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沥青路面性能优良,但是热氧老化会导致沥青性能下降,是沥青路面使用寿命缩短的主要原因之一。长期以来,国内外学者对提高沥青抗老化性能的研究和探讨从未终止过。在沥青中添加外加剂来提高沥青抗老化性能是目前最常用的方法,因此添加可抑制热、氧老化反应过程的抗老化剂来提高沥青的抗老化性受到越来越多的关注。本文选用抗老化剂中的受阻氨酚类抗氧剂Irganox 1010与亚磷酸酯类抗氧剂Irgafos 168对沥青进行改性,研究了抗氧剂对70#沥青和SBR沥青的物理性能以及老化性能影响。采用傅立叶红外光谱(FTIR)与原子力显微镜(AFM)对短期热氧老化(RTFOT)前后沥青官能团结构、沥青表面微观形貌进行表征分析,探讨了改性沥青与未改性沥青的抗老化机理。主要结论如下:1、研究确定了抗氧剂对沥青三大指标、黏度以及黏流活化能的影响规律。结果表明:改性抗老化沥青针入度、延度、软化点随Irganox 1010掺量增加而下降。随Irgafos 168掺量增加,改性抗老化沥青针入度升高,软化点降低,延度增加。添加抗氧剂后改性抗老化沥青黏度下降,黏流活化能随Irganox 1010掺量先下降后增加;随Irgafos 168掺量增加呈降低趋势。大掺量Irganox 1010对沥青低温性能不利,掺量为1%时对沥青低温性有较好效果。小掺量Irgafos 168对沥青影响有限,对低温性能的改善效果随掺量增加趋好。2、对沥青进行短期热氧老化模拟,通过残留针入度比(PPR)、软化点增量(SPI)、延度保留率(DDR)、黏度老化指数(VAI)以及黏流活化能指数(EAI)评价改性沥青的抗热氧老化性能。结果表明:Irganox 1010和Irgafos 168对沥青抗老化性能均有很好的改善效果,尤其是对SBR沥青的抗老化效果最显著。综合来看,Irganox1010的最佳掺量为1%;Irgafos 168的最佳掺量宜大于1%。若抗氧剂达到一定掺量,经过RTFOT老化后部分指标有望与沥青老化前一致。理论上,SBR沥青中Irganox 1010掺量达到3.1%时,或者Irgafos 168掺量达到3.7%时,可以消除短期老化对黏度、软化点的影响。3、基于FTIR研究抗氧剂对老化前后沥青官能团结构的影响。结果表明:发现Irganox 1010与沥青共混后产生物理吸附,Irgafos 168与沥青共混发生了化学反应。Irganox 1010中的酯基含量是导致改性沥青针入度、延度指标下降的主要因素。定量分析发现沥青老化后,羰基、亚砜基官能团指数上升,而抗氧剂可以有效抑制羰基和亚砜基官能指数上升。老化前后官能团指数变化率表明Irganox 1010、Irgafos 168可以消除活泼自由基,阻止链式反应,延缓氧化老化。4、利用AFM对沥青表面微观形貌进行分析。结果表明:改性抗老化沥青中“蜂状结构”数量随Irganox 1010的增加不断增加,同时出现面积较大、波峰较高的“蜂状结构”。分散在沥青中的Irgafos 168充当核剂,促进了沥青质异相成核,在沥青中存在团聚现象,导致“蜂状结构”的尺寸,高度有所增加。RTFOT老化后不同沥青变化不同,特别的是在SBR沥青中添加10%Irgafos 168老化前后差异最小。