Page 232 - 《精细化工）》2023年第10期

·2310· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 40 卷

在 0.01~100 Hz 的任一频率下，从 QL 到 MQL
再到 1.0% PEI-SiO 2 -MQL （ 20 nm ）或 1.5%
PEI-SiO 2 -MQL（10 μm）的车辙因子逐渐提高，说
明随着对 QL 的逐步改性，沥青的抗车辙能力逐渐
增强。相同频率下，PEI-SiO 2 -MQL（20 nm）中依
然是 PEI-SiO 2 （20 nm）投料量为 1.0%时的车辙因
子最高，说明无论是高速还是低速路段均是 1.0%
PEI-SiO 2 -MQL（20 nm）的抗车辙能力最好。而
PEI-SiO 2 -MQL（10 μm）在低频时，PEI-SiO 2 （10 μm）
的投料量为 0.5%时车辙因子最高；随着频率升高，
PEI-SiO 2 （10 μm）的投料量为 0.5%和 1.5%时所制
备的改性沥青的车辙因子逐渐接近，最终基本相同。
说明在停车、急刹车等低速行驶的渠化交通处，0.5%
PEI-SiO 2 -MQL（10 μm）的抗车辙性能更好，而在
高速公路这种车速很快的地方，则 0.5% PEI-SiO 2 -
MQL（10 μm）和 1.5% PEI-SiO 2 -MQL（10 μm）的
抗车辙性能最好。此外，在全频率下，1.0% PEI-SiO 2 -
MQL（20 nm）的车辙因子均高于 1.0% SiO 2 -MQL

（20 nm），1.5% PEI-SiO 2 -MQL（10 μm）的车辙因
图 13 QL、1.0% PEI-SiO 2 -MQL（20 nm）和 1.5% PEI-
子均高于 1.5% SiO 2 -MQL（10 μm），与温度扫描实
SiO 2 -MQL（10 μm）的 RPAI（a）、CAI（b）和 PAI（c）
验结果相一致。 Fig. 13 RPAI (a), CAI (b) and PAI (c) of QL, 1.0% PEI-
2.3.5 抗老化性能分析 SiO 2 -MQL (20 nm) and 1.5% PEI-SiO 2 -MQL (10 μm)
沥青在热拌、施工以及使用过程中会发生老化，
众所周知，沥青质易与氧气发生反应导致老化 [28] 。
导致沥青变脆、易碎，使用寿命大幅度缩短，因此，
研究沥青的抗老化性能是非常有必要的 [26] 。而沥青 而 PEI-SiO 2 通过化学反应接枝到沥青质表面，阻碍
了沥青质与氧气的接触，降低了沥青质的氧化速度。
老化时会发生小分子胶团向大分子胶团的转化等一
系列的物理化学反应而导致老化后的沥青车辙因子 3 结论
和模量变大的同时相角变小 [27] 。因此，RPAI 和 CAI
越小，PAI 越大则表明沥青的抗老化性能越好。 （1）以 AIBN 作引发剂，MAH 成功接枝到 QL
选取 1.0% PEI-SiO 2 -MQL（20 nm）和 1.5% PEI- 上。经过筛选得到制备酸酐化沥青最佳工艺条件：
SiO 2 -MQL（10 μm）进行抗老化性能测试，结果见 MAH 添加量为沥青质量的 10%，AIBN 添加量为
图 13。相较于基质沥青 QL，1.0% PEI-SiO 2-MQL（20 MAH 质量的 1.0%，反应时间为 3 h。
nm）和 1.5% PEI-SiO 2 -MQL（10 μm）的 RPAI 分别 （2）以 20 nm 和 10 μm 的 SiO 2 为底物成功制
下降了 15.58%和 27.21%；CAI 分别下降了 16.02% 备 PEI-SiO 2 ，20 nm SiO 2 能够接枝更多的 PEI，单位
和 27.76%；PAI 分别升高了 1.02%和 1.33%；说明 质量 PEI-SiO 2 （ 20 nm ）的表面胺 基含量大于
1.0% PEI-SiO 2 -MQL （ 20 nm ）和 1.5% 的 PEI-SiO 2 （10 μm）。
PEI-SiO 2 -MQL（10 μm）的抗老化性能均优于 QL。 （3）使用合成的 PEI-SiO 2 对 MQL 进行改性得

到 PEI-SiO 2 -MQL，并进行 SEM 和 FTIR 表征。SEM
表明，相比于未修饰的 SiO 2 ，PEI-SiO 2 在沥青中的
分散性更好。FTIR 分析表明，PEI-SiO 2 与沥青之间
不仅有物理作用还有化学作用。
（4）PEI-SiO 2 改性沥青的软化点、温度扫描以
及频率扫描实验结果表明，PEI-SiO 2 对沥青的高温
稳定性有明显增强，能有效减少车辙的产生。老化
实验结果显示，改性沥青的抗老化性能也得到改善，
这可能是由于 PEI-SiO 2 能够阻隔沥青质与氧气的接