[發明專利]一種納米級渣泥復合藍石棉改性基質瀝青及其制備方法

無效

• 申請號: 201310104538.2
• 申請日: 2013-03-28
• 公開（公告）號: CN103146209A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 張宇;楊陽;左士祥
• 申請（專利權）人: 張宇
• 主分類號: C08L95/00
• 分類號: C08L95/00;C08K11/00;C08K7/00;C08K3/34;C08K5/54
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種復合改性基質瀝青及其制備方法，具體涉及一種納米級渣泥復合藍石棉改性基質瀝青及其制備方法。

背景技術

瀝青做為一種粘彈性材料，由于其相對分子量較低且分布范圍較寬，對溫度敏感性強，高溫變軟發粘，低溫變脆易裂，在高溫和紫外線照射下會產生老化現象，并且耐疲勞性能差，因而在一定程度上限制了其使用性能。雖然瀝青生產廠家不斷探索新的瀝青生產工藝來改善瀝青性能，道路設計部門也竭力采用優質重交通道路瀝青，但許多道路的使用效果仍不盡人意。因此，需對瀝青材料進行改性，在基質瀝青或基質瀝青混合料中加入一種或數種改性材料，通過適當的加工工藝，使改性材料熔融或分散在基質瀝青或基質瀝青混合料中，形成均質混合物，從而改善或提高瀝青混合料的路用性能，提高其抗車轍、抗低溫開裂、抗疲勞及抗老化等性能。

目前，對改性瀝青的研究，大多都是利用高分子聚合物作為改性劑，如方長青等（專利公開號：CN?102020861?A）公開了以聚合物PE和納米蒙脫土為改性劑，通過高速剪切機將聚合物PE和納米蒙脫土均勻剪切分散在熔化的基質瀝青中；夏咸明等（專利公開號：CN?102181163?A）公開了以廢膠粉和苯乙烯類嵌段共聚物SBS為改性劑，通過往熔融基質瀝青中加入活化劑、滲透劑、廢膠粉、SBS和芳烴油使基質瀝青溶脹，然后采用高速剪切機剪切制得。以上專利存在著聚合物改性劑成本高，同時采用高速剪切機等高能耗設備也增加了生產成本，另外采用聚合物改性劑改性基質瀝青還存在著對溫度敏感性和耐高低溫性能改善效果有限等缺點。

發明內容

針對現有技術中采用高聚物材料改性基質瀝青具有生產成本高、加工過程復雜且大都存在溫度敏感性和耐高低溫性能改善效果不佳的不足，本發明提供一種納米級渣泥復合藍石棉改性基質瀝青及其制備方法，以獲得具有生產成本低、工藝過程簡單、溫度敏感性低和具有耐高低溫的改性基質瀝青材料。

本發明是通過以下技術方案加以實現的：

一種納米級渣泥復合藍石棉改性基質瀝青，所述的改性基質瀝青由渣泥、藍石棉、偶聯劑和基質瀝青組成，其含量分別為：渣泥質量分數占5~15%、藍石棉質量分數占5~15%、偶聯劑質量分數占1~9%、基質瀝青質量分數占65~79%。

所述的渣泥為硼渣泥、電解液渣泥、泡花堿渣泥、有機酸石膏渣、鋇渣、鍶渣、赤紅泥渣中的一種或多種，且渣泥有顆粒狀和纖維束狀兩種形態，其中顆粒粒徑為10~100nm，纖維束狀長度為80~100nm，直徑為15~40nm。

所述的藍石棉是指藍色的角閃石石棉，包括纖鐵藍閃石石棉、鎂質鈉鐵閃石石棉和鈉閃閃石石棉，其主要成分為(Na,K,Ca)_3-4Mg₆Fe⁽Ⅱ⁾(Fe⁽Ⅱ⁾,Al)_3-4[(OH)₄/Si₁₆O₄₄]，顆粒粒徑大小為15~50nm。

所述的偶聯劑為硅烷類偶聯劑，為KH550或者DL602。

所述的基質瀝青為滿足《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程（JTJ052-2000）》和《公路瀝青路面施工技術規范（JTGF40-2004）》的瀝青，其針入度范圍為20~150/0.1mm，軟化點為40~100°C。

一種納米級渣泥復合藍石棉改性基質瀝青的制備方法，具體步驟如下：?

步驟1：在帶加熱的金屬攪拌罐中將基質瀝青加熱至130~160°C，使瀝青全部熔化；

步驟2：設置攪拌罐的加熱溫度，維持溫度在130~160°C之間，然后啟動攪拌罐，在5000~10000r/min轉速下往攪拌罐中依次加入偶聯劑、渣泥和藍石棉；

步驟3：攪拌混合2~3h，使納米級渣泥復合藍石棉在基質瀝青中分散均勻；

步驟4：將攪拌罐混合料冷卻至室溫，即制得納米級渣泥復合藍石棉改性基質瀝青。

進一步地，在所述制備方法的步驟2中，設置攪拌罐的加熱溫度，必須維持整個加工過程恒溫，恒溫溫度在130~160°C之間，這有利于提高瀝青的乳化性能，大大增強瀝青的穩定性。

本發明與現有技術相比，其顯著特征是：

1、藍石棉材料耐高溫、耐酸耐堿、穩定性高、機械性能良好且具有凈化污染空氣等重要特性，將其應用于瀝青材料領域，可提高基質瀝青的應用性能，具有重要的應用前景；