一种沥青抗紫外线助剂的制备方法及其应用与流程

本技术涉及沥青抗紫外线制备，尤其是一种沥青抗紫外线助剂的制备方法及其应用。

背景技术：

1、沥青路是一种由沥青、填充料和配合剂等组成的复合材料铺成的路，具有较高的强度，能够承受车辆和行人的重量和压力，是我国路基建设的主要工程之一。沥青虽然能增加公路的强度和承重，但是长时间后沥青会出现老化，严重缩短沥青路的使用寿命。沥青主要老化的原因主要有热老化、压力老化以及紫外老化等。尤其在我国新疆、西藏等地区海拔高，日照时间长，紫外辐射强度大，强紫外线极易加快沥青路面老化，老化后的沥青路面会出现龟裂、变形以及滑动性变差等现象，严重影响道路安全。

2、为了延长沥青路的使用寿命，cn110872442a公开了一种抗紫外沥青老化剂、改性沥青及其制备方法。采用纳米二氧化钛，多巴胺盐酸盐、受阻胺类光稳定剂制备成了一种沥青抗紫外剂，该抗紫外剂需和特定的改性沥青作用，才能达到一定的抗紫外效果，使用范围受限，不适合批量化生产具备抗紫外能力的沥青。

3、cn113105669a公开了一种路用沥青抗老化剂及其使用方法。采用含镍化合物、抗氧化剂、受阻胺类光稳定剂复配制备成一种沥青抗老化剂，该抗老化剂对沥青的抗紫外老化性能提升有限。

4、cn114437558 b公开了一种抗紫外老化耐候的沥青及其制备方法。采用a组分：改性环氧树脂、b组分：改性基质沥青和固化剂。该制备方法ab组分过于复杂，且成本较高，难以工业化应用。

5、cn101434472a公开了一种提高改性沥青抗紫外老化性能的方法，该方法为向沥青中添加具有吸收紫外线功能的ceo2纳米材料和紫外吸收剂uv-531，该方法所用紫外吸收剂易在高温下挥发，且ceo2纳米材料，容易在沥青中产生离析效应，影响其抗紫外性能。

6、由此可知，目前的沥青抗紫外线剂主要存在技术要求高、工艺复杂以及需要与特定的改性沥青共同使用才能发挥抗紫外性能，适用范围窄等问题。需要进行改进。

技术实现思路

1、为了解决目前沥青抗紫外线存在技术要求高、工艺复杂以及适用范围窄的问题，本技术提供一种抗紫外线效果好、时间长、且技术工艺简单易量化生产，使用范围广的沥青抗紫外线助剂。

2、一种沥青抗紫外线助剂制备方法，包括以下制备步骤：

3、s1、在反应器中加入化合物1、催化剂和顺丁烯二酸酐，升温至150-170℃，搅拌反应4.5-5.5h，得到改性化合物1；

4、s2、将改性化合物1、催化剂和多元醇加入至反应器，升温至175-185℃，搅拌反应3.5-4.5h，得到沥青抗紫外线中间体；

5、s3、将三氧化二铕和酸性溶剂搅拌混合，直到三氧化二铕完全溶解，再加入沥青抗紫外线中间体，升温至105-115℃，搅拌反应0.75-1.2h，得到沥青抗紫外助剂；

6、所述化合物1为松香酸或单不饱和脂肪酸。

7、通过采用上述技术方案，制备得到沥青抗紫外助剂具有良好的抗紫外线效果，工艺简单且使用范围广，可用于基质沥青、sbs改性沥青、sbr改性沥青、pe改性沥青、聚氨酯改性沥青、橡胶粉沥青、高黏高弹沥青、建筑沥青和水工沥青等。

