[發明專利]一種石墨烯改性瀝青及其制備方法

在審

• 申請號: 201810447281.3
• 申請日: 2018-05-11
• 公開（公告）號: CN108559287A
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發明（設計）人: 李正坤;李文濤
• 申請（專利權）人: 威海南海碳材料科技研究院有限公司
• 主分類號: C08L95/00
• 分類號: C08L95/00;C08L71/02;C08L97/00;C08L91/00;C08L89/04;C08K3/04
• 代理公司: 威海恒譽潤達專利代理事務所(普通合伙) 37260
• 代理人: 李福新

發明涉及一種石墨烯改性瀝青及其制備方法，解決了現有技術的瀝青高溫穩定性差、低溫穩定性差易凍裂和水穩定性差的技術問題。本發明提供一種石墨烯改性瀝青，按重量份數計，由下列原材料制成：石油瀝青80～100份，石墨烯10～12份，聚乙二醇5～7份，木質素磺酸鈣10～12份，廢機油5～10份，頭發15～30份；同時還提供其制備方法。本發明廣泛應用于道路材料技術領域。

技術領域

本發明涉及道路材料技術領域，具體涉及一種石墨烯改性瀝青及其 制備方法。

背景技術

隨著國民經濟的迅速增長，我國公路建設進入了良好的發展時期。 高速公路建設成績令人震撼，但是瀝青混凝土路面的損壞問題越來越普 遍。瀝青是一種分子量相對較小的、由眾多小分子物質組成的非高分子 材料共混物，瀝青具有較差的彈性和耐老化性的特點。季節的變化對瀝 青的路用性能影響很大，溫度高時，瀝青易熔化且易流淌。相反，溫度低時，瀝青更容易變脆，從而導致瀝青喪失流動性。這種性質往往使瀝 青路面在夏天時出現車轍現象，在冬天時瀝青路面溫縮開裂，易造成人 身和財產的損失。瀝青也是一種由天然形成的或者由人力加工的工程材 料，主要應用于道路建設中。隨著中國經濟的飛速發展，道路交通量的 增加，傳統的瀝青鋪成的路面已經無法滿足發展的需求，因此，對瀝青進行改性，改善和提高其路用性能，以滿足不同惡劣環境下的使用需求 和對高質量道路瀝青日益增長的需求。而瀝青瀝青改性劑的選擇對改性 瀝青的路用和使用性能起著決定性因素。瀝青作為一種復雜的高分子碳 氫化合物，在一定溫度與荷載作用下表現為典型的彈-粘-塑性，并且在高 溫與紫外線照射下會產生老化現象。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術的不足，提供一種原料組 成合理配伍、具有較高的高溫穩定性、低溫抗裂性和水穩定性的環保型 的石墨烯改性瀝青及其制備方法。

本發明解決技術問題所采用的技術方案是：

一種石墨烯改性瀝青，按重量份數計，由下列原材料制成：石油瀝 青80～100份，石墨烯10～12份，聚乙二醇5～7份，木質素磺酸鈣10～12 份，廢機油5～10份，頭發15～30份。

優選的，按重量份數計，原材料組成為：石油瀝青90份，石墨烯11 份，聚乙二醇6份，木質素磺酸鈣11份，廢機油7份，頭發22份。

優選的，頭發長度為2～8mm；聚乙二醇分子量為6000。

上述任何一項的一種石墨烯改性瀝青的制備方法，包括以下步驟：

(1)按所需重量份數稱取石油瀝青、石墨烯、聚乙二醇、木質素磺 酸鈣、廢機油、頭發；

(2)將步驟(1)稱取的木質素磺酸鈣和廢機油放入攪拌機中攪拌， 待完全溶解后；再加入步驟(1)稱取的石墨烯超聲分散至混合均勻，得 瀝青改性劑；

(3)將步驟(1)稱取的石油瀝青加熱至140～190℃后，進行第一次 攪拌；再加入步驟(2)制得的瀝青改性劑加熱至185～200℃進行第二次 攪拌溶脹；加入步驟(1)稱取的頭發于185～195℃下進行剪切研磨；最 后降低溫度至160～180℃，再加入步驟(1)稱取的聚乙二醇，于160～180℃ 下進行第三次攪拌發育反應后，得石墨烯改性瀝青。

優選的，步驟(2)中，攪拌轉速為90～120r/min，攪拌時間為5～10min。

優選的，步驟(2)中，超聲功率為800～1000w，超聲時間為20～30min。

優選的，步驟(3)中，第一次攪拌轉速為210～280r/min，時間為 5～30min。

優選的，步驟(3)中，第二次攪拌轉速為100～150r/min，時間為 30～120min。