一种具有抗老化性能的沥青胶结料

摘要

本发明涉及一种具有抗老化性能的沥青胶结料，属于建筑材料技术领域，包括以下原料：沥青、抗老化剂、CeO

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体地，涉及一种具有抗老化性能的沥青胶结料。

背景技术

沥青是由大量碳氢化合物及其非金属衍生物组成的多组分石油蒸馏残渣，由于其独特的粘弹性特性，被广泛用作路面粘合剂。沥青在加热条件下具有低粘度，通过在骨料颗粒之间提供润滑，允许充分混合和压实沥青混合物，而在环境温度下，沥青发挥足够的内聚和粘合特性，以确保沥青混合物具有足够的刚度和强度以承受车辆加载。

但是，沥青结合料在使用过程中容易发生氧化老化，导致沥青路面材料劣化。老化沥青中含有大量的羰基、亚砜等极性含氧官能团，显着增加了沥青内部的分子结合力，降低了沥青组分的相容性。应该注意的是，某些来源的沥青粘合剂也可能含有高水平的羰基和亚砜化合物。老化的沥青变得硬而脆，流动性和延展性降低，导致沥青混合料的断裂能(诱发断裂所需的总能量)降低，从而降低了沥青路面对疲劳和热裂的抵抗力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有抗老化性能的沥青胶结料，通过加入抗老化剂乙酰化木质素-聚氨酯泡沫协同CeO

本发明要解决的技术问题：沥青结合料在使用过程中容易发生氧化老化，导致沥青路面材料劣化。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种具有抗老化性能的沥青胶结料，包括以下质量份原料：沥青90-110份、抗老化剂份、CeO

所述抗老化剂包括以下步骤制得：

将乙酰化木质素研磨并添加到由聚丙二醇2000和聚丙二醇400组成的多元醇中，混合搅拌5min，分散均匀后，加入二月桂酸二丁基锡和环戊烷，搅拌混合，然后加入4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯，以2000rpm的速度搅拌混合，再在50℃的对流烘箱中反应1h后，得到抗老化剂，其中，乙酰化木质素、聚丙二醇2000、聚丙二醇400、二月桂酸二丁基锡、环戊烷和4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯的用量比为8-10g：14-15g：4-5g：1-2g：3-5g：7-9g。

上述反应过程中，环戊烷和二月桂酸二丁基锡分别用作发泡剂和催化剂，乙酰化木质素由于表面接枝有乙酰基团而附有疏水性，合成的聚氨酯表面具有疏水官能团，使得乙酰化木质素能够疏水相互作用结合到聚氨酯泡沫内，形成复合材料。

进一步地，沥青是通过原油蒸馏、溶剂抽提、氧化、调和或是它们的组合工艺得到的粘弹性半固态物质，针入度范围为50-130。

进一步地，稳定剂为硫磺。

进一步地，乙酰化木质素包括以下步骤制得：

将牛皮纸木质素与吡啶混合，室温下搅拌1h，待牛皮纸木质素完全溶解后，加入乙酸酐，室温下反应24h，反应完全后，将混合物滴加到冷水中，并沉淀，过滤所得固体产物，并用去离子水彻底洗涤，在50℃真空烘箱中干燥，得到乙酰化木质素，其中，牛皮纸木质素、吡啶和乙酸酐的用用量比为9-12g：90-110mL：20-40mL。

上述反应过程中，通过乙酰化反应，过量的牛皮纸木质素与少量的乙酸酐进行反应，进而使得木质素上的部分羟基被乙酰基取代。

进一步地，一种具有抗老化性能的沥青胶结料，包括以下步骤制得：

称取配方质量份原料，将沥青、抗老化剂、CeO

本发明的有益效果：

本发明技术方案中，木质素的苯丙烷亚基(即对香豆醇、松柏醇和芥子醇)是可以作为抗氧化剂的酚类，可以起到对沥青抗氧化的作用，而又由于木质素的化学结构类似于沥青，它可以作为沥青材料中的增强材料，以抵抗车辙和开裂，通过将木质素乙酰化再接枝到聚氨酯泡沫中，增加了聚氨酯泡沫的亲油性能，使得木质素-聚氨酯泡沫能够更好的在沥青中的分散，聚氨酯能够提高沥青结合料的低温抗裂性能，CeO

