[發(fā)明專利]瀝青與納米級(jí)改性材料的混合方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210307753.8
• 申請(qǐng)日: 2012-08-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102898847A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘇群;于文勇;王立冬;孫凌;馬冬虹;武鶴;王國(guó)峰;曲佳;馬輝;詹曉松;關(guān)輝;尹志娟;孫祥柱;張輝;楊大勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 黑龍江工程學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): C08L95/00
• 分類(lèi)號(hào): C08L95/00;C08L53/02;C08K7/00;C08K3/04
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 王艷萍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及熱敏感材料與納米級(jí)改性材料的混合方法。

技術(shù)背景

現(xiàn)代公路交通的特點(diǎn)是車(chē)流量大、車(chē)速快、載重量高，因此對(duì)路面質(zhì)量的要求也在不斷提高，而瀝青作為國(guó)內(nèi)外道橋工程中所使用的主要路面材料，普通瀝青路面具有平整度好、灰塵小、透水度低的優(yōu)點(diǎn)。但是目前道路瀝青使用的普通石油瀝青材料普遍存在在工程技術(shù)要求的范圍內(nèi)針入度偏高、軟化點(diǎn)低以及玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高的缺點(diǎn)，具體表現(xiàn)為溫度敏感性高、高溫抗壓性差以及低溫抗裂性差即工作溫度范圍窄，特別是在冬夏溫差較大地區(qū)，冬季最低氣溫可達(dá)到零40℃，夏季最高氣溫則高于零上30℃，并且路面溫度通常還要低于或高于大氣溫度。因此在溫差較大地區(qū)，瀝青路面在夏季極易出現(xiàn)泛油現(xiàn)象，而冬季則會(huì)出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了瀝青路面的使用壽命，為適應(yīng)現(xiàn)代道路交通對(duì)瀝青路面服務(wù)水平和使用壽命的要求，以及難以適應(yīng)較大溫差地區(qū)的溫度變化，近年來(lái)出現(xiàn)了對(duì)瀝青進(jìn)行改性的方法。

瀝青是一種熱敏感材料，由飽和酚、芳香酚、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)組成，其中飽和酚和芳香酚分子量較小，稱為輕組分，而膠質(zhì)和瀝青質(zhì)分子量較大，稱為重組分，根據(jù)瀝青的膠體結(jié)構(gòu)理論，瀝青是由瀝青質(zhì)聚集在一起，吸附了極性半固態(tài)的膠質(zhì)后形成膠團(tuán)，然后分散于由小分子量的膠質(zhì)和液態(tài)的芳香酚和飽和酚所組成的分散介質(zhì)中形成穩(wěn)定的膠體結(jié)構(gòu)。由于瀝青常溫下呈固態(tài)、黏度大，在自身改性研究方面比較困難，向?yàn)r青中摻和小劑量的固體改性劑使小劑量的固體改性劑在瀝青內(nèi)部分散時(shí)，很難使小劑量的固體改性劑與瀝青混合均勻。

常用對(duì)瀝青改性劑的混合方法有溶劑法和直接高溫混合法，其中溶劑法是將納米級(jí)改性材料與高分子改性材料混合均勻后，用溶劑溶解形成溶液，將瀝青加熱至160~180℃，再將上述溶解形成的溶液倒入加熱后的瀝青中用攪拌機(jī)攪拌。該方法的缺點(diǎn)是：混合后溶劑只有少量被揮發(fā)出去，大部分留在瀝青中，使瀝青的性質(zhì)發(fā)生改變，影響其性能；直接高溫混合法是將瀝青加熱至160~180℃，再將納米級(jí)改性材料與高分子改性材料倒入加熱后的瀝青中，用剪切機(jī)高速剪切，然后用攪拌機(jī)攪拌，該方法的缺點(diǎn)是：高溫下用時(shí)長(zhǎng)，而瀝青老化的主要原因就是高溫下輕組分中的“氫”脫出形成的氧化和輕組分的揮發(fā)而形成的老化，且由于高溫下瀝青粘度很大，采用以上兩種方法，對(duì)混合設(shè)備要求較高，耗能大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是要解決現(xiàn)有的對(duì)瀝青改性的混合方法，由于添加溶劑而使瀝青的性質(zhì)發(fā)生改變，影響其性能、高溫下瀝青易老化、常溫下混合不均勻、以及對(duì)混合設(shè)備要求高，耗能大的技術(shù)問(wèn)題而提供了瀝青與納米級(jí)改性材料的混合方法：

本發(fā)明的瀝青與納米級(jí)改性材料的混合方法按以下步驟進(jìn)行：

一、將瀝青、納米級(jí)改性材料以及料理機(jī)容器在-5~-15℃的溫度下，保溫5~10h；

二、將鐵錘在-5~-15℃的溫度下，保溫2~5h，然后用其將經(jīng)過(guò)步驟一處理的瀝青振碎，振碎后的瀝青的粒徑為不大于30mm；

三、稱取經(jīng)過(guò)步驟二處理的瀝青80~120g，并放入經(jīng)過(guò)步驟一保溫的料理機(jī)容器內(nèi)；

四、將步驟三的料理機(jī)容器安裝在料理機(jī)上，開(kāi)動(dòng)機(jī)器，粉碎并攪拌5~15s；

五、稱取經(jīng)過(guò)步驟一保溫的納米級(jí)改性材料0.5~1g；將其加入到步驟四的料理機(jī)容器內(nèi)，繼續(xù)粉碎并攪拌5~15s，完成瀝青與納米級(jí)改性材料的混合；

步驟一所述的瀝青為SBS改性瀝青或普通基質(zhì)瀝青；

步驟四所述的料理機(jī)為盛裝物料的容器與主機(jī)是可拆分的。

本發(fā)明有益效果：

本發(fā)明的瀝青與納米級(jí)改性材料的混合方法在溫度低于0℃的情況下，瀝青已經(jīng)從高彈性體轉(zhuǎn)變成玻璃體，玻璃體的特性是容易粉碎。瀝青與納米級(jí)改性材料可以通過(guò)拌和的方式均勻的融合，且對(duì)設(shè)備要求低，耗能小，普通的家庭料理機(jī)即可達(dá)到混合效果，由于料理機(jī)的刀片的高速轉(zhuǎn)動(dòng)也在其狹小的空間里形成了強(qiáng)大的渦流，因此拌和物可以融合的很均勻，此外本發(fā)明的混合方法不使用溶劑，避免了由于未揮發(fā)的溶劑影響瀝青的性質(zhì)，在低溫下進(jìn)行，避免了由于長(zhǎng)時(shí)間在高溫環(huán)境下而使瀝青老化。

附圖說(shuō)明

圖1為試驗(yàn)一中試樣一的熒光顯微鏡照片；

圖2為試驗(yàn)一中試樣二的熒光顯微鏡照片。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉具體實(shí)施方式，還包括各具體實(shí)施方式間的任意組合。

具體實(shí)施方式一：本實(shí)施方式的瀝青與納米級(jí)改性材料的混合方法按以下步驟進(jìn)行：

一、將瀝青、納米級(jí)改性材料以及料理機(jī)容器在-5~-15℃的溫度下，保溫5~10h；