[发明专利]一种耐老化沥青及其制备方法

说明书

针对现有技术不足，本发明提供一种耐老化沥青及其制备方法，能有效提升沥青的耐老化性能。该耐老化沥青由以下质量份的各物质组成：石油沥青80‑90；微米碳化硅5‑10；头发丝0.2‑0.8；沸石粉2‑5；水杨酸苯酯1‑5。本发明加入微米碳化硅，碳化硅自身具备抑氧化性，生成的SiOsubgt;2/subgt;保护膜阻碍了氧气对沥青分子团的氧化，同时碳化硅与沸石粉的立体空间结构和头发丝对油分的“相似形溶”的特点吸附了沥青中的轻质组分降低其蒸发，水杨酸苯酯在沥青分子表面形成一层紫外线防护膜，延缓长期老化进程，提高沥青的耐老化性能。

技术领域

本发明涉及沥青材料领域，具体为一种耐老化沥青及其制备方法。

背景技术

我国九成以上的高等级路面都是沥青路面，而沥青混合料在生产中经过的热拌工序所带来的轻质组分蒸发会使沥青原本良好的粘弹性能显著降低，这一现象被称为沥青的热氧老化。同时，由于城市车流量激增以及交通运输吨位上涨，在重荷载、时间和环境的综合作用下，这些原本设计使用寿命长达十几年的沥青路面在短短三四年的时间就因长期老化加剧了其他病害的发生。沥青的老化机理可以通过沥青微观分子结构变化来分析。沥青老化时吸收氧气发生聚合，分子间滑移减小，其包含的官能团中羰基和亚砜基含量有所增加，同时老化带来的沥青轻质组分的蒸发提高了沥青质与胶质的百分比含量，使沥青逐渐呈现硬脆性的宏观特征，失去原有粘弹性加剧了路面开裂等病害。

对沥青进行改性来提升路用性能是最直接有效的方案。我国国土辽阔，道路网分布广，沥青道路大面积因老化加剧的病害而需要修补维护的工作量十分繁重，其中消耗的人力财力也是巨大，因此如何提升沥青的耐老化性能一直是困扰研究人员的重要课题。

发明内容

针对现有技术不足，本发明提供一种耐老化沥青及其制备方法，能有效提升沥青的耐老化性能。

本发明一种耐老化沥青，其特征在于，该耐老化沥青由以下质量份的各物质组成：

可选地，所述耐老化沥青由以下质量份的各物质组成：

可选地，所述微米碳化硅为聚丙烯酸溶剂处理后的微米碳化硅。

可选地，所述头发丝为氢氧化钠溶液处理后的头发丝。

本发明还包括上述耐老化沥青的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：

S1、微米碳化硅预处理：将微米碳化硅加入至3-8％浓度的聚丙烯酸溶液烧杯中并混合均匀，再将烧杯放入油浴锅进行磁力搅拌10-20分钟，结束后用离心机和去离子水对其进行洗涤，每次10min，离心机转速1500-2500rad/min，洗涤次数不少于4次，超过4次后每次离心结束时采用PH试纸测试上清液与去离子水的PH值，直至两者PH值相当，然后将混合物倒入培养皿后放入120℃的烘箱，将液体蒸发完全后获得表面处理后的碳化硅，备用；

S2、头发丝预处理：将头发丝浸泡入1-5％的氢氧化钠溶液中20-50分钟，用清水冲洗烘干后将头发丝剪成1cm左右的小段，备用；

S3、耐老化沥青制备：将剪切机加热桶升温至150-180℃，将石油沥青、沸石粉、处理后的微米碳化硅和头发丝、以及水杨酸苯酯按比例加入加热桶内，插入剪切头，逐渐提升剪切速率至4000-6000转/分钟，保持该速率剪切30-50分钟，充分剪切后将沥青在150-180℃烘箱环境中静置20-50分钟，得到耐老化沥青。

可选地，所述步骤S1中聚丙烯酸溶液的浓度为5％；磁力搅拌时间为15分钟；离心机转速2000rad/min。

可选地，所述步骤S2中氢氧化钠溶液的浓度为2％；头发丝浸泡时间为30分钟。

可选地，所述步骤S3中加热桶升温至160℃；剪切速率为5000转/分钟；剪切时间为40分钟；烘箱温度为160℃，静置时间为30分钟。