[發明專利]一種改性乳化瀝青及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201711250251.5
• 申請日: 2017-12-01
• 公開（公告）號: CN107936593B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 尹應梅;黃太昌;張榮輝
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: C08L95/00
• 分類號: C08L95/00;C08L29/04;C08K9/02;C08K3/04;C08K5/42
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵

本發明提供了一種改性乳化瀝青及其制備方法和應用，所述改性乳化瀝青由包括以下組分的原料制備而成：乳化瀝青100重量份；石墨烯0.05重量份～0.1重量份；改性劑2重量份～6重量份；改性聚乙烯醇溶液5重量份～15重量份；助劑1重量份～4重量份；緩凝劑0.5重量份～2重量份；所述石墨烯的尺寸大小為0.5μm～3μm，厚度為0.05nm～1.2nm。與現有技術相比，本發明利用石墨烯優良的各項性能，配合特定用量的組分，與乳化瀝青中膠體形成高強度的網格狀骨架結構，得到封層、裂縫修補的效果好、抗水損害能力強的改性乳化瀝青。實驗結果表明，本發明提供的改性乳化瀝青能夠用于路面封層和路面裂縫修補，且對病害裂縫的修補效果較好、能夠有效解決路面排水及水損害問題。

技術領域

本發明涉及道路工程技術領域，更具體地說，是涉及一種改性乳化瀝青及其制備方法和應用。

背景技術

隨著國民經濟的飛速發展，公路道路以及城市道路交通量的增大和車輛超重日益嚴重，對路面的磨耗和損害等較以前大大加劇，導致公路在使用年限內較早出現病害。而作為與車輛直接接觸的路面封層，往往是最先受到破壞，發生龜裂、縱向裂縫、松散、波浪擁包、車轍等路面損害問題，如果不及時進行養護維修就會影響路面的使用性能和使用壽命。如今路面封層修補材料主要有熱瀝青和乳化瀝青兩種，但是熱瀝青浪費能源，污染環境，施工不便；而乳化瀝青存在與舊路面粘結力不足，成型后強度不足，破乳速度慢，通車時間較長，抗水剝離差等原因使其在使用方面受到限制。

目前，為了提高乳化瀝青的性能，往往會在乳化瀝青中摻入添加劑或改性劑。現有的聚合物改性劑改性乳化瀝青中，主要是采用丁苯膠乳、氯丁膠乳來改性。但是，現有技術公開的高分子聚合物類改性乳化瀝青中聚合物只是吸附了瀝青中的油分發生溶脹后分布在瀝青中，不能與乳化瀝青中膠體形成高強度的網格狀骨架結構，也不具有促進乳化瀝青在一到兩個小時內形成高粘度材料的性能，從而對病害裂縫的修補效果較差；同時，其抗水損害能力差。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種改性乳化瀝青及其制備方法和應用，本發明提供的改性乳化瀝青能夠用于路面封層和路面裂縫修補，并且封層、裂縫修補的效果好、抗水損害能力強。

本發明提供了一種改性乳化瀝青，由包括以下組分的原料制備而成：

乳化瀝青100重量份；

石墨烯0.05重量份～0.1重量份；

改性劑2重量份～6重量份；

改性聚乙烯醇溶液5重量份～15重量份；

助劑1重量份～4重量份；

緩凝劑0.5重量份～2重量份；

所述石墨烯的尺寸大小為0.5μm～3μm，厚度為0.05nm～1.2nm。

優選的，所述改性劑包括濃硫酸、過氧乙酸、重鉻酸鈉、鉻酸、濃硝酸、過硫酸銨、雙氧水、硝酸鈉、水溶性硅油、高錳酸鉀、硅烷偶聯劑和三氧化二銻中的一種或多種。

優選的，所述改性聚乙烯醇溶液由質量比為1：(18～20)的質量濃度為30％的丙烯酸鈉水溶液和質量濃度為10％的聚乙烯醇水溶液組成。

優選的，所述助劑包括硼氫化鈉、丙烯酸丙基三甲氧基硅烷、聚硅氧烷的二異丁酮溶液和多異氰酸酯中的一種或多種。

優選的，所述緩凝劑選自苯磺酰氯和/或對甲苯磺酰氯。

本發明還提供了一種上述技術方案所述的改性乳化瀝青的制備方法，包括以下步驟：

a)將石墨烯和改性劑在溶劑中進行改性反應，干燥后得到水溶性氧化石墨烯；

b)將步驟a)得到的水溶性氧化石墨烯與改性聚乙烯醇溶液、助劑混合，得到石墨烯/聚乙烯醇膠體溶液；