[發(fā)明專利]納米粒子增強(qiáng)路面瀝青及其制備

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210111981.8
• 申請(qǐng)日: 2012-04-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103374231A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魯春蕊;李青山;洪偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 魯春蕊
• 主分類號(hào): C08L95/00
• 分類號(hào): C08L95/00;C08L21/00;C08K3/22;C08K3/38;C08K3/04;C08K3/34
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域：本發(fā)明涉及一種納米粒子增強(qiáng)路面瀝青材料，該材料屬于均勻穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)體系，同時(shí)強(qiáng)度明顯提高，軟化點(diǎn)、延度、高溫穩(wěn)定性以及水穩(wěn)定性提高，針入度降低，并且具有釋放負(fù)離子、降低汽車尾氣污染，抗紫外線等功能，屬于高強(qiáng)度環(huán)保路面材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：隨著社會(huì)的進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的汽車保有量持續(xù)增加，這就對(duì)路面材料提出了更高的要求，現(xiàn)有的路面材料一般都是以瀝青為主體的復(fù)合材料，但是已經(jīng)漸漸不能承受交通量持續(xù)增高帶來(lái)的壓力，而一直以來(lái)，很多科研人員進(jìn)行了纖維增強(qiáng)瀝青的研究，也因?yàn)榉N種原因，一直未能得到廣泛的應(yīng)用。

瀝青是一種重要的路用建筑材料，瀝青混凝土(黑色)路面具有水泥混凝土(白色)等路面所不具備的一系列優(yōu)良性能。公路建設(shè)用瀝青主要為石油瀝青，其它尚有天然瀝青(湖瀝青)、瀝青礦(土瀝青)、焦性瀝青、煤焦油瀝青(柏油)、頁(yè)巖焦油瀝青、木質(zhì)焦油瀝青等。石油瀝青大體可分為直餾瀝青、氧化瀝青、乳化石油瀝青、液體石油瀝青等，但石油煉制過(guò)程直接所得的瀝青不能滿足高等級(jí)公路(高速公路)及重要交通道路的要求，因此需要對(duì)其進(jìn)行改性，尤其是我國(guó)的石油主要為石蠟基屬，所產(chǎn)石油瀝青感溫性能較差，更需要對(duì)其進(jìn)行改性。

納米技術(shù)處于微觀(分子、原子級(jí)水平)和宏觀之間的所謂介觀領(lǐng)域，因此納米材料具有神奇的小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)、宏觀量子隧道效應(yīng)等優(yōu)異性能。納米改性瀝青之所以不同于其他改性瀝青，其根本原因在于納米改性瀝青是從微觀結(jié)構(gòu)上改變?yōu)r青性質(zhì)。

納米改性瀝青實(shí)際上是一種聚合物基納米復(fù)合材料，不同于金屬基納米復(fù)合材料和無(wú)機(jī)非金屬基(陶瓷基)納米復(fù)合材料，有其獨(dú)特的工藝過(guò)程和性能特點(diǎn)。

本次對(duì)路面瀝青進(jìn)行改性所使用的納米材料主要有三種：納米TiO₂，安娜奧負(fù)離子粉以及稀土氧化物CeO₂。這三種粉體均為納米材料，除了具有一些納米材料本身的效應(yīng)和性質(zhì)之外，還有其各自的特征：

(1)納米TiO₂：利用納米TiO₂吸附性及光催化氧化作用，使空氣中水與污染有機(jī)物反應(yīng)成無(wú)公害的CO₂及H₂O；當(dāng)環(huán)境中含硫氮污臭物也可被納米TiO₂去除：2H₂S+O₂→2S+2H₂O；4NH₃+3O₂→2N₂+6H₂O。

(2)安娜奧負(fù)離子粉：負(fù)離子粉具有持續(xù)釋放負(fù)離子的功能，汽車尾氣中含有大量正離子，由負(fù)離子粉釋放出的負(fù)離子與空氣中的正離子中和，降低空氣中正離子含量，有利于空氣質(zhì)量的提高。

(3)CeO₂：儲(chǔ)氧材料的活性成分是CeO₂，因其能儲(chǔ)/釋氧可以調(diào)整尾氣中的氧化劑和還原劑的比例，在貧燃條件下可以儲(chǔ)存氧而在富燃條件下提供氧，從而使CO，HC，NO同時(shí)具有較高的轉(zhuǎn)化率。

近幾年，各種改性瀝青快速發(fā)展，但是大部分都是用玻璃纖維或者聚酯纖維增強(qiáng)，使用納米粒子增強(qiáng)的很少。納米粒子增強(qiáng)路面瀝青，將成為一種環(huán)保健康的新型增強(qiáng)材料，廣泛應(yīng)用于道路、建筑等領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種改性瀝青。在橡膠改性瀝青的配方中加入微納米級(jí)的安娜奧負(fù)離子添加劑、納米TiO₂以及CeO₂，制備出高強(qiáng)、高韌性、耐高溫性、抗老化的道路用改性瀝青材料。

本發(fā)明的配方(質(zhì)量份數(shù))：A組分：納米二氧化鈦：0.1～10份，二氧化鈰：0～10份，安娜奧負(fù)離子添加劑：0～10份。B組分：瀝青：50～80份，橡膠粉：10～20份。物料及制品性能：基質(zhì)瀝青：泰普克AH-70，針入度(25℃，100g，5s，1/10mm)為68.2，軟化點(diǎn)為51.1℃；25℃時(shí)延度＞150cm；橡膠粉：40目，東莞方達(dá)環(huán)宇有限公司生產(chǎn)；納米TiO₂：金紅石型，20nm，秦皇島太極環(huán)有限公司生產(chǎn)；負(fù)離子粉：安娜奧負(fù)離子粉，40nm，燕大奇才有限公司生產(chǎn)；CeO₂：100nm。