8、本技术在步骤s1中化合物1和顺丁烯二酸酐反应，使得顺丁烯二酸酐的环状结构连接在化合物1上，在步骤s2中多元醇与改性化合物1反应，使得醚键被打开，形成青抗紫外线中间体，在步骤s3中将三氧化二铕溶解于酸性溶剂，形成3价铕离子，3价铕离子再与沥青抗紫外线中间体进行反应，使得3价铕离子与沥青抗紫外线中间体形成配合物，3价铕离子具有良好的抗紫外线作用，形成配合物的结构稳定，能长时间保持良好的抗紫外线作用。3价铕离子与沥青抗紫外线中间体形成螯合物后，结构稳定不易流失，能很好地长时间发挥抗紫外作用。

9、优选的，所述单不饱和脂肪酸的结构式为ch3(ch2)n1c＝c(ch2)n2cooh，n1为2-12，n2为2-9。

10、通过采用上述技术方案，提高单不饱和脂肪酸与顺丁烯二酸酐的反应效率，同时减少副产物的产生。

11、优选的，所述化合物1与所述顺丁烯二酸酐的摩尔量比为1：(1-1.2)。

12、通过采用上述技术方案，优化化合物1和顺丁烯二酸酐的摩尔比，使得化合物1和顺丁烯二酸酐充分反应，提高反应效率，进而提高生产效率。

13、优选的，所述三氧化二铕与所述沥青抗紫外线中间体的摩尔比为1：(2-10)。

14、通过采用上述技术方案，优化所述三氧化二铕与所述沥青抗紫外线中间体的摩尔比，使得3价铕离子与沥青抗紫外线中间体充分反应，形成结构稳定的螯合物，有利于提高沥青抗紫外线助剂的抗紫外效果和延长抗紫外时间。

15、优选的，步骤s1中的催化剂为碘、浓硫酸或浓磷酸中的一种。

16、通过采用上述技术方案，使得化合物1和顺丁烯二酸酐充分反应，提高反应效率，进而提高生产效率。

17、优选的，步骤s2中的催化剂为浓硫酸或浓磷酸。

18、通过采用上述技术方案，使得改性化合物1与多元醇充分反应，减少杂质的生成，提高生产效率。

19、优选的，浓硫酸的质量分数为80-98％，浓磷酸质量分数为85-95％。

20、优选的，所述多元醇包括乙二醇、丙三醇、1,2-丙二醇和1,4-丁二醇中的任意一种。

21、通过采用上述技术方案，有利于形成结构稳定的沥青抗紫外线中间体，与3价铕离子能快速充分地反应，形成结构稳定的螯合物，有利于提高沥青抗紫外助剂使用时间和抗紫外效果。

22、优选的，在步骤s1中所述催化剂与所述化合物1的摩尔比为1：(89-185)，在步骤s2中所述催化剂与多元醇的摩尔比为1：(106-157)。

23、通过采用上述技术方案，提高步骤s1和步骤s2的反应效率，缩短反应时间。

24、第二方面，本技术提供一种沥青抗紫外线助剂的应用，采用如下技术方案：

25、一种沥青抗紫外线助剂的应用，所述沥青抗紫外线助剂与基质沥青、sbs改性沥青、sbr改性沥青、pe改性沥青、聚氨酯改性沥青、橡胶粉沥青、高黏高弹沥青、建筑沥青和水工沥青中的至少一种任意比例混合。

26、通过采用上述技术方案，进一步扩大沥青抗紫外线助剂的使用范围，提高沥青抗紫外线助剂的适配性，延长沥青的使用寿命。

27、综上所述，本技术具有以下有益效果：

28、1、本技术通过采用松香酸或单不饱和脂肪酸、顺丁烯二酸酐、催化剂、多元醇、三氧化二铕以及酸性溶剂制备沥青抗紫外助剂，具有良好的看至外线效果，能大幅度提高高原等紫外照射较强的地区的沥青路面的使用寿命。

29、2、本技术中的沥青抗紫外助剂具有广泛的适应性，能增强包括:基质沥青、sbs改性沥青、sbr改性沥青、高黏改性沥青等各种沥青的抗紫外老化能力。

30、3、生产工艺简单方便，且使用方法简单，将本技术中的沥青抗紫外助剂与对应沥青进行高速分散，即可增强沥青的抗紫外老化能力。