(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211051679.8 (22)申请日 2022.08.31 (71)申请人 福建省交通科研院有限公司 地址 350000 福建省福州市台江区茶亭街 道五一中路104 号 (72)发明人 马子嵘　洪茂枝　王家主　邹晓斌　 沈逸伦　罗秋苑　 (74)专利代理 机构 福州元创专利商标代理有限 公司 35100 专利代理师 林文弘　蔡学俊 (51)Int.Cl. C08L 95/00(2006.01) C08L 53/02(2006.01) C08K 9/04(2006.01) C08K 3/22(2006.01)C08K 5/3435(2006.01) C08K 5/5398(2006.01) C08K 5/372(2006.01) (54)发明名称 一种有机插层超分子结构材料复合耐老化 弹性体改性沥青及其制备方法 (57)摘要 本发明公开了一种有机插层超分子结构材 料复合耐老化弹性体改性沥青， 由沥青、 弹性体 改性剂、 有机插层超分子结构材料、 光稳定剂、 抗 氧剂和硫化剂制备而成； 各原料所占质量百分比 为： 沥青86.85~95.65%、 弹性体改性剂2~5%、 有机 插层超分子结构材料2～ 6%、 光稳定剂0.1~1%、 抗 氧剂0.2~1%和硫化剂0.05~0.15%。 本发明将 有机 插层超分子结构材料、 抗氧剂和光稳定剂同时加 入到弹性体改性沥青中， 利用有机插层超分子结 构材料对紫外线的物理屏蔽作用、 光稳定剂对紫 外光的化学吸收作用和抗氧剂对氧化反应的阻 断作用来协同改善沥青的抗热氧和紫外光氧老 化能力， 所制得的弹性体改性沥青的综合耐老化 能力得到 显著提高。 权利要求书1页 说明书7页 CN 115322582 A 2022.11.11 CN 115322582 A 1.一种有机插层超分子结构材料复合耐老化弹性体改性沥青， 其特征在于： 所述改性 沥青由沥青、 弹性体改性剂、 有机插层超分子结构材料、 光稳定剂、 抗氧剂和硫化剂制备而 成； 各原料所占质量百分比为： 沥青86.85%~95.65%、 弹性体改性剂2%~5%、 有机插层超分子 紫外阻隔材 料2%～6%、 光稳定剂0.1%~1%、 抗氧剂0.2 %~1%和硫化剂0.0 5%~0.15%。 2.根据权利要求1所述的有机插层超分子结构材料复合耐老化弹性体改性沥青， 其特 征在于： 所述的沥青的软化 点为45～50℃， 25℃针入度大于70dm m。 3.根据权利要求1所述的有机插层超分子结构材料复合耐老化弹性体改性沥青， 其特 征在于： 所述的弹性体改性剂是线型苯乙烯 ‑丁二烯‑苯乙烯三嵌段热塑性弹性体、 星型苯 乙烯‑丁二烯‑苯乙烯三嵌段 热塑性弹性体中的一种或二种的混合物。 4.根据权利要求1所述的有机插层超分子结构材料复合耐老化弹性体改性沥青， 其特 征在于： 所述的有机插层超分子结构材 料的制备 方法包括以下步骤： 1） 取六水硝酸镁、 九水硝酸铝、 六 水硝酸锌溶解于去离 子水中， 配制成混合盐溶 液； 2） 取十二烷基苯磺酸钠溶解于去离子水中， 控制十二烷基苯磺酸钠溶液温度为70℃， 在剧烈搅拌的情况下， 采用逐步滴定的方式， 将步骤1） 的混合盐溶液和2mol/L氢氧化钠溶 液逐滴加到十二烷基苯磺酸钠溶液中， 维持反应温度为70℃， 通过调节混合盐溶液的滴加 速率和混合盐溶液与氢氧化钠溶液的滴加比例， 将反应液的pH值控制为10， 整个反应过程 在氮气氛围中进行， 反应时间为20 h； 3） 反应完全后得到反应液， 并在60℃条件下陈化48h， 将陈化后的反应产物过滤、 洗涤、 真空干燥， 再 经研磨后过20 0目筛， 即制得有机插层超分子结构材 料。 5.根据权利要求1所述的有机插层超分子结构材料复合耐老化弹性体改性沥青， 其特 征在于： 所述的光稳定剂为N,N' ‑双(2,2,6,6 ‑四甲基‑4‑哌啶基)‑N,N'‑己二胺‑二胺或聚 丁二酸(4‑羟基‑2,2,6,6‑四甲基‑1‑哌啶乙醇)酯。 6.根据权利要求1所述的有机插层超分子结构材料复合耐老化弹性体改性沥青， 其特 征在于： 所述的抗氧剂为 二烷基二硫代磷酸锌或硫代二丙酸 二月桂酯。 7.根据权利要求1所述的有机插层超分子结构材料复合耐老化弹性体改性沥青， 其特 征在于： 所述的硫化剂为硫磺 。 