min,得加热沥青;
(2)将脂肪族聚氨酯树脂和sbs沥青改性剂加入加热沥青中,搅拌均匀,保温溶胀40min,使三者充分枝结,提高沥青的流动性,利于施工,提高耐候性和抗柴油、机油和汽油的老化性能,得溶胀沥青;
(3)将氧化铈和石墨烯加入溶胀沥青中,搅拌均匀,使用胶体磨于6000r/min剪切3次,促进原料结合,提高沥青的承重能力和抗紫外线老化性能,避免路面沥青经紫外线反复照射后出现脆化和断裂现象,加入石棉纤维后继续剪切2次,提高沥青的耐磨性,延长使用寿命,得剪切沥青;
(4)将壬基酚聚氧乙烯醚和沥青稳定剂混合,搅拌均匀,于65℃保温10min,加入剪切沥青中,混合均匀,转入发育罐,于180℃发育20min,搅拌器的转速为21r/min,提高沥青的粘度,降低针入度,增强沥青的高温和低温耐受性能,提高紫外线耐受能力,得抗老化改性沥青。
实施例2
一种抗老化改性沥青,由以下重量份的原料制成:基质沥青98、脂肪族聚氨酯树脂5.1、石棉纤维3.4、氧化铈2.3、sbs沥青改性剂1.8、壬基酚聚氧乙烯醚1.3、沥青稳定剂0.4、石墨烯0.6。
所述的沥青稳定剂,由以下重量份的原料制成:醋酸锌4.2、甲基环戊二烯2.5、乙醇9。
一种抗老化改性沥青的制备方法,包括以下步骤:
(1)将基质沥青加热至185℃,转移到生产罐中,保温13min,得加热沥青;
(2)将脂肪族聚氨酯树脂和sbs沥青改性剂加入加热沥青中,搅拌均匀,保温溶胀45min,使三者充分枝结,提高沥青的流动性,利于施工,提高耐候性和抗柴油、机油和汽油的老化性能,得溶胀沥青;
(3)将氧化铈和石墨烯加入溶胀沥青中,搅拌均匀,使用胶体磨于6500r/min剪切4次,促进原料结合,提高沥青的承重能力和抗紫外线老化性能,避免路面沥青经紫外线反复照射后出现脆化和断裂现象,加入石棉纤维后继续剪切2次,提高沥青的耐磨性,延长使用寿命,得剪切沥青;
(4)将壬基酚聚氧乙烯醚和沥青稳定剂混合,搅拌均匀,于70℃保温13min,加入剪切沥青中,混合均匀,转入发育罐,于185℃发育25min,搅拌器的转速为22r/min,提高沥青的粘度,降低针入度,增强沥青的高温和低温耐受性能,提高紫外线耐受能力,得抗老化改性沥青。
实施例3
一种抗老化改性沥青,由以下重量份的原料制成:基质沥青100、脂肪族聚氨酯树脂5.3、石棉纤维3.5、氧化铈2.4、sbs沥青改性剂1.9、壬基酚聚氧乙烯醚1.4、沥青稳定剂0.5、石墨烯0.7。
所述的沥青稳定剂,由以下重量份的原料制成:醋酸锌4.3、甲基环戊二烯2.6、乙醇10。
一种抗老化改性沥青的制备方法,包括以下步骤:
(1)将基质沥青加热至190℃,转移到生产罐中,保温15min,得加热沥青;
(2)将脂肪族聚氨酯树脂和sbs沥青改性剂加入加热沥青中,搅拌均匀,保温溶胀50min,使三者充分枝结,提高沥青的流动性,利于施工,提高耐候性和抗柴油、机油和汽油的老化性能,得溶胀沥青;
(3)将氧化铈和石墨烯加入溶胀沥青中,搅拌均匀,使用胶体磨于7000r/min剪切4次,促进原料结合,提高沥青的承重能力和抗紫外线老化性能,避免路面沥青经紫外线反复照射后出现脆化和断裂现象,加入石棉纤维后继续剪切3次,提高沥青的耐磨性,延长使用寿命,得剪切沥青;
(4)将壬基酚聚氧乙烯醚和沥青稳定剂混合,搅拌均匀,于75℃保温15min,加入剪切沥青中,混合均匀,转入发育罐,于190℃发育30min,搅拌器的转速为23r/min,提高沥青的粘度,降低针入度,增强沥青的高温和低温耐受性能,提高紫外线耐受能力,得抗老化改性沥青。
对比例1
去除脂肪族聚氨酯树脂,其余制备方法,同实施例1。
对比例2
去除石棉纤维,其余制备方法,同实施例1。
对比例3
去除氧化铈,其余制备方法,同实施例1。
对比例4
去除沥青稳定剂中的醋酸锌,其余制备方法,同实施例1。
对比例5
去除沥青稳定剂中的甲基环戊二烯,其余制备方法,同实施例1。
对比例6
去除石墨烯,其余制备方法,同实施例1。
对比例7
去除步骤(3)和(4),原料在步骤(2)中加入,其余制备方法,同实施例1。
对比例8
步骤(3)中胶体磨的转速为12000r/min,其余制备方法,同实施例1。
对比例9
去除步骤(4)中的保温,其余制备方法,同实施例1。
对比例10
现有专利文件cn106147255a提供了一种高效抗老化改性沥青。
实施例和对比例改性沥青的性能:
分别取实施例和对比例的改性沥青适量500g,随机分为5组,第1组不做任何处理,第2组经30000μw/cm2(中午阳光最强的十五分钟内平均紫外射线到达地面的辐射量为10μw/cm2)连续照射30d,第3组经柴油连续浸泡30d,第4组经汽油连续浸泡30d,第5组经机油连续浸泡30d,各组处理温度为25℃,根据jtge20-2011《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》规定,分别检测各组改性沥青的针入度(25℃)/(0.1mm)和软化点/(℃),每个试验重复3次,结果取平均值,实施例和对比例改性沥青的针入度见表1,实施例和对比例改性沥青的软化点见表2;
表1:实施例和对比例改性沥青的针入度
从表1的结果表明,实施例的抗老化改性沥青,未经处理及经过紫外线、柴油、汽油、机油处理的改性沥青,25℃时的针入度均明显小于对比例,说明本发明提供的抗老化改性沥青经多种方法老化处理后具有较强的粘度和强度。
表2:实施例和对比例改性沥青的软化点
从表2的结果表明,实施例的抗老化改性沥青,未经处理及经过紫外线、柴油、汽油、机油处理的改性沥青,软化点均明显高于对比例,说明本发明提供的抗老化改性沥青经多种方法老化处理后具有较强的耐高温性能。