我国当前沥青路面主要采用的是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)改性沥青胶结料,SBS与沥青之间只是简单的物理共混,高温稳定性差,影响其在工程中的应用。聚氨酯具有优异的耐候和耐磨性能,本课题采用蓖麻油和4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(纯MDI)合成聚氨酯预聚体,探索不同异氰酸酯基(NCO)含量的聚氨酯(PU)预聚体对沥青的改性效果。并在此基础上,采用有机和无机相结合的方法对沥青进行改性,通过对改性沥青的软化点、粘度、针入度、离析测试、微观形态观察、红外分析和流变性能分析,探索不同含量的埃洛石纳米粒子、甲基纤维素和乙基纤维素等活性填料和聚氨酯预聚体对沥青结构及性能影响。测试结果表明,沥青改性效果不仅与PU预聚体中游离的NCO基团含量有关,还与PU分子结构有关。当NCO基团含量为20.71%的PU添加量为2%时,改性效果最佳。聚氨酯在沥青中的分散性较好,与沥青之间有较好的兼容性。当PU添加量为2%时,埃洛石添加量超过2%,甲基纤维素添加量不超过1.5%,乙基纤维素添加量超过1.5%时,改性沥青高温稳定性较好。随着埃洛石添加量的增加,其分散性越来越差;甲基纤维素和乙基纤维素拥有较好的分散性。活性填料有助于改善沥青的粘弹性。