8.一种如权利要求1 ‑7任一项所述的有机插层超分子结构材料复合耐老化弹性体改性 沥青的制备 方法， 其特 征在于： 包括以下步骤： （1） 按各原料所占质量百分比为： 沥青86.85%~95.65%、 弹性体改性剂2%~5%、 有机插层 超分子结构材料2%～6%、 光稳定剂0.1%~1%、 抗氧剂0.2%~1%和硫化剂0.05%~0.15%， 选取沥 青、 弹性体改性剂、 有机插层超分子结构材 料、 光稳定剂、 抗氧剂和硫化剂， 备用； （2） 将沥青加热至180℃， 加入有机插层超分子结构材料， 开动高剪切搅拌机， 在2000～ 4000rpm的转速下高速搅拌0.5 h； （3） 保持 温度在180℃， 添加弹性体改性剂， 在3 000～6000rpm的转速下搅拌1h； （4） 加入光稳定剂、 抗氧剂、 稳定剂， 维持温度为180℃， 在1500～2500rpm的转速下搅拌 0.5h； （5） 温度降至170℃， 在500～800rpm的转速下搅拌发育2~3h， 即制成有机插层超分子结 构材料复合耐老化弹性体改性沥青。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115322582 A 2一种有机插层超分子结构材料复合耐老化弹性体改性沥青及 其制备方 法 技术领域 [0001]本发明属于改性沥青制备技术领域， 具体涉及一种有机插层超分子结构材料复合 耐老化弹性体改性沥青及其制备 方法。 背景技术 [0002]沥青作为一种性能优异的粘弹性胶凝材料而被广泛应用于沥青路面与建筑防水 工程中。 同时， 随着对沥青基材料性能要求的不断提高， 聚合物改性剂 被加入到沥青中制备 成聚合物改性沥青， 可显著 提高沥青基材料的工程性能而延长沥青基材料的服务质量与使 用寿命。 然而沥青与聚合物改性剂均为有机材料， 在其使用过程中， 容易受到外界环境因 素， 如热量、 氧气、 紫外光、 雨水、 荷载、 油蚀等作用而发生老化， 导致沥青基材料性能下降， 进而产生早期病害， 极大缩短沥青 基材料的服役年限。 [0003]根据沥青基材料老化机理， 主要分为热氧老化和紫外光氧老化。 在沥青基材料的 热氧老化方面， 已有成熟的加速模拟方法和相应规范， 而对于光氧老化， 则还没有相关规 范， 导致目前针对沥青基材料 的防老化措施大部分集中在提高抗热氧老化性能方面， 而在 改善抗紫外光氧老化方面的措施相对较少 。 然而在沥青基材料使用过程中， 热氧老化和紫 外光氧老化是同时发生的， 并在劣化沥青基材料性能方面具有相互促进作用， 仅从热氧老 化方面提高沥青 基材料的抗老化 性能是远 远不够的。 [0004]为同时提高沥青基材料的抗热氧老化和抗紫外光氧老化性能， 中国专利CN   104177752  B公布了一种镁铝基层状双氢氧化物/SBS复合改性剂、 改性沥青及其制备方法， 采用采用双 ‑[γ‑(三乙氧基硅)丙基 ]四硫化物对镁铝基层状双氢氧化物进 行表面改性后， 加入到SBS改性剂中， 通过单螺杆挤出机中挤出造粒， 得到镁铝基层状双氢氧化物/SBS复合 改性剂， 并将其加入到沥青中， 制备得到一种耐紫外老化SBS改性沥青。 然而该技术存在问 题是， 一方面尽管该技术解决了沥青易发生紫外老化的弊病， 但是镁铝基层状双氢氧化物 对沥青抗热氧老化性能的提升作用十分有限， 即不能同时提高沥青的抗热氧老化和抗紫外 光氧老化性能； 另一方面， 该技术过于复杂， 需要先制备镁铝基层状双氢氧化物， 然后采用 双‑[γ‑(三乙氧基硅)丙基]四硫化物对对其进行表面改性， 再与SBS聚合物通过螺杆挤出 造粒得到复合改性剂， 最后与沥青混合料后得到耐紫外老化SBS改性沥青， 步骤较为繁杂。 发明内容 [0005]为解决上述技术问题， 本发明的目的在于提供一种有机插层超分子结构材料复合 耐老化弹性体改性沥青及其制备 方法。 [0006]为了实现上述目的， 本发明的技 术方案是： 一种有机插层超分子结构材料复合耐老化弹性体改性沥青由沥青、 弹性体改性 剂、 有机插层超分子结构材料、 光稳定剂、 抗氧剂和硫化剂制备而成； 各原料所占质量百分 比为： 沥青86.85%~95.65%、 弹性体改性剂2%~5%、 有机插层超分子结构材料2%～6%、 光稳定说　明　书 1/7 页 3 CN 115322582 A 3