[發明專利]一種納米級吸收汽車尾氣型改性乳化瀝青及其配置方法

有效

• 申請號: 201310176617.4
• 申請日: 2013-05-13
• 公開（公告）號: CN103232715A
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發明（設計）人: 黃曉明;李志棟
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: C08L95/00
• 分類號: C08L95/00;C08L67/00;C08L9/08;C08K3/22;C08G63/16
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

技術領域

本發明涉及一種納米級吸收汽車尾氣型改性乳化瀝青及其配置方法，可應用于高速公路收費站廣場、城市道路、隧道道面、機場道面的養護，屬于路面、隧道道面等采用常溫拌合的瀝青技術。

背景技術

眾所周知，隨著交通運輸的快速發展，汽車保有量的急速增長，給人們帶來方便的同時，其產生的大量汽車尾氣也將對人們的生存環境造成極大的破壞，尤其在PM2.5中汽車尾氣更是主要殺手。那么，隨著跨學科的發展，高分子領域、化工領域、電化學領域的成果近年來越來越多地在道路建設中得到了廣泛的應用和發展，尤其目前納米技術日趨成熟，當材料顆粒小到納米級的時候，其物理、化學、力學性能將產生意想不到的變化，有研究者已經證明納米級的二氧化鈦對汽車尾氣的吸收有著極大的作用，所以發明人將二氧化鈦的化學、物理特性與瀝青材料進行結合，使二者充分結合后成為一種新型瀝青混合料粘結料，以便提高道路的自清潔能力。

改性乳化瀝青是采用機械攪拌和化學穩定的乳化工藝將瀝青、改性劑、乳化劑加工成一種水包油或油包水的乳劑型液態瀝青，是一種常溫下粘度較低、流動性很好道路建筑材料。改性乳化瀝青因其使用便捷、冷拌冷鋪、施工季節更為寬泛、與集料裹覆性較好等特點，逐漸在各等級道路中得到了廣泛應用。

如何將汽車尾氣分解掉，這也是道路工作者目前應該考慮的問題之一，因為道路路面是汽車尾氣的直接受害者。那么，考慮可以通過在道路材料中添加能夠促使汽車尾氣快速分解為無害氣體或物質的材料，從眾多研究成果看，二氧化鈦是一種高效可行的催化劑。因為汽車尾氣主要以碳氫化合物（HC－丙烷）、一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO₂）、氧氣（O₂）和氮氧化物（NO）為主，對環境及其有害。而二氧化鈦是一種半導體材料，其能帶是不連續的，具有較大的禁帶寬度，也就是說在填滿電子的低能價帶和空的高能導帶之間存在一個禁帶。當室外光線照射二氧化鈦時，光線能量超過二氧化鈦的禁帶寬度時，可以使鈦的電子從傢帶躍遷到導帶，形成空穴－電子對，并可對表面的H₂O和O₂進行吸附。這樣，具有還原性的電子和具有氧化性的空穴就可以與二氧化鈦納米離子表面的－OH反應生成氧化性能極高的OH自由基，從而通過活性極高的自由基將汽車尾氣中難以分解氮化物、碳氫化合物等分解為CO₂和H₂O等無害無機物。所以，從理論上講完全可以通過二氧化鈦對瀝青的改良，實現路面對汽車尾氣的凈化和吸收或降解。

發明內容

發明目的：為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種能夠改善或提高普通改性乳化瀝青的吸收汽車尾氣的能力，使微表處、稀漿封層、碎石封層等冷拌冷鋪混合料，能夠廣泛應用于橋面鋪裝層、隧道道面、機場到面、各等級路面上，既確保瀝青材料的路用性能不受影響，又能夠對瀝青混合料的吸收尾氣性能進行改善。

技術方案：為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種納米級吸收汽車尾氣型改性乳化瀝青，該改性乳化瀝青包括以下組份且各組份的質量份數為：

優選的，所述納米級汽車尾氣吸收劑為由20～25納米的二氧化鈦粉末與聚酯樹脂復合而成的二氧化鈦改性聚酯樹脂膠乳，再由二氧化鈦改性聚酯樹脂膠乳與改性膠乳對基質瀝青進行復合改性，其中二氧化鈦的規格為：粒徑為60～80目，比表面積為80～140m²/g，表觀密度小于等于0.30，水懸浮液PH值為6～7，干燥失重小于等于0.5%，灼燒失重小于等于1.0%，水分小于等于1.5%。二氧化鈦改性聚酯樹脂膠乳與基質瀝青依靠化學鍵的作用發生更加強烈聯系而連在一起。

更為優選的，所述二氧化鈦改性聚酯樹脂膠乳中，二氧化鈦與聚酯樹脂的質量份數為：

二元酸：??????????100份；

二元醇：??????????100份；

二氧化鈦：????????1～20份。

本案若在一級路段上使用，宜采用的基質瀝青為A級、B級瀝青，若在其他等級路段上使用，宜采用的基質瀝青為C級瀝青。

優選的，所述改性膠乳為SBR（丁二烯-苯乙烯共聚物）改性膠乳（固含量≥40%）。

優選的，所述乳化劑為陽離子乳化劑，比如陽離子中裂型乳化劑、陽離子慢裂型乳化劑。

優選的，所述助劑為無機二氧化鈦專用表面活性劑。

優選的，該改性乳化瀝青所有使用的水均為滿足人類飲用要求的飲用水。