[发明专利]一种成核剂的应用、改性沥青及其制备方法

说明书

本发明公开了一种成核剂的应用，将其添加至基质沥青中，所述成核剂为α成核剂或β成核剂中的一种或多种。本发明的成核剂可有效提升基质沥青的高温和抗老化性能，对软化点最高可提升12.53％，动态剪切流变实验显示成核剂的添加对基质沥青的抗剪切变形能力有较大的增强，表明成核剂改性沥青具有较好的高温稳定性；通过紫外老化试验、长期老化试验与基质沥青进行对比，改性沥青的老化指数远低于基质沥青，加入的成核剂，可以提升基质沥青的抗老化性能。

技术领域

本发明属于沥青材料技术领域，尤其涉及到改性沥青领域，具体涉及一种成核剂的应用及其改性沥青。

背景技术

改性沥青技术最早可追溯到19世纪初期，英国人Whiting提出了橡胶改性沥青技术。上世纪50年代日本、美国相继开展了聚合物改性沥青的工作。虽然较欧洲起步略晚，但其在改性沥青技术领域发展最快，目前处于世界领先水平。我国从20世纪80年代开始探索道路改性沥青，但是应用的改性剂品种有限，且未能形成完备的改性技术和规模生产。因此，过去的很长一段时间内在高等级公路的建设中都采用进口沥青，成本较高。近年来，国内虽然在聚合物改性沥青技术研究上取得了一定的成果，并实现了部分成果的转化应用。但当前，在聚合物改性沥青的研究上仍面临以下三点亟待解决的关键性技术问题：相容性、溶胀、分散性。因此，寻求一种集高性能与高附加值于一体的高分子沥青改性剂，是解决目前所面临问题的关键。

目前，沥青改性剂主要分为聚合物改性剂和非聚合物改性剂两种。按照改性过程中是否发生化学反应，聚合物改性剂可以分为物理改性和化学改性。非聚合物改性剂主要分为矿物改性、非矿物改性等。聚合物改性沥青以其优异的改性性能一直受到业界研究工作者的青睐。聚合物改性沥青是通过在基质沥青中加入聚合物，经过机械搅拌后，形成物理相互作用或者化学作用，使沥青的各方面性能得以改善的方法。聚合物通常以液体、颗粒或粉末的形式加入到基质沥青中，然后通过剪切、搅拌，制备不同种类和不同含量的聚合物改性沥青。由于聚合物在改性沥青中的含量较低、成本合理，所以聚合物是在保证改性沥青的目标性能时，最具经济效益的传统沥青的替代品。

总体而言，从沥青性能试验分析、改性剂研发、施工实际情形来看，沥青改性剂虽然多种多样，但鉴于材料价格高、性能不足、货源窄、制备过程难等原因，能够工业化生产、大范围用于路面施工的改性剂较少，应用较多的改性剂主要是高分子聚合物。与基质沥青相比，聚合物改性沥青可以大幅度改善高温稳定性和低温柔性，特别是SBS、SBR改性沥青。但添加聚合物后改性沥青仍然存在着很多不足：易老化、降解，聚合物与沥青相容性差，易发生分层与离析等。而纳米材料虽然具有优良的特性，但易团聚，纳米改性沥青难以同时保证沥青的高低温性能。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是在于提供了一种成核剂的应用，将其添加至基质沥青中，得到含成核剂的改性沥青，用以改善基质沥青的高温性能和抗老化性能。

为了实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种成核剂的应用，将其添加至基质沥青中，所述成核剂为α成核剂和β成核剂中的一种或多种；

所述α成核剂为羧酸盐类α成核剂、磷酸酯金属盐类α成核剂、山梨醇缩醛类α成核剂和无机类α成核剂中的一种或多种；

所述羧酸盐类α成核剂选自二[4-(1,1-二甲基乙基)苯甲酰-氧]氢氧化铝、苯甲酸钠、苯甲酸铝、苯甲酸钠、六氢化苯羧酸二钠盐、六氢化苯羧酸钙盐、二环[2.2.1]庚烷-2,3-二羧酸二钠和二环[2.2.1]庚烷-2,3-二羧酸钙中的一种或多种；

所述磷酸酯金属盐类α成核剂选自2,2'-亚甲基-双(4,6-二叔丁基苯基磷酸)碱式铝和2,2’-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸酯钠中的一种或多种；

所述山梨醇缩醛类α成核剂选自1,3:2,4-二(3,4-二甲基苄叉)山梨醇缩醛、二(对甲基苄叉)山梨醇缩醛和二苄叉山梨醇缩醛中的一种或多种；