[發(fā)明專利]一種耐老化瀝青用鋅基摻雜層狀雙氫氧化物紫外阻隔材料

有效

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• 申請日: 2012-11-09
• 公開（公告）號: CN102898849A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發(fā)明（設計）人: 林彥軍;王桂榮;李凱濤;段雪
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: C08L95/00
• 分類號: C08L95/00;C08K9/04;C08K9/06;C08K7/00;C08K3/26;C08K3/22
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 張水俤

技術領域：

本發(fā)明屬于耐紫外老化瀝青的制備技術領域，特別涉及一種摻雜ZnO的鋅基層狀雙氫氧化物紫外阻隔材料，其可以顯著提高瀝青的耐紫外老化性能。

技術背景：

瀝青作為重要的建筑材料，被廣泛用于道路建設、防水材料等領域。然而，瀝青耐紫外老化能力較差，紫外老化易引起瀝青分子結構的破壞、進而導致瀝青路面產生裂縫、車轍、坑槽、剝落等病害，嚴重影響了瀝青路面使用性能、服役壽命和道路安全；瀝青防水材料在紫外線作用下變硬變脆，在冬季低溫下難以適應路面基層的冷縮而出現開裂，從而導致防水層破壞，致使路面滲漏。因此，迫切需要提高瀝青的耐紫外老化性能。

在橡膠和塑料等高分子材料中使用效果良好的各種穩(wěn)定劑對瀝青沒有明顯的抗老化效果，其原因在于瀝青是由分子結構極為復雜的數千種有機化合物組成，其紫外光老化機理不同于一般有機高分子材料。

文獻（涂娟，袁軍，包傳平，程健，道路瀝青及改性瀝青的紫外老化研究，石油瀝青，2008,22（6）：43-47）報道了一種將熱塑性丁苯橡膠（SBS）用于耐老化瀝青的制備，結果表明SBS雖然能很大程度上改良瀝青的性能，但改性瀝青的抗紫外老化能力和道路瀝青差不多，甚至比道路瀝青抗紫外老化能力要差。

發(fā)明內容：

為提高瀝青的抗紫外性能，本發(fā)明提供一種耐老化瀝青用鋅基摻雜層狀雙氫氧化物紫外阻隔材料及其制備方法。該方法合成過程中鋅基層狀雙氫氧化物和ZnO同時生成，得到的產品ZnO高度分散在鋅基層狀雙氫氧化物中，因此同時具備優(yōu)良的紫外阻隔和紫外吸收雙重功能。

所述的耐老化瀝青用鋅基摻雜層狀雙氫氧化物紫外阻隔材料是一種由鋅基層狀雙氫氧化物和ZnO組成的混合物，其中ZnO高度分散于鋅基層狀雙氫氧化物中，ZnO的質量百分含量為0.5-50%；所述的鋅基層狀雙氫氧化物由鋅鋁雙氫氧化物層板和層間碳酸根構成多級疊加的層狀結構，屬于陰離子型層狀粘土，屬六方晶系，具體組成為Zn²⁺_1-xAl³⁺_x(OH)₂](CO₃)_x/2·mH₂O，下標x指金屬元素的含量變化，0.09≤x≤0.33；m代表結晶水的數量，0≤m≤2；鋅基層狀雙氫氧化物在晶胞a、b軸方向的粒徑大小即層板寬度為0.1~8μm，優(yōu)選0.06~2μm；在晶胞c軸方向的晶粒厚度為0.012~0.350μm，其對應層數為10~300層，優(yōu)選0.060~0.150μm，對應層數為50~150層；ZnO粒徑大小為0.020~2μm。

耐老化瀝青用鋅基摻雜層狀雙氫氧化物紫外阻隔材料的制備方法一：將可溶性鋅鹽和可溶性鋁鹽按摩爾比為Zn²⁺／Al³⁺=3~10的比例溶于去離子水中配成混合鹽溶液，其中[Zn²⁺]=0.1~2mol／L；按n(Na₂CO₃)/n(Al³⁺)=1~3，n(NaOH)/[n(Zn²⁺)+n(Al³⁺)]=1.8~2.5的比例，將NaOH和Na₂CO₃溶于去離子水中配成混合堿溶液，該混和堿溶液的體積為混合鹽溶液體積的0.5~2倍，n(NaOH)、n(Zn²⁺)、n(Al³⁺)、n(Na₂CO₃)分別為NaOH、Zn²⁺、Al³⁺、Na₂CO₃的摩爾數；將混合鹽溶液和混和堿溶液同時加入旋轉液膜反應器中快速成核，得到的漿液在80~140℃水熱條件下晶化0.1~72h，洗滌、干燥后得到摻雜ZnO的耐老化瀝青用鋅基摻雜層狀氫氧化物紫外阻隔材料。