[發明專利]一種瀝青改性材料及其應用

有效

• 申請號: 201510496624.1
• 申請日: 2015-08-13
• 公開（公告）號: CN105111753B
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發明（設計）人: 王振軍;劉亮;蔣瑋;張婷;雷奔張申;吳佳育;安等等;徐闖;王紅飛;王本盼
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: C08L95/00
• 分類號: C08L95/00;C08K3/22;C08K3/36;C08K5/09
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所61216
• 代理人: 史玫

技術領域

本發明屬于改性瀝青技術領域，具體涉及一種瀝青改性材料及其應用。

背景技術

近年來，我國瀝青路面建設得到不斷發展，但瀝青在光照、水、溫度等環境下易發生老化現象，為提高瀝青的耐久性問題，國內外學者進行了許多相關性研究。其中，以無機納米材料改性瀝青則是其中之一，例如納米TiO₂、納米CaCO₃、納米ZnO和納米CeO₂等，但現在如何使這些納米材料在瀝青中更好的分散并更好的發揮其性能是當今改性瀝青技術的一大難點。

納米ZnO具有一般納米材料的特性，并且其對紫外光有優異的吸收和屏蔽作用。目前，以納米ZnO對瀝青進行改性，對瀝青的抗老化性能、路用性能的提高有很大貢獻，且納米ZnO在瀝青顆粒中分散得越細越均勻，改性瀝青性能越好，但納米ZnO粒徑小、比表面積大、表面能高的特點極易團聚，而不能發揮其特性，同時，納米ZnO顆粒表面的羥基等親水性基團限制了其添加到油性的瀝青中，以及光催化降解有機物等問題一直影響其在瀝青中的應用。

發明內容

針對現有技術的缺陷或不足，本發明一方面提供了一種瀝青改性材料。

本發明所提供的瀝青改性材料的制備方法包括：

將納米ZnO與白炭黑混合溶液干燥后得到ZnO/SiO₂復合材料，其中SiO₂與ZnO質量比為(1％～3％)：1配制；

再將ZnO/SiO₂復合材料與硬脂酸溶于甲苯溶液中，混勻后干燥得瀝青改性材料，硬脂酸與ZnO/SiO₂復合材料質量比為(0.5％～2％)：1配制。

可選的，在60～80℃條件下將納米ZnO漿液與白炭黑溶液混合均勻。

可選的，在60～80℃條件下將ZnO/SiO₂復合材料與硬脂酸溶于甲苯溶液中，混勻。

所述瀝青改性材料的粒度為20～40nm。

本發明另一方面提供了上述瀝青改性材料在瀝青改性中的應用。

所述應用包括將上述瀝青改性材料添加入熔融瀝青中，攪拌均勻。

改性材料與瀝青質量比是(1％～5％)：1。

與現有的方法相比，本發明具有如下的特點：

(1)本發明借助SiO₂對ZnO具有較好分散性，提高納米ZnO在瀝青中分散均勻性，利用SiO₂對ZnO的包覆遮蔽性，降低納米ZnO對瀝青的光催化效應。

(2)本發明引入親油性較強的硬脂酸對ZnO/SiO₂復合材料進行親油性改性，使ZnO與瀝青相容性更好，分散到瀝青中更均勻。

(3)本發明對納米ZnO在瀝青中分散均勻性提高明顯，納米ZnO在瀝青的團聚現象明顯減少，瀝青性能明顯提高。

附圖說明

以下結合附圖說明與具體實施方式對本發明作進一步詳細說明。

圖1為實施例2中軟化點差值隨納米ZnO摻量變化趨勢圖；

圖2為實施例3中納米ZnO、本發明的瀝青改性材料為改性劑對改性瀝青UV老化40h前后三大性能指標變化圖；(a)、(b)、(c)圖分別表示殘留針入度比(25℃)、軟化點增量、殘留延度比(5℃)。

具體實施方式

實施例1：

第1步：首先，將納米ZnO加入去離子中攪拌成漿液狀(其中ZnO的質量分數大約為15～25％)；將白碳黑(SiO₂·nH₂O)溶解于苛性堿中,調節pH＝8～10,將兩者混溶，溫度控制在60～80℃,再靜止、過濾、適宜溫度(125～150℃)烘干得ZnO/SiO₂復合材料，其中SiO₂與ZnO質量比為2％：1；

第2步：將硬脂酸溶入甲苯溶液中，將ZnO/SiO₂復合材料溶于甲苯溶液中60-80℃攪拌30min，再離心、干燥、研磨，形成瀝青改性材料，在125～150℃烘干并均勻磨細得到瀝青改性材料，其中硬脂酸與ZnO/SiO₂復合材料質量比為2％：1配制。

實施例2：