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

乙酰化木质素包括以下步骤制得：

将12g牛皮纸木质素与90mL吡啶混合，室温下搅拌1h，待牛皮纸木质素完全溶解后，加入5mL乙酸酐，室温下反应24h，反应完全后，将混合物滴加到冷水中，并沉淀，过滤所得固体产物，并用去离子水彻底洗涤，在50℃真空烘箱中干燥，得到乙酰化木质素。

实施例2

乙酰化木质素包括以下步骤制得：

将10g牛皮纸木质素与100mL吡啶混合，室温下搅拌1h，待牛皮纸木质素完全溶解后，加入8mL乙酸酐，室温下反应24h，反应完全后，将混合物滴加到冷水中，并沉淀，过滤所得固体产物，并用去离子水彻底洗涤，在50℃真空烘箱中干燥，得到乙酰化木质素。

实施例3

乙酰化木质素包括以下步骤制得：

将12g牛皮纸木质素与110mL吡啶混合，室温下搅拌1h，待牛皮纸木质素完全溶解后，加入10mL乙酸酐，室温下反应24h，反应完全后，将混合物滴加到冷水中，并沉淀，过滤所得固体产物，并用去离子水彻底洗涤，在50℃真空烘箱中干燥，得到乙酰化木质素。

对比例1

本对比例采用为改性的牛皮纸木质素。

实施例4

抗老化剂包括以下步骤制得：

将8g实施例1制备的乙酰化木质素研磨并添加到由14g聚丙二醇2000和4g聚丙二醇400组成的多元醇中，混合搅拌5min，分散均匀后，加入1g二月桂酸二丁基锡和3g环戊烷，搅拌混合，然后加入7g的4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯，以2000rpm的速度搅拌混合，再在50℃的对流烘箱中反应1h后，得到抗老化剂。

实施例5

抗老化剂包括以下步骤制得：

将9g实施例2制备的乙酰化木质素研磨并添加到由14.5g聚丙二醇2000和4.5g聚丙二醇400组成的多元醇中，混合搅拌5min，分散均匀后，加入1.5g二月桂酸二丁基锡和4g环戊烷，搅拌混合，然后加入8g的4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯，以2000rpm的速度搅拌混合，再在50℃的对流烘箱中反应1h后，得到抗老化剂。

实施例6

抗老化剂包括以下步骤制得：

将10g实施例3制备的乙酰化木质素研磨并添加到由15g聚丙二醇2000和5g聚丙二醇400组成的多元醇中，混合搅拌5min，分散均匀后，加入2g二月桂酸二丁基锡和5g环戊烷，搅拌混合，然后加入9g的4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯，以2000rpm的速度搅拌混合，再在50℃的对流烘箱中反应1h后，得到抗老化剂。

对比例2

本对比例与实施例6的区别在于将实施例3制备的乙酰化木质素替换为对比例1的物质，其余步骤及原料同步实施例6。

实施例7

一种具有抗老化性能的沥青胶结料，包括以下质量份原料：沥青90份、实施例4制备的抗老化剂5份、CeO

包括以下步骤制得：

称取配方质量份原料，将沥青、抗老化剂、CeO

实施例8

一种具有抗老化性能的沥青胶结料，包括以下质量份原料：沥青100份、实施例5制备的抗老化剂8份、CeO

包括以下步骤制得：

称取配方质量份原料，将沥青、抗老化剂、CeO

实施例9

一种具有抗老化性能的沥青胶结料，包括以下质量份原料：沥青110份、实施例6制备的抗老化剂10份、CeO

包括以下步骤制得：

称取配方质量份原料，将沥青、抗老化剂、CeO

对比例3

本对比例与实施例9的区别在于将实施例6制备的抗老化剂替换为对比例2制备的物质，其余步骤及原料同步实施例9。

现对实施例7-9及对比例3制备的一种具有抗老化性能的沥青胶结料进行性能测试,测试结果如下表1所示。

表1

由上表1可知，老化后各样品的针入度和延度均降低，说明老化作用对彩色沥青胶结料和改性彩色沥青胶结料的影响较大，但是改性后的彩色沥青胶结料的残留针入度比、残留延度比均高于改性前，而质量损失均低于改性前，说明抗老化剂的掺加有利于提高沥青胶结料的抗老化性能。

在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。